论文:EIB照明系统在智能建筑中的应用
建筑环境中智能照明系统的设计与应用

建筑环境中智能照明系统的设计与应用在当今的建筑领域,智能照明系统正逐渐成为提升建筑品质、节能增效以及改善用户体验的关键要素。
智能照明系统不仅能够根据环境和用户需求自动调节灯光亮度和颜色,还能通过智能化的控制策略实现高效的能源管理。
本文将详细探讨建筑环境中智能照明系统的设计与应用。
一、智能照明系统的概述智能照明系统是一种融合了传感器技术、通信技术和控制技术的先进照明解决方案。
它能够感知环境中的光照强度、人员活动情况等信息,并根据预设的规则和算法自动调整照明设备的工作状态,以实现节能、舒适和便捷的照明效果。
与传统照明系统相比,智能照明系统具有诸多优势。
首先,它能够显著降低能源消耗,通过精确的控制和调光功能,避免不必要的照明浪费。
其次,智能照明系统可以根据不同的场景和需求提供个性化的照明方案,提升照明的舒适度和质量。
此外,它还具备远程控制和集中管理的功能,方便维护和管理。
二、智能照明系统的设计要素1、照明设备的选择智能照明系统中,照明设备的选择至关重要。
常见的智能照明设备包括 LED 灯具、智能灯泡、智能灯带等。
LED 灯具因其高效节能、寿命长、色彩丰富等特点,成为智能照明系统的首选。
在选择照明设备时,需要考虑其光效、色温、显色指数等参数,以满足不同建筑空间的照明需求。
2、传感器的应用传感器是智能照明系统的“眼睛”,能够感知环境中的各种信息。
常见的传感器包括光照传感器、人体红外传感器、声音传感器等。
光照传感器可以检测环境光照强度,从而自动调节灯光亮度;人体红外传感器能够感知人员的活动情况,实现人来灯亮、人走灯灭的功能;声音传感器则可以根据声音信号控制灯光的开关。
3、通信技术的选择智能照明系统中的通信技术负责将传感器采集到的信息传输到控制中心,并将控制指令发送到照明设备。
目前,常用的通信技术包括Zigbee、蓝牙、WiFi 等。
Zigbee 具有低功耗、自组网等优点,适用于大规模的智能照明系统;蓝牙则适用于小型的局部照明控制;WiFi 则具有较高的传输速率和广泛的应用基础。
eib智能照明控制系统

EIB智能照明控制系统一、前言照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断,或通过回路中串入接触器,实现远距离控制。
而今出现的建筑物自控(BA)系统,是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。
由于照明控制系统在BA系统中并非独立,同时控制功能简单,因此使用上有一定的局限性。
故当BA 系统出现故障时,照明系统亦受到影响。
随着微电子技术与数字化技术的发展,开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统,从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。
根据使用单位的经验,不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外,还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
二、系统的结构和组成智能照明控制系统按网络的拓扑结构,大致有以下两种型式,总线式和以星形结构为主的混合式。
它们各有特色,前者灵活性较强,易于扩展,控制相对独立,成本较低。
后者可靠性较高,故障诊断和排除简单,存取协议简单,传输速度较高。
一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统,它由系统单元,输入单元和输出单元三部分组成。
除电源设备外,每一单元设置唯一的单元地址,并用软件设定其功能。
通过输出单元来控制各负载回路,各种形式的单元简述如下:1,系统单元:用于提供工作电源,源系统时钟及各种系统的接口,包括系统电源、各种接口(PC、以太网、电话等),网络桥。
主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络;子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。
主系统和子系统之间通过信息等元件连接,实现数据传输。
2,输入单元:用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号;如可编程的多功能(开/关、调光、定时、软启动/软关断等)输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器(实现灯光调光或开/关功能)。
