基于現場總線的智能照明控制系統分析與應用

高朝中

【摘要】隨著人們的生活水平對俄不斷的提高，傳統的生活發式已經難以滿足人們的需求，新生事物也在日常生活中得到廣泛的應用，本文將對我國現今的現場總線的智能照明控制系統及其應用進行分析探討讓讀者更加清晰的認識現場總線的智能照明控制系統，促進其應用和發展。

【關鍵詞】現場總線，智能照明，控制系統，分析，應用

中圖分類號：B819文獻標識碼： A

一.前言

智能照明控制系統也是在近些年來才被人們所提出的，但是，在科學技術的和科技革命的推動下，其發展的步伐是相當迅速的，在短短的幾年內得到了突飛猛進的發展，受到眾多的居民及工業生產、公共場所的青睞。

二.智能照明系統概述

照明作為現代智能建筑中主要的耗能，一個智能化得照明監控系統在環保和節能方面是非常重要的。照明監控系統對于公共區、景觀區等地方的照明系統的監控，實現其智能化管理具有十分重要的作用。它是一個簡便易行，功能齊全，適應性與經濟性極強的控制系統。照明監控系統常用于各類大廈，高層公寓，智能住宅小區和公共場所等。

智能配電控制系統采用調光模塊和開關模塊，通過燈光的調光在不同使用場合產生不同燈光效果，才能營造出不同舒適的氛圍。管理方式:智能照明系統可以提供如下管理方式并可任意組合。照度補償管理智能控制系統可實現能源管理自動化，通過分布式網絡可實現與BA系統的完整集成。對于一些公共使用區域如走廊的照明，采取紅外移動的控制方式，當有人經過且光線低于設定的情況時開啟走廊照明:人離開后該路照明延時關閉。由于人們在走廊等地方停留時間較短，利用紅外移動探測的控制方法可以防止浪費現象，可以減少白天仍開燈的問題。

智能照明系統開燈光關控制通常依據室外照度傳感器AP254/02的照度值和時間控制器的時間，設定計劃表直接通過3路開關執行器（16A/路）主模塊帶電流檢測的N512/11和3路開關執行器子模塊帶電流檢測（16A/路）N567/12實現燈光的開關控制。采用智能配電控制系統后，可使照明系統運行在全自動狀態，系統將按預先設置切換一些基本工作狀態，目的是為夜晚.安全清潔的場所，根據設定時間自動在各種工作狀態之間轉換。如上班時間來到系統自動把燈打開，且光照度自動調節到工作最佳狀況?？拷皯粑恢孟到y能利用室外光線。當室外天空晴朗，室內燈光會自動調暗，天陰室內燈光會自動調亮，始終保持室內恒定的亮度需求。

三.智能照明控制系統分析

1.系統數據傳輸特性

數據存取方式：分布式總線存?。–SMA/CA）；

數據傳輸方式：串行異步傳輸；

數據傳輸速率：9.6KBit/s。

2.系統連接方式

系統采用先進、合理、可靠、廉價的連接方式，滿足星型、樹狀型等多種方式的連接方式，拒絕采用只為手托手的總線方式系統。

3.系統安裝

現場的照明配電控制箱預留模塊安裝位置及35mm標準DIN導軌，所有智能開關繼電器及調光驅動模塊應能安全、美觀地安裝在現場和照明配電控制箱內，以便于照明配電系統的統一管理。所用產品必須采用35mm標準DIN導軌安裝。

4.系統網絡

采用先進、成熟的分布式照明自動監控系統，通過網絡總線將分布在各現場的控制器聯接起來，共同完成中央集中管理和分區本地控制。

所有照明回路采用多種控制形式，即可以集中控制、區域就地控制；中央監控功能停止工作不影響各分區功能和設備運行，總線通信控制也不應因此而中斷。系統具有可擴展性，且具有編程插口，便于運營在使用手提電腦在任意點進行系統維護。

5.系統集成

能實現與綜合監控系統、通信系統等，其他獨立設置的智能化系統聯動控制和實現集成的要求，具備各系統間通信聯網和聯動控制的硬件接口和軟件接口的選擇。

四.城市路燈照明智能控制系統的應用

1.主控系統的物理結構

主控系統是指對所有路燈的控制和監查系統，根據系統參與的范圍大小及硬件投入資金的金額，一般可由一臺或是多臺計算機和打印機或大屏幕的投影儀等組成。但通常情況對主控系統的配置是兩臺主控機，當其中一臺正常工作時，另一臺則處于旁聽等待狀態。兩臺主控機中的信息的收發可以通過電隔離的途徑傳輸到處于熱備狀態的另一主機。如果當前主控機退出控制或關機，處于待命狀態的主控機將自動進入操控狀態。這樣的雙機互為備熱的工作模式能夠確保主控系統不間斷地實現實時監控。

2.數據傳輸裝置

數據傳輸可分為無線傳輸和有線傳輸兩種方式。一般而言無線傳輸是通過手持步話機和無線電臺來實現。如果要采用有線傳輸的方式，則可以通過RS-485總線網、電話線、公用電話網進行傳輸。主控制系統和本地控制系統的數據傳輸主要是通過無線電臺傳輸。

