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安科瑞智能照明控制系統在學校的設計及應用

 發布時間:2021-06-07 點擊量:20

摘要: 

照明用電是學校一項基本的電力需求,學校具有區域大、房間多、燈具數量多、休息時間基本固定等諸多特點,若采用傳統的照明控制,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。為了達到節能優化的控制效果,學??刹捎弥悄苷彰骺刂葡到y來管理學校照明。智能照明控制系統與傳統的照明控制方式相比較,布線簡潔,控制靈活方便,可以節約電能。 

關鍵詞: 學校;照明;傳統照明;智能照明;節能。

0 . 前言 

安科瑞智能照明控制系統(以下簡稱:系統)基于KNX總線技術,采用四芯屏蔽雙絞線將面板、傳感器、驅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中,集舒服、靈活、安全、節能經濟、維護方便等諸多優勢于一體。 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在某中學的設計與應用,簡析KNX技術的設計規范,概述安科瑞智能照明控制系統的具體架構、控制方式等. 

1 . 系統組成 

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

圖1.  Acrel-bus智能照控制系統圖 

2.項目需求 與客戶溝通后,學校要求能夠實現以下控制功能: 

1)可以充分利用自然照度,進行節能。 

2)教室、辦公室可以就地手動控制,也可后臺控制。 

3)走廊燈可根據有人無人、照度條件實現自動控制。 

4)可根據日常上下課時間實現定時控制。 

5)可預先設置多種場景一鍵切換控制。 

6)中控端可一對一、一對多實現分區控制。 

7)值班人員可對學校照明集中控制、遠程監控。 

8)可以和消防系統聯動控制。   

3.系統功能介紹 

根據客戶需求,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,電梯間等公共區域,安裝二合一傳感器,可監測當前環境的光照度及有無人活動的情況,實現自動控制。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靠窗位置安裝照度傳感器,實時監測當前照度情況,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,可對房間內照明實現現場手動控制。面板可實現一對一、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的減小能源消耗。 

5)電腦集中監控: 電腦端控制頁面主要有首頁、樓層控制頁面組成??梢詫崿F遠程實現集中控制,實時反饋現場回路的開關狀態,方便值班人員遠程監控。 監控軟件由標題欄、任務欄及工作界面組成。標題欄:主要體現項目名稱及時間。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:根據樓層及房間布局,對控制進行簡單劃分,可實現單燈控制,多回路控制等控制功能。 首頁面作為系統的啟動頁,設置內容一般可根據客戶要求,呈現項目介紹,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,樓層總開關及現場狀態反饋兩種狀態量,此外還設有定時開關方便用戶自行設置定時控制時間。 

圖2.  中控平臺首頁面   

4.相關圖紙 

學校照明系統采用Acrel-Bus智能照明系統,由于系統采用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。升級或更改系統功能時,無需關閉整個系統,只需更改設備參數即可。系統報警定位功能,實時監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的設計流程。 

1)結構拓撲圖 系統結構拓撲圖(見圖3)是對項目實施整體結構布局的一個規劃,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,每條支線的所有數據量匯總到耦合器、網關,再經由交換機到達監控室,實現遠程集中控制。

 

圖3. 系統結構拓撲圖 

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

圖4.  配電系統圖   

5.結束語 

本文詳細介紹了Acrel-Bus智能照明系統的組成、功能和設計流程。 綜上可知,該系統在學校的應用具有布線簡單,用戶操作安全,系統可靠性更高,維護方便,操作簡單等諸多優勢。筆者在該項目的實施中,也深刻體會到該系統的結構清晰,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。  

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