各种型式及多功能的控制板,(如有的提供LCD页面显示和控制方式,并以图形、文字、图片来做软按键,可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等),各种功能传感器(如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关, 亮度传感器),通过对周围环境的亮度的检测,调整光源的亮度,使周围环境保持适宜的照度,以达到有效利用自然光,节约电能。
智能照明控制系统在办公大楼中的应用

智能照明控制系统在办公大楼中的应用摘要:随着我国可持续发展战略的提出,建筑的智能化、节能化越来越引起人们的重视,因此智能楼宇系统得到了广泛的应用。
在传统的智能楼宇系统中,通常只包括综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。
但随着技术的进步和经济的发展,人们对照明灯具节能和光照环境的科学管理提出了更高的要求,从而使得照明控制的智能化越来越重要,因此智能照明控制系统也在智能建筑中得到了更加广泛的应用。
1 引言以前由于成本、技术不成熟等原因,智能照明系统仅仅在一些重点项目及会场、舞台等需要特定灯光场景的场合中得到应用。
随着建筑智能化成为当今建筑发展的主流技术,各种智能照明设备及模块的国产化程度越来越高,产品也越来越丰富,智能照明控制系统在办公大楼中也逐渐的得到了应用。
办公楼中的照明系统不仅要有足够的照度,还要能满足楼内舒适的视觉感受,减少光的干扰和污染。
引入智能照明控制系统是满足这些要求的解决方案。
2 以某品牌智能照明模块为例,阐述智能照明系统的结构及应用昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼,其i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明,1~21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器及UPS 等照明系统和用电负荷的管理。
整个大楼的照明可根据设定时间与外部光线进行调整,也可以通过中央控制室控制,热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制;所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制室进行操作、监控和故障记录,使办公楼的用电负荷管理实现智能化。
该大楼使用EIB系统所包含的功能:(1)地下车库节能使用12个移动传感器有效降低了地下车库照明所用的能源。
为了实现全方位覆盖,我们把移动传感器设置在每个入口处及必要的拐角处,一旦传感器被移动的车辆触发,其相应区域的灯就立即打开,并在5分钟后关闭,达到节能目的。
(2)一层至三层的场景灯控制该系统使用的是Busch-tritor开关,所有的灯可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。
智能照明系统在建筑电气工程中的应用

智能照明系统在建筑电气工程中的应用摘要:在国家经济、社会科技绽放光彩的同时,人们的物质文化需求也在提升,但也隐藏着能源消耗不断增加、生态环境不断严峻的危机。
于是在现代建筑上,建筑智能化应运而生,追求更加安全、高效、舒适、环保、节能的建筑设计。
最直观的就是照明系统,不再局限于照明的基本层面,而是更多地利用物联网技术、有线/无线通讯技术以及节能控制等技术组成的分布式照明控制系统,通过对多元化应用场所的综合分析,对不同时段的功能区域进行照度、色温、显色指数、炫光限制等技术指标来实现对照明设备的智能化控制,称为智能照明控制系统。
关键词:智能照明系统;建筑电气工程;应用前言随着社会经济的发展,能源消耗总量也在不断增高,能源紧缺成为当下亟待解决的问题。
需要从多个方面着手,加强对照明技术的科技投资,实现节能减排,以积极应对电力供应不足,有效缓解电力供应紧张的局面。
国家电力部门对此提出了相应的要求,即在发展照明节能技术时,不影响日常工作的视觉需要,保证照明效果。
在电气照明节能设计中应用智能照明控制系统,能够实现能耗的智能化控制,从而达到节能、环保、可持续发展的目标。
1智能照明控制系统的结构和功能1.1系统功能智能照明控制系统具有数字化、智能化、模块化的特点,可以对各个模块进行智能化的控制。
同时,其通过总线与中央控制系统进行直接通信,使控制系统的运行更加高效、可靠。
(1)智能照明控制系统能够根据不同的功能需求、使用时间、室内和户外亮度进行自动调节。
需要设计合理的照明场景,通过自动控制或辅助控制来实现照明调节功能。
(2)智能照明控制系统对照明进行了分区,采用了与家用AIS中央控制器有效连接的标准串口,可以与其他控制系统联网。
1.2系统构成智能照明控制系统的构成包括调光模块、控制计算机、控制面板、LED触摸显示屏、开关模块、智能传感器、PC接口、时钟管理模块。