3.本地控制系統

本地控制系統是由配電柜、子站、電臺等組成的。每個本地控制系統都是一個獨立的控制系統，當主控機無法參與工作時，本地控制系統可以長期獨立實現路燈的開關控制。通常，如果主控機與本地控制系統是通過無線傳播的方式進行信息通信，那么會受到通信距離和電臺功率的限制，且主控機對本地控制系統的調控會出現延遲現象，主控范圍越大，延遲現象越嚴重。解決此類問題可以通過添加主控機站來完成。首先將控制范圍劃分為多個區域，然后在各個區域建立主控機站，再通過如因特網這樣的廣域網，將各個主控機站的數據進行收集和傳輸，實現整個城市路燈照明的系統化。而信息傳輸使用的廣域網服務器就是一個巨型的存儲器，可以用做數據管理、資料存儲，由此可以建立一個信息管理系統。由于整個網絡服務器是開發式的，我們還可以借助系統的數據庫和其他并行的數據庫外接許多需要的管理工作站，用來實現如管理、維護、故障查找等功能項目。

五.智能照明控制的幾種現場總線介紹

1.C-Bus總線

C-Bus即ClipsalBus的簡稱，是奇勝（Clipsal）公司的總線協議，采用兩線制雙絞線，即一對線上既提供總線設備工作電源（15VDC～36VDC），又傳輸總線設備信息，總線設備之間直接通訊，無須通過中央控制器。C-Bus的傳輸協議為CSMA/CD，通信速率為916Kb/s，可設成線形、星形或樹形拓撲結構，但不支持環網結構。子網為基本單位，每個子網最多容納100個單元或者255個控制回路，最大傳輸距離為1000m。

2.Dynet總線

Dynet是邦奇（Dynalite）公司面向照明系統的封閉控制總線協議。Dynalite系統采用4線制兩對雙絞線，即一對雙絞線提供DC12V總線設備工作電源，另一對雙絞線用于傳輸總線設備信息。安裝時推薦使用五類線（四對雙絞線）作為傳輸介質，沒有用到的線可以作為備用。Dynet是一種基于RS485四線制的傳輸協議，只支持線形網絡拓撲結構，主網可通過網橋連接64個子網，每個子網可連接64個總線設備單元，其子網傳輸速率為916KbPs，主網最高可達5716KbPs。Dynet相應的操作軟件是Dlight。

3.DALI數字化可尋址調光接口

數字化可尋址調光接口（DigitalAddressableLightingInterface），簡稱為（DALI），1994年列入IEC60929標準，得到國際主要芯片、燈具、鎮流器和夾具制造商的支持，1999年Philips公司對DALI協議做了進一步的完善工作，并在漢諾威國際燈展上推出了基于DALI的系列產品。

4.X-10電力線載波總線

X-10采用電力線載波技術，在北美取得了巨大的商業成功。X-10信號根據電力線信號正負過零點處120kHz脈沖信號出現與否來進行傳輸。信號幀頭標識符為1110，該標識符僅以真值形式傳送，其余每個信號分別以真值和補碼兩種形式在交流電的零相位開始傳送，為了和三相交流電的過零點相一致，這些數據幀必須連續傳送三次。該協議產品無需布線，易用價廉是它的最大賣點。

5.HBS總線

HBS的全稱是家庭總線系統（HomeBusSystem），它是由日本一些知名企業，包括日立（Hitachi）、松下（Mutsushita）、三菱（Mitsubishi）、東芝（Toshiba）等聯合提出的，并得到了日本政府和商會的支持。HBS協議規定了如何通過雙絞線或同軸電纜實現家庭電器、電話、音頻、視頻裝置的互連，著眼于家用電器的綜合自動化。同時，HBS協議也考慮了如何在家庭內獲得遠程服務，如在家購物、遠程醫療和遠程教學等。協議主要用于電器開關量以及簡單模擬量的控制，采用專用總線，具有抗干擾強、響應速度快、開發成本及風險較低的特點。

6.i-bus總線

i-bus總線是基于EIB（歐洲安裝總線）標準的兩線網絡。EIB（EuropeanInstallingBus）在歐洲的樓宇/家庭自動化標準中占主導地位。截至2002年6月，全球有300余家制造廠商生產5000余種EIB兼容產品，占據歐洲樓宇，家庭自動化設備銷售總額的80%。EIB協議由中立的、非盈利組織EIBA統一管理，任何愿意遵守EIB協議的制造廠商均可以申請并通過EIB認證后生產EIB產品。

六.結束語

總之，隨著用戶對居住和辦公環境品質要求的不斷提升，傳統的照明內涵已不能滿足現代建筑的要求。智能照明以智能能化的控制方式，靈活的布線方式，低廉的運行成本，成為了現代建筑電氣照明技術的發展趨勢，成為了現代智能建筑的首選，這不僅僅適合現代建筑的風格，同時也滿足節能環保的社會理念，我們相信其應用也會將向更多的領域進軍。

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