安科瑞 李雨軒

咨詢家：Acrel_LYX

摘要：照明用電是學校一項基本的電力需求，學校具有區(qū)域大、房間多、燈具數(shù)量多、休息時間基本固定等諸多特點，若采用傳統(tǒng)的照明控制，往往布線繁多、不能充分利用自然光照而造成電力浪費，且控制麻煩，即使嚴格管理，仍不可避免地由于忘記關燈而造成巨大的能源浪費。為了達到節(jié)能優(yōu)化的控制效果，學?？刹捎弥悄苷彰?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/8966/" target="_blank">控制系統(tǒng)來管理學校照明。智能照明控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的照明控制方式相比較，布線簡潔，控制靈活方便，可以節(jié)約電能。

關鍵詞：學校；照明；傳統(tǒng)照明；智能照明；節(jié)能。

0.前言 Background

安科瑞智能照明控制系統(tǒng)（以下簡稱：系統(tǒng)）基于KNX總線技術，采用四芯屏蔽雙絞線將面板、傳感器、驅(qū)動器和總線電源等所有的控制模塊手拉手連接起來，將各種獨立的控制功能集成到一個系統(tǒng)中，集舒服、靈活、安全、節(jié)能經(jīng)濟、維護方便等諸多優(yōu)勢于一體。

智能便捷的控制方式還可以滿足學校照明的各種控制需求。下面介紹安科瑞智能照明控制系統(tǒng)在某中學的設計與應用，簡析KNX技術的設計規(guī)范，概述安科瑞智能照明控制系統(tǒng)的具體架構、控制方式等.

1.系統(tǒng)組成system composition

系統(tǒng)組成結構圖如圖1所示，總線電源、驅(qū)動器、網(wǎng)關、耦合器、輸入模塊等需安裝在配電箱內(nèi)，傳感器一般安裝在公共區(qū)，面板和觸摸屏一般安裝在房間值班室內(nèi)。注意各模塊接線不能組成環(huán)形。相對小型的項目，系統(tǒng)可選用10寸中控屏，它無需IP網(wǎng)關轉(zhuǎn)換協(xié)議，設置簡單且成本低。對于相對大型的項目，可通過IP網(wǎng)關連接到電腦，實現(xiàn)終端遠程控制。

Network Graph

Figure1. Acrel Smart Lighting Control System

2.項目需求Project requirements

與客戶溝通后，學校要求能夠?qū)崿F(xiàn)以下控制功能：

1）可以充分利用自然照度，進行節(jié)能。

2）教室、辦公室可以就地手動控制，也可后臺控制。

3）走廊燈可根據(jù)有人無人、照度條件實現(xiàn)自動控制。

4）可根據(jù)日常上下課時間實現(xiàn)定時控制。

5）可預先設置多種場景一鍵切換控制。

6）中控端可一對一、一對多實現(xiàn)分區(qū)控制。

7）值班人員可對學校照明集中控制、遠程監(jiān)控。

8）可以和消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。

3.系統(tǒng)功能介紹

根據(jù)客戶需求，該項目可以有多種控制方式可供選擇，如本地控制、自動感應控制、定時控制、遠程集中控制等，控制方式更靈活，在實現(xiàn)自動化的同時，大量減少了值班人員的管理費用，提高了管理水平和工作效率。

1）自動控制：

在走道，電梯間等公共區(qū)域，安裝二合一傳感器，可監(jiān)測當前環(huán)境的光照度及有無人活動的情況，實現(xiàn)自動控制。在照度夠用的情況下（如晴天、正午），有人或是無人，燈都不會亮；在照度不夠的情況下（如陰雨天、夜晚），有人燈亮，人走后，延時燈滅。