整个系统(除了电力供应模块)的所有电力装置都有内建的微处理器和存储器,并且能够经由信号线路(光纤)与网络相连。
智能照明系统的特点及其在智能建筑中的运用

智能照明系统的特点及其在智能建筑中的运用摘要:新时期,越来越多的先进技术在建筑领域得到了应用,建筑智能化程度不断提高,各种智能化设备层出不穷。
智能照明系统作为智能建筑的一个重要组成部分,在满足建筑照明需求的同时,也可以对建筑内部环境进行改善,实现良好的节能效果。
本文对智能照明系统的特点和优势进行了分析,并就其在智能建筑中的应用情况进行了讨论,希望能够为智能建筑中智能照明系统的应用提供参考。
关键词:智能建筑;智能照明系统;特点;运用前言新时期,伴随着我国城市化进程的持续加快,建筑行业呈现出飞速发展的态势,许多新的技术也开始被应用到建筑领域。
智能建筑集成了现代信息技术、计算机技术和自动化控制技术以及建筑技术,在提升建筑居住舒适性、便利性和安全性的同时,也从根本上颠覆了人们以往的居住观念,促进了人们生活水平的提高。
智能照明系统在智能建筑中的应用,能够提升照明控制的效果,更好的满足人们对于建筑照明的个性化需求。
1.智能照明系统的特点和优势智能照明系统能够从建筑的结构布局和灯具选配出发,实现对于照明的多样化控制,以此来保证照明效果(见图1)。
图1 智能照明系统科学技术的进步,使得智能照明得到了快速发展,能够为人们提供更高质量的照明。
与传统照明系统相比,智能照明系统可以借助相应的调光模块,依照用户需求来调整相应的灯光效果,而借助不同的灯光效果,可以营造出不同的视觉环境氛围。
利用低压二次小信号实现照明控制,不仅功能强大,范围广,而且控制方式多样,自动化程度高。
不仅如此,在应用自动化照明控制的情况下,智能照明系统可以借助相应的计算机,实现对于建筑整体照明资源的优化配置,在减少能耗的同时,也能够降低系统运行维护费用。
智能照明系统的优势主要体现在几个方面:1.1自动控制在智能照明系统中,设置有多个不同的基本状态,如开启、关闭、照明光、柔和光等,依照预先设定好的时间,系统能够控制灯光完成不同状态间的自由切换,为用户提供最为舒适的室内照明环境。
智能建筑中智能照明系统的研究与运用

智能建筑中智能照明系统的研究与运用摘要:最近这些年来,我们国家的经济发展非常迅速,与此同时通过自动化控制系统和计算机网络共同作用而实现的智能照明系统在现在的建筑中用的越来越广泛了,而且现在的建筑有好多已经是智能建筑了。
在新晋的智能建筑中出现的智能照明给居民带来了很多的便利,而且居住环境也会比较安全,但是现在的智能照明系统还有待改进。
这篇文章主要就是针对智能照明系统存在的一些优点和目前在智能建筑中的一些应用来分析的。
关键词:智能照明系统自动化控制应用最近这些年来,我们国家的经济在很多方面都已经取得了很大的发展,与此同时,智能建筑物也出现在了人们的视线范围之内,尤其是在我国的一些一线城市,因为这里的经济发展非常快速,而且已经发展的比较好,这里出现智能化建筑当然也会出现的比较早,出现智能建筑之后不就,科学家就研究出了智能照明系统,这个系统和智能建筑相结合会带给居民很大的便利,而且智能照明系统也是我们推行智能建筑的一个方面。
1、智能照明系统的一些优点和那些传统的照明系统相比,智能照明系统存在着下面的一些优点:1.1节约电量,能延长使用寿命智能照明系统是以现代化的一些电子信息技术为基础的,通过这种方式研究出来的智能系统对很多的电气设备(主要是一些照明用的灯具)都能够起到一定的控制。
如果智能建筑处在一个光照比较强的环境的时候,那么这时候建筑物室内的照明灯具就会自动调暗;而当建筑物室外的光照强度比较弱的时候,智能建筑物室内的照明灯具就会自动变亮,这些智能灯具的作用就是要保证室内的光线长期处于一个恒定范围之内,这样就可以充分的利用外界的光亮来降低建筑物的照明能耗。
智能建筑物内所应用的智能照明系统所使用的照明工作方式是:按照已经设置好的时间去自动的进行开关灯处理,这种通过智能化的系统而使灯具作用的方法可以在很大程度上降低智能建筑的能源消耗。
除此之外,原来建筑物中使用的照明灯具都是配置好镇流器的白炽灯,这种灯具经常会出现闪动的情况,如果长期禁受这种低频闪动的话很可能会导致居民出现头昏脑涨或者是眼疲劳等情况,这样肯定就会给居民的生产生活带来一定的负面影响。
智能照明KNX/EIB控制系统应用技术
