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    基于KNX總線的智能照明控制系統

         由于人們日益提高的生活水平,以及對照明要求的提高,促使了現代的照明系統必須要向著節能、環保、高效的目標努力,同時又必須要向具備舒適、靈活、人性化的方向不斷改進。伴隨著電腦以及網絡科技的高速發展,使用的總線技術的也是愈發的成熟,促使了智能建筑的行業,也得到了非常明顯的發展。在這些前提下,出現了“智能照明控制系統”這個概念。

           1、設計方案

      文中主要研究并且設計出了一套基于KNX總線的智能照明控制系統,其中詳細的介紹了這套控制系統的總體設計方案,硬件設備選擇、KNX總線網絡的組建設計等內容。

      中央控制器負責配置各個分機模塊模塊,使其能夠正常使用組網,同時通過中央計算機控制整體系統。

      分控站點負責自己分配到的模塊控制,達到準確控制其下級的控制模塊,同時可以監控其工作狀態。

      控制模塊是體現這套系統的關鍵,起到至關重要的作用,直接將命令作用在燈具上。

           2、系統硬件設計與選擇

      總線也就是用到的KNX總線,其控制單元均能進行邏輯編程,將控制命令存儲在控制單元本地,具有控制、報警、收集信息、監視等功能,也可以在軟件中對控制單元進行邏輯分組,達到多個控制單元一起完成同一個場景控制的目的。

      文中的智能照明控制系統主要以KNX系統為核心,選擇的KNX系統元件,都是施耐德電氣中的產品模塊,其結構如圖2所示。

      從圖2可以看出,該控制模塊主要由電源模塊、開關模塊、調光模塊、智能面板、感應模塊等相關部分構成。系統上的所有元件,可以一對一的獨立工作,也可以相互組合工作。

      例如KNX傳感器向外發出的數據包,在總線上的每個元件都可以接收到,但是只有目標地址與自己的地址匹配時,其元件才會進行相應的指令。當然,有些額外的功能也是可以的。比如添加了KNX/以太網網關,可以達到的作用有兩個:第一,完成了KNX網絡與以太網網絡的連接,同時實現了這兩個網絡間的相互數據傳輸,并且可以通過控制家電、Web訪問,來實現遠程異地的控制;第二,可以通過外接的觸摸屏進行集中控制、管理所有KNX總線上的設備。

      3、智能照明控制系統軟件控制方式設計

      由于該系統的受控燈具均是采用開關方式控制,所以系統設計的主要控制方式如下:

      定時控制:則是依據工作時間,來設定其控制方式,是一種采用場景、時間以及事件結合的多樣控制方式,最后也會實行出不同的照明控制方案。

      亮度控制:條件是在有自然光照射的場所,這些場所除了由定時控制以外,同時還會依據室外自然光的光照強度來控制室內的亮度等其他控制。

      在通過測量相應的區域室內照明強度后,設置相應的這片區域所要求達到的理想光照強度值,從而進行室內燈具的光照強度增減控制。

      而室外照明,比如雨篷、停車場、道路照明等,都可根據室外光照強度的變化,自動開關相應的燈具,比如黃昏的時候,就會自動打開道路上的路燈;黎明的時候,就會自動關閉相應的室外燈光。

      智能面板控制:每個配電間都要設置一個按鍵式的手動控制面板箱,而每個按鍵控制的回路,都可由實際的使用情況來編程決定。

      場景控制:這個是根據用戶的不同要求,來編制不同的場景模式。

      智能照明控制系統軟件程序流程圖如圖3所示,可以看到,該系統每次開始后,首先進行初始化,然后發送要設定的參數命令,來設定這次系統的值,之后根據命令的種類,發送給相應的部分。反饋狀態信息主要是依據傳感器傳回的外部信息,從而更好的手動調整照明值等參數。

      結語

      文中將KNX總線技術應用在智能照明控制系統當中,對這個系統的軟件與硬件分別進行了選擇與設計。近年來基于KNX技術的產品在國內的應用增長迅速,很多大型公共設施,如北京國際機場T3航站樓、上海浦東機場和上海世博園等,都使用了KNX技術。并且KNX在國內的應用有向民用住宅發展的趨勢。國內也有越來越多的公司加入到使用KNX技術,甚至進行KNX產品的開發。KNX目前存在的主要問題之一是價格較高,這阻止了KNX快速進入到民用建筑領域。


    發布時間:2019/12/15
     
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