书城家庭家居智能照明控制系统
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第27章 智能照明控制系统原理(4)

无线遥控开关能够全方向探测,不受墙壁、门窗等障碍物的影响,有效控制半径为30m,其灵敏度受发射与接收电路的影响。就目前技术而言,遥控开关大多采用可控硅或继电器作为开关器件。可控硅的抗干扰和抗过载能力较差,不适宜控制感性和容性负载,可靠性差,长时间工作容易损坏。继电器工作时线圈有一定功耗,易发热,不适宜长时间工作,继电器的触点也不能长期工作在过载状态。同时,这些采用可控硅或继电器的电子开关,一旦出现故障,将使受控电器不再受控,电器处于长期通电或断电状态,很不安全。安全性、可靠性、稳定性等问题成为各种电子开关厂家努力寻求解决的目标。

2)蓝牙技术

蓝牙技术用于2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)频段,与IEEE802.11标准完全不同。

它使用跳频,即每个连续的数据包在不同的信道上传输,ISM频段被划分为79个频道,每个频道允许的带宽为1MHz。数据传送的典型速率是1MB/s。

蓝牙可以作为一个元件用于灯光控制,但最有可能的使用是提供访问如移动电话和笔记本电脑的通用设备。

3)Zig Bee网络

Zig Bee是正在流行的通信协议,应用范围很广。虽然没有宽带的特点,但具有价格低和通信充分的特点,例如低功耗,使其成为无线通信协议较好的候选者。

Zig Bee联盟还定义了一套灯光无线控制规范,从而保证今后各个生产厂商的相关产品都可以互联互通。由于现阶段无线控制芯片和模块价格还不能满足民用市场的需求,因此Zig Bee灯光控制的应用目前主要面向智能大厦和高档住宅。随着技术水平的不断完善,相关产品的价格会逐步降低,巨大的民用市场将是最终的发展方向。到时,照明控制领域也将受益。

基于Zig Bee本身相对其他短距离无线技术的组网灵活和省电的优势,Zig Bee联盟定义的灯光控制方案具有以下主要特点:

(1)标准

Zig Bee灯光定义了灯光开关、调光器、感测设备的规范,使各个厂商相同产品可以混用和互换,从而保证生产厂商和用户的利益。Zig Bee网络的最大特点是布网和建网灵活。原则上,无论是灯光开关、调光器、遥控器还是传感器都可以作为网络的协调器和路由器。经过合理布局,可以使建筑物内没有无线通信的盲区。

(2)自由

通过Zig Bee网络协调器,用户可以在任何时候方便地添加、删除照明设备,任意组合各类控制器和照明设备的对应关系,最大限度地展现无线照明的优势和特点。

(3)延伸

ZigBee网络技术是短程无线控制网络的发展趋势。无论是智能楼宇还是今后的民用住宅,安防及家电控制、老人及儿童安全,都会用到Zig Bee无线控制网络。Zig Bee灯光控制网络非常容易延伸到整个大网络之中。

4.4.3特殊控制

1)应急照明的控制

应急照明的控制属于特殊控制,主要是指智能照明控制系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。通过每个对正常照明控制的调光模块等电气元件,实现在应急状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的减免数量和放弃调光等控制。应急照明控制包含以下两项控制:

(1)正常状态下的自动调节照度和区域场景控制,与调节正常工作照明灯具的控制方式相同。

(2)应急状态下的自动解除调光控制

通过每个控制应急照明的调光模块等电气组件,实现在应急状态下,对各区域内的照明灯具放弃调光等控制,使照明强迫切换到应急照明。

2)与其他智能化系统的联动

特殊控制还包括智能照明控制系统与安防系统、消防报警系统和楼宇自控系统等建筑内的其他智能化系统的联动。

(1)智能照明控制系统与安保报警及监控系统的联动

若将智能照明控制系统的设计纳入到大厦的BMS(楼宇智能管理系统)中,在BMS的统一管理平台上,可实现与安防报警及监控系统的联动。如利用安防报警系统的探测器,在夜间报警系统设防状态下有异常情况,报警探测器检测到人员的走动,可将相应报警信息数据通过报警系统传送到BMS,然后管理系统发指令给智能照明控制系统,可立即联动智能照明控制系统打开附近的灯光以提供现场足够的灯光照明。又如,在上述情况下,可将相应报警数据通过BMS通知CCTV系统的视频监控矩阵主机,联动附近的监控摄像机,在中心控制室监控管理显示现场的画面,同时可启动CCTV系统的核心硬盘录像机进行报警录像,实现安防报警、视频监控和智能照明控制系统的整体联动,完成大厦各智能化系统的相互协调配合,充分体现建筑智能化系统的整体价值。

(2)智能照明控制系统与楼宇自动化(BA)系统联动

智能照明控制系统的设计纳入到大厦的BMS中,BMS包括冷水机组、锅炉、电梯、安保报警、CCTV电视监控等部分。智能照明控制系统作为其中之一,在BMS的统一管理平台上,可实现与BA系统的一些设备如抽风机、空调机等联动,如会议室在开会前10min可根据BMS的指令,在打开现场智能照明控制系统的同时,开启会议室空调机;又如大开间办公区域,在下班后,根据智能照明控制系统红外线及移动感应器的实时监测数据,监测到本区域人员已全部离开,可联动BA系统关闭本层的空调机组。

在特殊控制中,由于智能照明控制系统要与建筑智能化的其他子系统建立联系,涉及计算机硬件、软件开发和系统集成等技术,一般应由专业技术人员来完成,智能照明控制系统的灯光设计师要做好配合和协调工作。

4.5智能照明控制策略

前面提到的智能照明控制系统的结构,其系统发展是建立在对照明控制策略的研究基础上的。同时,照明控制的策略也是进行智能照明控制系统方案设计的基础。智能照明控制的策略通常可分为两大类:一类是讲求节能效果的策略,包括时间表控制、天然采光控制、维持光通量控制、亮度控制、作业调整控制和平衡照明日负荷控制等;另一类是讲求艺术效果的策略,包括人工控制、预设场景控制和集中控制。

在进行实际工程项目的智能照明控制系统方案设计时,不是单一使用某一控制策略,而是要根据工程要求和特点,综合考虑采用多个控制策略。优秀的智能照明控制系统的设计常常使用一种全面的方法,即结合几种不同类型的控制器和控制策略,使系统能最高效率地利用能源、最低限度地影响建筑物的环境,实现“以人为本冶,“人、建筑、环境冶三者和谐统一。

4.5.1节能效果控制策略

1)可预知时间表控制

在活动时间和内容比较规则的场所,灯具的运行基本上是按照固定的时间表进行的,规则地配合上班、下班、午餐、清洁等活动在平时、周末、节假日等的变化,就可以采用预知时间表控制策略。通常适用于一般的办公室、工厂、学校、图书馆和零售店等。

如果策划得好,按预知时间表控制策略的节能效果显着,甚至可达到40%。同时,采用预知时间表控制可带来照明管理的便利,并起到一定的时间表提醒作用,例如提示商店开门、关门的时间等。

可预知时间表控制策略通常采用时钟控制器来实现,并进行必要的设置来保证特殊情况(如加班)时能亮灯,避免将活动中的人突然陷入完全的黑暗中。