智能照明KNX/EIB控制系统应用技术摘要:国家博物馆作为世界级博物馆,不仅在规模上是世界一流的,其内部的控制系统也是世界一流的,因此能体现出国家博物馆的国际地位。本工程中同时配备了西门子的智能照明控制系统及库柏的应急智能照明控制系统,两个系统根据条件或单独控制,或结合控制,充分体现了绿色照明、智能照明、安全照明、美观照明的使用理念。在本工程中对智能照明控制系统做了分析。关键词: 智能照明KNX/EIB控制系统应用技术Abstract: the national museum as a world-class museum, not only in terms of scale is one of the world first-class, its internal control system is the world’s first-class, so can reflect the national museum of its international status. In this project at the same time equipped with Siemens intelligent lighting control system and the emergency of cooper intelligent lighting control system, the two systems according to the condition or individual control, or a combination of control, fully embodies the green lighting, beautiful intelligent lighting, security lighting, lighting the use of the concept. In this project, the intelligent lighting control system is analyzed.Keywords: KNX/EIB intelligent lighting control system application technology1.引言国家博物馆作为世界级博物馆,不仅在规模上是世界一流的,其内部的控制系统也是世界一流的,因此能体现出国家博物馆的国际地位。作为一个如此庞大的公共建筑,内部的功能分区及其复杂,每个区域对照明的要求各不相同,如何有效地满足各个区域的照明需求,根据精装修的外观要求及区域的使用要求,现场选用了高品质照明灯具的同时,还为其配备了完善的控制系统,从而保证了各个区域的灯光要求,细腻、安全、有效地渗入了建筑的每个角落。本工程中同时配备了西门子的智能照明控制系统及库柏的应急智能照明控制系统,两个系统根据条件或单独控制,或结合控制,充分体现了绿色照明、智能照明、安全照明、美观照明的使用理念。在本工程中对智能照明控制系统使用做如下分析:1.智能照明KNX/EIB控制系统应用技术国家博物馆位于北京市中心天安门广场东侧,项目分为老北馆、老南馆、新馆三个部分,该项目主要实现对灯光的智能控制,并且与安防系统、消防系统联动控制,在新馆楼控机房内实现对博物馆的整体照明控制。安防、消防联动采用硬件进行连接。本项目在设计之初即以节能、生态的目标作为标准,建成一座生态节能示范工程。项目实施时选择(KNX/EIB)产品,并将KNX/EIB产品的节能各要素充分发挥,为节能和生态树立了标杆。KNX/EIB智能控制系统在国家博物馆项目中主要用于以下设备的集成式控制。设计在不同的区域采用不同的控制方式达到最佳的节能效果:中央控制则可对整个国家博物馆大楼的灯光进行集中监视和控制,可通过中控电脑对每个区域的灯具实时显示,通过对上下班时间的限制,可有效降低照明在建筑能源的消耗。光线感应控制、定时控制及人体感应控制可分别根据自然光线、上下班时间及工作人员的活动情况对灯光进行自动控制,既节省人工,方便控制,又可有效节能。例如,在公共区域及上下班时间相对弹性的办公区域进行自动控制,可做到:人来,灯开,人离,灯关,避免人员外出或下班后出现长明灯现象;在上下班比较有规律的办公区,采用定时的方式对灯光自动控制,同样可以避免下班后忘记关灯的情况出现。以上方式都可达到节能的效果,但不同区域、不同控制方式所产生的节能效益是不同的,但实际节能方式和节能效果不仅限于此,例如通过光线感应控制灯光,当自然光照度足够时,光线感应可自动将靠窗边的灯光关闭,当自然光线变暗并且室内有人时,光线感应则可以自动将灯光开启。2.博物馆内智能照明系统设计按照国家博物馆大楼建设理念,在弱电系统中的智能控制系统采用具有世界水平的KNX/EIB的智能控制系统,统筹考虑生态建设、资源节约、体现了人与人的和谐、人与自然的和谐、人与经济活动的和谐,提供一套完善的绿色智能控制的解决方案。在该方案中选用KNX/EIB系列产品控制照明设备,把照明设备总体融入到EIB系统中,实现统一的智能控制。采用了系统中的照度控制、感应控制、定时控制、集中控制等四种控制方式进行节能减排和绿色控制,设计中充分挖掘KNX/EIB产品在节能减排方面的功能和性能优势,充分满足控制需求且最大化节能减排的效果,力求尽善尽美。(1)房间内照明控制国家博物馆内的办公室、会议室灯具采用模拟调光方式。设计在该区域引入了调光控制概念,调光控制是指人工照明和自然照明互补,使工作面保持在工作所需的照明程度上。