EIB 總線型智能照明

張 慧

（中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100000）

0 引言

目前，建筑物照明系統(tǒng)的電能消耗占據(jù)總電能消耗的15%～25%，且控制方式以傳統(tǒng)照明控制方式為主[1]。傳統(tǒng)照明控制方式比較單一，并且存在著光源效率低、“長明燈”、難以全面管理等各類問題，這些問題引起了不必要的電能消耗和電能浪費(fèi)。而智能照明控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保，還能滿足不同用戶對(duì)照明的個(gè)性化需求，具有許多傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)難以企及的優(yōu)勢[2]。

1 智能照明的定義

智能照明是在傳統(tǒng)照明的基礎(chǔ)上利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力載波通信技術(shù)、無線通信技術(shù)、節(jié)能控制技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)智能化信息處理技術(shù)等組成的分布式照明控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的智能化控制[3]。所謂“智能”是要做到對(duì)自然規(guī)律的感應(yīng)、認(rèn)知與運(yùn)用，因此智能照明最基本的功能是根據(jù)感應(yīng)到的人體活動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明的控制。

2 智能照明的分類

根據(jù)通信技術(shù)的不同，智能照明控制系統(tǒng)一般可分為無線型智能照明控制系統(tǒng)與總線型智能照明控制系統(tǒng)。

無線型智能照明控制系統(tǒng)主要是運(yùn)用無線ZigBee、WiFi、GPRS 等多種無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈具的遠(yuǎn)程開關(guān)、定時(shí)控制、調(diào)光等功能，其原理如圖1 所示。一般情況下，無線型智能照明控制系統(tǒng)適用于有網(wǎng)絡(luò)的地方，例如住宅、辦公樓或科技展館等場所。

圖1 無線型智能照明控制系統(tǒng)原理

總線型智能照明控制系統(tǒng)通過運(yùn)用多芯電纜將智能照明控制模塊、中央處理器等設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化控制功能。根據(jù)控制總線的不同，總線型智能照明控制系統(tǒng)也分為不同類型，本文將對(duì)EIB 總型智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。

3 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的原理與組成

3.1 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的原理

EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)采用全數(shù)字、模塊化、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用控制線將系統(tǒng)中的智能照明控制模塊、末端設(shè)備和燈具連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑物的照明自動(dòng)化管理。這種照明自動(dòng)化管理系統(tǒng)既可以作為一個(gè)子系統(tǒng)接入樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，也可以作為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行。此類智能照明控制系統(tǒng)能更專業(yè)、更靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)照明的控制。EIB總線型智能照明控制系統(tǒng)通過對(duì)燈具的開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能，通過對(duì)燈具的調(diào)光控制提高照明舒適度。

3.2 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的組成

3.2.1 EIB 總線

采用EIB 總線，遵循開放式系統(tǒng)互聯(lián)（Open System Interconnection，OSI）通信協(xié)議，將傳感器、智能照明控制操作終端和安裝智能照明控制模塊的配電箱連接至樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)接口。EIB 經(jīng)過多年的使用，在全球的電氣行業(yè)內(nèi)形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[4]。EIB 總線系統(tǒng)采用開放式的通信協(xié)議，能夠滿足現(xiàn)在市場的使用需求，不僅可靠性高，而且可與以其他系統(tǒng)兼容。

3.2.2 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的末端設(shè)備

EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的末端設(shè)備一般分為探測器和智能照明控制操作終端。探測器由很多傳感器組成，主要通過感應(yīng)功能探測人體發(fā)出的信號(hào)。根據(jù)功能的不同，可以分為人體探測器和雷達(dá)探測器。人體探測器具有運(yùn)動(dòng)檢測功能和亮度感知功能，而雷達(dá)探測器則利用其收到的反射聲波判斷是否有人在探測范圍內(nèi)。智能照明控制操作終端指智能照明控制面板，面板上帶有多個(gè)按鍵，每個(gè)按鍵表示不同的照明模式，例如全亮模式、清掃模式和夜間模式等，可以根據(jù)用戶的需求自行選擇。

3.2.3 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)

EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)組成圖如圖2 所示。在智能控制系統(tǒng)軟件上可進(jìn)行編程操作，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)燈具。同時(shí)還可以監(jiān)測照明系統(tǒng)的工作情況，若出現(xiàn)故障可及時(shí)維修。在智能控制系統(tǒng)軟件上還可以進(jìn)行一鍵關(guān)燈，以減少工作人員的工作量。

圖2 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)組成

3.2.4 智能照明控制模塊

智能照明控制模塊一般安裝在配電箱內(nèi)。在整個(gè)智能照明控制系統(tǒng)中，智能照明控制模塊的主要功能是控制燈具開關(guān)。當(dāng)收到傳感器或智能平臺(tái)的命令時(shí)，控制模塊閉合或斷開燈具電源。

3.2.5 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的集成

EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)將整個(gè)建筑物的照明控制系統(tǒng)分層接入本建筑物的樓宇自動(dòng)化端口，便于細(xì)化控制系統(tǒng)管理。EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D3 所示。

圖3 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)?/p>

4 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)方案

根據(jù)以上內(nèi)容，簡單分析得出適合各個(gè)場所的EIB 總線型智能照明控制方案。

高大空間可采用智能照明控制面板就地控制，同時(shí)連接智能照明服務(wù)平臺(tái)。智能照明控制面板除了可以控制燈具亮滅，還可以根據(jù)使用者不同的需求切換照明模式。

車庫采用定時(shí)控制，可以根據(jù)不同時(shí)段編程定時(shí)模式，自動(dòng)完成燈光模式的轉(zhuǎn)換。

開敞辦公區(qū)可結(jié)合使用定時(shí)模式、探測器以及智能照明控制面板，在工作日午休時(shí)間自動(dòng)關(guān)燈。周末若有工作人員巡視，探測器可以自動(dòng)開燈。若定時(shí)模式和探測器出現(xiàn)故障，還可以手動(dòng)控制智能照明控制面板。

5 EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

傳統(tǒng)照明控制一般采用就地普通開關(guān)控制燈具，更多地依賴于工作人員的手動(dòng)控制。當(dāng)無人管理時(shí)，容易造成浪費(fèi)、損耗電能的情況。而EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)使燈具按照預(yù)先設(shè)定的照明模式進(jìn)行半自動(dòng)化或自動(dòng)化工作。相比于傳統(tǒng)照明控制方式，EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢[5]。

在EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)中，工作人員預(yù)先設(shè)置房間內(nèi)需要達(dá)到的平均照度，探測器會(huì)自動(dòng)探測窗外光線的亮暗，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)燈具的亮暗，使房間內(nèi)照度一直保持在設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)，同時(shí)可以有效緩解眼部疲勞。

EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)利用總線連接樓宇自控系統(tǒng)，從智能照明服務(wù)平臺(tái)一鍵關(guān)燈，在無人管理的區(qū)域也不會(huì)造成燈具常亮的情況。通過智能照明服務(wù)平臺(tái)監(jiān)測各個(gè)區(qū)域照明系統(tǒng)的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)集中控制。工作人員可以根據(jù)用戶的作息時(shí)間在智能照明服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行編程，達(dá)到定時(shí)控制的目的，從而避免在不必要的時(shí)間段浪費(fèi)電能。

6 結(jié)語

本文主要針對(duì)EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)展開討論，通過對(duì)其定義、原理、系統(tǒng)組成以及控制方案等方面的分析，得出EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)原理簡單、操作容易且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可自由組合的結(jié)論。在大型公建項(xiàng)目中，EIB 總線型智能照明控制系統(tǒng)具有很高的使用價(jià)值。