在教室、老師辦公室等功能區(qū)靠窗位置安裝照度傳感器，實時監(jiān)測當前照度情況，照度夠用時自動關閉靠窗位置的燈，充分利用自然照度。

2）手動控制：

各個教室、辦公室門口安裝有智能面板，可對房間內(nèi)照明實現(xiàn)現(xiàn)場手動控制。面板可實現(xiàn)一對一、一對多控制。

3）場景控制：

對學校景觀照明、教學樓大廳照明、重要會議室照明可根據(jù)不同場景的控制需求,預先設定多種場景模式，并由值班人員進行一鍵切換。

4）定時控制：

系統(tǒng)按照學校早讀和下晚自習的時間，設置定時開關，完成燈光的自動控制，確保在非工作時間內(nèi)的減小能源消耗。

5）電腦集中監(jiān)控：

電腦端控制頁面主要有首頁、樓層控制頁面組成?？梢詫崿F(xiàn)遠程實現(xiàn)集中控制，實時反饋現(xiàn)場回路的開關狀態(tài)，方便值班人員遠程監(jiān)控。

監(jiān)控軟件由標題欄、任務欄及工作界面組成。標題欄：主要體現(xiàn)項目名稱及時間。導航條（任務條）：可以在任意頁面之間進行切換、選擇。工作界面：根據(jù)樓層及房間布局，對控制進行簡單劃分，可實現(xiàn)單燈控制，多回路控制等控制功能。

首頁面作為系統(tǒng)的啟動頁，設置內(nèi)容一般可根據(jù)客戶要求，呈現(xiàn)項目介紹，項目效果圖，項目平面圖，或項目結構圖等，具體設置以實際要求為主，如圖2所示。

該項目有多個樓層控制頁面，以教室為控制單位，每個教室中有照明回路單開關和總開關、風扇空調(diào)單開關和總開關、插座電源單開關和總開關，樓層總開關及現(xiàn)場狀態(tài)反饋兩種狀態(tài)量，此外還設有定時開關方便用戶自行設置定時控制時間。

4.相關圖紙

學校照明系統(tǒng)采用Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)，由于系統(tǒng)采用KNX分布式總線結構。布線簡單靈活，各模塊可獨立工作互不影響，系統(tǒng)可靠性更高。模塊工作在直流30V安全電壓下，用戶操作更加安全。升級或更改系統(tǒng)功能時，無需關閉整個系統(tǒng)，只需更改設備參數(shù)即可。系統(tǒng)報警定位功能，實時監(jiān)測并上傳集中控制端，方便設備人員準確定位并及時報修。下面通過一些項目圖紙詳細介紹該系統(tǒng)的設計流程。

1）結構拓撲圖

系統(tǒng)結構拓撲圖（見圖3）是對項目實施整體結構布局的一個規(guī)劃，如圖可知，該學校共有A、B、C三棟樓設計了智能照明控制。由于每一層箱子比較多，所以布線的時候按樓層進行支線劃分。同一支線內(nèi)所有的控制模塊都通過總線線纜連接到一起，每條支線的所有數(shù)據(jù)量匯總到耦合器、網(wǎng)關，再經(jīng)由交換機到達監(jiān)控室，實現(xiàn)遠程集中控制。

Figure 3. Topology of System Structure

2）配電系統(tǒng)圖

配電系統(tǒng)圖主要明確了控制回路，所需的控制模塊及其數(shù)量，方便后期ETS配置系統(tǒng)功能。以某教室智能照明配電系統(tǒng)圖（見圖4）為例，可以看到該配電箱共分配了一個12路開關驅(qū)動器，箱內(nèi)模塊可通過總線線纜連接到現(xiàn)場控制面板、傳感器等設備。

Figure 4. Distribution System Diagram

5.結束語

本文詳細介紹了Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)的組成、功能和設計流程。

綜上可知，該系統(tǒng)在學校的應用具有布線簡單，用戶操作安全，系統(tǒng)可靠性更高，維護方便，操作簡單等諸多優(yōu)勢。筆者在該項目的實施中，也深刻體會到該系統(tǒng)的結構清晰，設計施工比較簡便，在使用過程中降低了能源消耗并且提高管理的水平，具有很大的推廣性。

審核編輯黃昊宇