调光控制概念的出现是由于室内空间的纵深不同,自然采光强度出现变化,近窗的区域采光条件好,于是不需要人工照明,而远窗的区域采光条件差,就需要一定的人工照明来补光。KNX/EIB系统有专门针对调光控制概念设计的产品,在以往的应用当中收获了非常不错的效果。国家博物馆内的所有会议室照明,设计均配置了调光控制器,照明灯具根据环境照度和工作面照度调节灯具亮度,达到照度要求(可根据适用单位和人员的要求任意设定)。(2)文物库房照明控制在文物库放置两联智能面板,控制各灯光回路的开关。可以设置成总开总关、分路控制,无论在哪个位置都能方便对文物库进行本地控制,采用门禁卡和智能开关双重控制,即进门刷卡开灯,出门刷卡关灯。当出现安防、火灾报警时,根据需要系统会自动强制开启或关闭部分灯光回路,极大地提高了建筑的安全性。(3)楼梯、走廊等公共区域控制国家博物馆大楼的大堂、走廊、楼梯间等公共区域的照明由设备监控中心统一控制。控制方式包括:日常定时开关控制、特殊节假日时钟控制,分楼层控制、分区域控制、间隔开关控制、照度的控制等,以及各种组合方式,以达到业主的使用要求和先进智能控制系统高集成性和优化性。照明监控软件采用进口的WINSWITCH控制平台,该软件由欧洲某公司专为EIB系统开发研制,具有友善的操作界面,支持全中文汉字输入显示的优势功能(见图13)。3.系统联动控制国家博物馆项目为应对该项目高要求的安全性能,智能照明系统在最大程度上满足了安防系统和消防系统的要求。安防系统在报警情况下要求迅速地进行画面切换和摄像机图像追踪,摄像机图像的清晰度直接受到现场照度的限制。智能照明系统与安防系统的联动轻松解决了这一难题。安防报警后智能照明系统会根据报警情况实时地点亮该区域的灯光,保证了安全性,同时又解决了正在状态下低照度可以节能的问题。消防报警状态下系统会自动点亮该区域的应急照明,保证应急状态的安全性,帮助人员撤离逃生。同时该照明可以接入正常照明状态,这样既保证了消防情况下的安全性要求,同时也满足了正常照明状态下的照明控制要求。在国家博物馆的智能照明监控系统中,配置了OPC-server开放式协议,不需要对软件进行二次开发,就能使整个KNX/EIB控制系统会通过OPC服务与BMS系统进行通讯,方便EIB系统集成到更高层的楼宇管理系统中去,使得EIB系统能够被更高层的控制平台集成监控。楼宇自控系统可直接监控EIB系统,也可通过以太网监控EIB系统。KNX/EIB在智能建筑中的应用充分发挥了智能控制系统在控制和节能方面的优势,通过对照明设备的控制,融合亮度控制、定时控制、集中控制、环境控制等各种智能控制的优势功能,为节能应用提供了高端的控制方式和友谊的节能效果,符合了国家对新建建筑节能要求的政策,也为为绿色生态的建筑目的提供了保证。项目前期的投资在短期内会得到明显的回报,节能的效果有目共睹,而此产品在国家博物馆的应用也是KNX/EIB智能系统在控制和节能领域的典型应用,也节能项目提供了示范与标杆,在目前全球能源紧缺的环境中,节能环保是大家共同追求的目标,建议在节能方面选择KNX/EIB会收到非常有效的效果。参考文献:[1] 梁文欣.酒店中C-Bus智能照明控制系统的应用方案[J]. 职业时空. 2010(05)[2] 朱则刚.智能照明“照亮”未来生活的每个角落[J]. 电子技术. 2007(06)[3] 刘剑,缪兴.开关量智能照明系统在工程中的运用[J]. 光源与照明. 2006(02)[4] 谭伟,王娜,李锋博,赵学风,李世翠.智能照明实验系统的设计与实施[J]. 光源与照明. 2006(03)。
EIB总线系统在智能小区的应用
河北省 石 家庄职 业技 术 学院
个现代化 的大楼 , 配置先进的建筑设备控 制管理系统 , 不仅 能有效节 约能 源 ,降低用 户运行 费用 , 还 可提 高大楼 管理水准 。 由于 E I B 系 统支持 目 前工作中的各种安装方式 , 所 以无论应用在新建工程 , 还是用 于改造 工程 ,都 可以和传统 的 电气系统 融合起来 。虽然 目前在实 际的设计工作 中 , E I B 总线系 统会 增加一次设备投资 , 但与建筑运行 中显示出的物业管理的高效 、方便及节 约下来的建筑运行成本相 比 ,设备的一次投资就显得微乎其微 了。综合 这些 因 素, E I B 系统必将有强大 的市场生命力 。 目前一般 的大 型楼宇均 配备 了楼宇 管理系统 , 依 靠楼 内各监 控点布放 的 D D C 控 制器及楼 宇管理总线设备 , 实现对楼宇设备及照 明等多个系统 的集 中管 理 但 对某些小型建筑物或功能较单一 的居 住小区建筑 , 发展商考虑到综合造 价等 因素 ,是否安装楼宇管理系统往往使业 主难以下决心 。因此 , 局部 的某几 个 电气系统 的电气 安装总线 系统的应用 因势而生。它的概念与 D D C 系统类似 , 通过一条总线 ,既可使各个分散操作的 电气元件有机 结合 ,又可使安装于配 电 箱或数据通道 上的元件独立运行 这样 , 通过 电脑编程 的各元件 可独立完成通 断 、监视 、调光 等工作 ,而且可根据需要进行 不同的组合。在不增加元件的情 况下 , 使功能增加 , 为今后 的管理及使用创造 了良好 的条件 。 小 区的公共照明通风控制系统 居住 小区地库一般 面积较大 ,主要用于提 供停车泊位 及设备机房 ,地库 照 明的控制 如果完全依靠人工 巡回管理 , 不仅费时 、费力 , 而且 如管理措施 不到位 , 往往造成地 库的灯具常 明现 象 , 造 成能源的浪 费。在地库 照明设计 中使用 E I B系统可有效地解 决这一问题。即在地库每个正常照 明配 电箱的照明 出线回路断路器后 增加驱动器 , 该驱动器 由总线信号控制 , 所有地库 照明配 电箱 由一条 E I B 总线进行连接 。控 制总线 引回小区监控 中心或消防中心 ,E I B系统可根 据作息时 间段及 车库的人流情况 , 可 设定在不 同的时 间段 ,自动开 启 / 关闭相应区域的照明灯具 , 实现分时段、分区域 、及时 的照 明开闭控制 , 达 到提高工作效率 , 节约能源 ,减少物业运行费用的 目的 . 地 库的通 风系统一般 采用正常通 风设备与消 防送 排风系 统设备合用 的形 式 ,按国家规范 , 楼宇管理系统 不得接 人消防送排风系统 。但具体 问题 需具体 分 析 ,对送排 风系统的双速风机 , 日常通风 换气使用多为低速运行 , 只有消 防状 态时风机才高速运行 如果通风专业 对风机的低速运转没有消 防送排 风方
基于EIB总线的校园智能照明系统设计
基于EIB总线的校园智能照明系统设计李刚(广东省建筑设计研究院,广东广州510006)摘要:简单阐述了EIB协议网络拓扑结构,重点针对某大学各类建筑物提出了照明方案设计。
以简单的照明系统实例,分析EIB总线技术在该系统的实现,通过智能化的自动控制实现了大楼的舒适照明和节能照明两大目标。
关键词:EIB总线;智能照明;楼宇照明控制0引言随着科学技术的发展,人们越来越多地把智能控制策略应用到照明控制系统中来,从而形成了当今照明控制的主流——智能照明控制系统。
EIB就是欧洲安装总线(European Installation Bus),为了便于在全球推广,又叫做电气安装总线(Electrical Installation Bus)。
与传统的工业控制现场总线相比,EIB更适合家庭、楼宇自动化领域的应用。
其通信协议遵循OSI(开放式系统互连参考模型)协议,提供了OSI模型所定义的全部七层服务,是一个开放的、分布式、面向楼宇和家庭控制的网络总线协议。
EIB系统采用分层分布式网络拓扑结构。
系统的基本单元是线,每条线上最多可接入255个设备;线的上一层为区,最多15条线经线耦合器组成区;EIB的顶层为域,可通过区耦合器构成复杂的系统。
EIB总线网络组态灵活,控制系统可大可小,拓扑结构容量惊人。
以域、区、线为单位,通过区耦合器和线耦合器的连接可形成挂接设备达15×15×64=14400个的大型网络[1]。
采用EIB总线的智能照明系统,根据一般办公楼运营经验统计,其节能效果可达30%以上。
1EIB总线技术特点作为引自欧洲的现场总线EIB,是目前电气工程上应用较广的产品标准,其具有以下几个特点:1.1较好的适应性EIB总线可支持双绞线、电力线等四种介质,满足不同安装场合的需求,有很强的适应性。
1.2完备的功能网络组态灵活,拓扑结构多样,可连接大数量的设备组建网络,实现多变的控制。
1.3具有较高的可靠性EIB采用了CSMA/CA(具有避免冲突的载波侦听多路访问)技术,避免了信号丢失和冲突的现象,因各元件能独立运行工作,任一个元件的故障都不会影响系统其他部分的正常运行。
建筑环境中智能照明系统的设计与应用研究
建筑环境中智能照明系统的设计与应用研究在现代建筑中,照明系统不再仅仅是提供光线的简单装置,而是逐渐演变成一个能够实现智能化控制、提高能源效率、优化空间舒适度以及增强建筑整体性能的复杂体系。
智能照明系统的出现,为建筑环境带来了诸多变革和优势。
一、智能照明系统的基本原理与组成智能照明系统主要由传感器、控制器、执行器和通信网络等部分组成。
传感器负责感知环境中的光照强度、人员活动等信息,并将这些数据传输给控制器。
控制器则根据预设的规则和算法,对传感器传来的数据进行分析和处理,进而向执行器发出指令。
执行器如灯具,根据指令调整照明亮度、颜色和开关状态。
通信网络则确保各个部件之间能够稳定、高效地进行数据传输。
其中,传感器的类型多种多样,包括光照传感器、人体红外传感器、声音传感器等。
光照传感器能够实时监测环境中的自然光照强度,人体红外传感器可以检测人员的活动范围和数量,声音传感器则能通过声音的变化来判断是否需要开启或调整照明。
二、智能照明系统的设计要点在设计智能照明系统时,需要充分考虑建筑的功能、用途、空间布局以及用户需求等因素。
首先是灯具的选择。
不同类型的灯具,如 LED 灯、荧光灯等,具有不同的光效、颜色和寿命。
LED 灯因其高效节能、寿命长、色彩丰富等优点,成为智能照明系统中常用的灯具类型。
其次,要合理规划传感器的布局。
传感器的位置和数量会直接影响系统对环境的感知准确性。
例如,在人员活动频繁的区域,应增加人体红外传感器的密度,以确保及时响应人员的活动。
再者,控制系统的设计至关重要。
控制系统需要具备强大的运算能力和灵活的编程接口,以便能够实现复杂的控制策略。
同时,为了方便用户操作和管理,还应设计简洁直观的人机界面。
另外,通信网络的稳定性和可靠性也是设计中需要重点关注的问题。
可靠的通信网络能够确保传感器、控制器和执行器之间的数据传输不中断,从而保证系统的正常运行。
三、智能照明系统在不同建筑环境中的应用1、办公建筑在办公环境中,智能照明系统可以根据人员的活动情况和自然光照的变化自动调整照明亮度。
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EIB智能控制系统在智能建筑中的应用探讨 章恋 赵爱红 (环境保护部环境保护对外合作中心) 摘要:介绍了EIB智能控制系统的工作原理以及应用EIB智能系统与传统控制系统的区别, 并指出EIB智能系统在实际运行过程中存在的问题。 关键词:EIB系统、照明控制、空调控制、移动感应、光线感应、智能建筑 Application discussion about of the EIB intelligent control system used in intelligent office building Zhang Lian;Zhao Aihong (Foreign Economic corporation office,MEP) ABSTRACT: Introduce the work principle of the EIB intelligent control system and the diffidence between the EIB intelligent control system and other traditional control system. Points out the problems of the EIB intelligent control system. Key words: EIB control system; lighting control; HVAC control; movement sensing; lighting sensing; intelligent building.
随着人们对建筑功能要求的提高,同时随着电子技术的高速发展,智能电气安装技术逐
步进入我们的生活。 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。EIB是欧洲安装总线的简称,这是一个1990年诞生于欧洲的专用于建筑设备自动化控制的现场总线技术标准。经过多年市场检验,证明EIB是一款非常有特色而且有显著优势的标准,在当今世界建筑自动化领域占据了重要的地位,得到了业内的公认。也正是基于这个优势,1999年它合并了BCI和EHSA标准成立了KNX标准,其后又被接纳为IEC/ISO14543-3,正式成为国际标准,该标准于2007年正式转换为中国国家标准GB/Z20965-2007。1999年EIB产品正式进入中国市场,凭借其可靠、安全、便捷开发等众多优势,迅速在国内的楼宇智能化领域得到了应用。包括北京奥运主场馆鸟巢、首都机场、环境国际公约履约大楼等建筑,都普遍使用了EIB的产品,其中节能方面的应用则是该系统在绿色生态节能建筑中的一个应用亮点。 1、 EIB控制系统的控制原理。 该系统属于全分散的现场总线的范畴,系统主要由传感器、执行器和系统元件三大部分组成,主要用于灯光控制、遮阳控制和空调室内末端控制,控制方式多样、灵活。采用EIB系统后,电器设备的开关将不再像图1所示的传统方式那样用面板开关直接对电源线进行分断,而是由传感器(如面板按钮)发出命令并通过两芯总线传送给驱动器。驱动器收到命令后加以执行,将负载电路分合,如图2所示。EIB系统只需通过一根电缆就可以将整个系统全部连接起来,高效而经济,使用时更显得简捷方便,如图3所示。依据客户的需求,还可以随时改变系统功能。 图1 图2
图3 1.1 EIB系统基本架构 EIB系统结构的特点使的系统可以单一使用,也可以综合使用。系统的基本构成是线,多达64个i-bus总线元件设备连接于总线,组成最小总线线路结构。线与线之间通过线路耦合器进行连接,15条线组成一个区域。通过15个区域耦合器,15个区域可以相互连接,从而构成一个完整的系统。EIB系统最多能够支持14400个元件。一些总线元件还可以控制多达8个独立的电路。一根线的最大长度为1000m,两个元件之间的最大距离为700m。在实际应用中,如果线长需要超过1000m,可采用中继器或光纤连接的方式将线长加以扩展。 EIB系统的结构使得系统排列紧密、层次分明,且有利于将来对系统的进一步扩容,真正体现了EIB系统的灵活性,这是传统的布线方式所无法比拟的,原理图如图4所示:
图4 1.2基本的EIB智能安装系统设计过程 1.2.1设计之前,需充分了解用户需求; 1.2.2了解房屋内所有灯光的布置情况,哪些是需要控制开闭的灯,哪些是需要调光的灯。驱动器有两种,控制开闭的灯要用双值输出驱动器,控制调光的灯要用调光驱动器; 1.2.3布置开关面板。在房屋的某些地方使用二联面板,在餐厅、几个卧室使用五联面板,走廊、楼梯等处还需要安置移动探测器。这是整个系统中非常重要的一部分; 1.2.4除了照明使用的器件以外,居室中还要安置完善的安保系统,如门禁开关、烟雾报警器和玻璃破碎器等,并通过区域终端与i-bus系统相连; 1.2.5选定元器件后,就可以设计出i-bus系统图和照明线路图。器件安装完毕就可以进行i-bus总线连接,使这些独立的元器件成为一个功能完善的智能系统。总线的连接可以是线状、树状、星状等。安装非常方便,同时也方便扩容和改装; 1.2.6最后需要进行动力电缆的连接,动力线要从照明配件箱分别连接到每一个回路。 2 EIB控制系统的特点 EIB技术上在建筑中充分使用了计算机技术和通讯技术,通过现场总线将各类机电设备控制和管理于一个网络系统中。其应用特点在于:开发、方便、可靠。与传统的电气安装技术相比,区别主要体现在以下几个方面: 2.1开放的技术标准,使得众多厂家产品可以实现无缝兼容,这不仅保证了产品的不断更新和产品库的丰富,也保护了用户与工程安装方的利益。另外丰富的产品和功能,使得在建筑中原本来自多家厂商不同功能的组合变得简洁明了,体现了现代建筑设备控制的集成性及运行安全性; 2.2 EIB控制技术的应用,使得建筑中安装的越来越多的设备的控制变得越来越得心应手,保证了可对建筑进行严谨、高效、合理的运行管理,同时节约了运行管理成本,减少了管理人员数量; 2.3 通讯和网络技术的应用,使得传统电气安装无法实现的复杂控制变得轻而易举,模块化的结构使得安装变得简单,维护也方便易行,大大挺高了安装及控制效率,节约了投资;
2.4节约建筑运行能耗。据统计,全国能耗有40%来自于建筑,建筑中约20%左右的能耗来
自照明,相对传统照明方式相比,EIB智能照明控制系统与传统照明控制系统相比,优势主要体现在以下几个方面;
2.5可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。
2.6改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。
2.7 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。
3 应用实例及结束语 环境国际公约履约大楼(简称履约大楼或大楼,位于北京市西城区西直门与新街口豁口之间(北二环西路路南)与北草厂路交口处,后英房胡同5号,是环境保护部环境保护对外合作中心利用国际无偿援助资金开展的能力建设项目,总建筑面积约30191m2。2011年2月通过三星级绿色建筑运行标识认证。通过能源监控软件分析,2012年度大楼单位面积平均能耗为52.7KWh,空调系统单位面积能耗为8.56 KWh(夏季5-9月),照明系统单位面积能耗为10.5KWh(含办公设备用电)。
大楼应用 EIB系统来承担照明系统的控制,房间空调控制。整个大楼智能控制系统主要包括三种控制方式:光控、中央控制系统(采用WinSwich应用模拟软件)、面板手动场景控制,三种控制方式相互配合、互不干扰,形成了一个完整的灯光控制系统。房间空调控制采用面板控制空调模式及室内温度,实现对房间舒适度的综合调节。在大楼一层中控室内设有EIB智能主控机,通过显示终端的模拟图,全面掌控整个大楼的照明灯具运行情况,可及时调整以便合理控制相应区域的照明,结合用电负荷监控软件,实时监控大楼内用电负荷,掌握用电设备运行状态,保证机电设备处于高效运行状态如图5所示。 图5 3.1大楼EIB控制原理说明 3.1.1 房间内照明控制: 环境国际公约履约大楼内的办公室灯具采用Dali数字调光方式。办公室照明采用了恒照度控制概念,恒照度是指人工照明和自然照明互补,使工作面保持在工作所需的照明程度上。恒照度概念的出现是由于室内空间的纵深不同,自然采光强度出现变化,近窗的区域采光条件好,于是不需要人工照明,而远窗的区域采光条件差,就需要一定的人工照明来补光,如图6所示。
图6 大楼内的所有办公室照明均配置了照度感应和人体感应相结合的多功能探测器,照明灯具根据环境照度和工作面照度自动调节灯具亮度,达到照度要求(可根据适应单位和人员的要求任意设定)。在普通办公区内,按照8米柱距的区域设置EIB的多功能探测器, EIB的