C-Bus智能照明控制系統的原理與運用
發布時間:2014-07-27 11:09
智能照明是指利用計算機、無線通訊數據傳輸、擴頻電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理及節能型電器控制等技術組成的分布式無線遙測、遙控、遙訊控制系統,來實現對照明設備的智能化控制。C-Bus智能照明管理系統是目前應用較為廣泛的智能照明管理系統,其具有燈光亮度的強弱調節、燈光軟啟動、定時控制、場景設置等功能,并具有安全、節能、舒適、高效的特點。
1.C-Bus系統控制原理
C-Bus系統是一個分布式、二線制、專業的智能照明控制系統。所有的控制單元均內置微處理器和存儲單元,由一對信號線(UTP5)連接成網絡。通過軟件對所有單元進行編程,實現相應的控制功能。
C-Bus系統的每個單元均設置唯一的單元地址并用軟件設定其功能,通過輸出單元控制各回路。輸入單元通過群組地址和輸出單元建立對應聯系。當有輸入時,輸入單元將其轉變為C-Bus信號在系統總線上廣播,所有的輸出單元接收并作出判斷,控制相應輸出回路。
C-Bus系統通過兩根總線連接成網絡。總線上不僅為每個組件提供36V直流電源,還加載了控制信號。C-Bus通過系統編程使控制開關與輸出回路建立邏輯對應關系,因此在設計時更加簡單、靈活。
C-Bus系統的控制方式是由計算機設定的,一旦系統設置完成后電腦即可撤除。C-Bus系統的每個單元均內置微處理器,所有的系統參數被分散存儲在各個單元中,即使系統斷電也不會丟失。一旦電腦接入系統運行,則可實現實時監控,定時控制等功能。C-Bus系統可用于消防等系統中的聯動控制,除此之外還可以與其他如空調、消防、保安等系統聯動,可方便的與其他系統連接(如樓宇自控系統、安防監控系統、消防系統等)。目前已有多家國際知名的自控企業都開發了與C-Bus系統的接口軟件協議,并與C-Bus建立了良好的合作關系。
2.C-Bus系統協議及結構
(1)系統采用了IEEE Standard 802.3的CSMA/CD介質訪問方式。
(2)系統結構見下圖:
圖1 C-Bus系統原理圖
C-Bus系統由系統單元、輸入單元和輸出單元三部分組成。C-Bus系統提供控制電源和系統時鐘。輸入單元(開關面板、傳感器等)將外界的控制信號轉變為C-Bus信號在總線上傳遞。輸出單元(繼電器、調光器等)接收總線上的信號,并控制相應回路輸出實現對負載的控制。
3.C-Bus系統的性能及特點
C-Bus系統基于總線式結構,分散布置,能將大樓內所有照明回路及電動設備集中控制、管理及監控的一套智能系統。它可以獨立運行,有一套獨立的控制協議,相對BA系統來說比較簡單,完全能滿足對照明控制的要求。
(1)運用先進的電力電子技術,C-Bus系統不但可實現單點、雙點、多點、區域、群組控制、場景設置、定時開關、亮度手自動調節、紅外線探測、集中監控、遙控等多種照明控制任務,而且可以優化能源的利用,降低運 行費用。
(2)根據用戶需求和外界環境的變化,只需修改軟件設置,而非改造線路,就可以調整照明布局和擴充功能, 大大降低改造費用和縮短改造周期,適合于商業、工業、家居的不同使用要求。
(3)控制回路與負載分離,控制回路的工作電壓為安全電壓DC36V,即使開關面板意外漏電,也能確保人身安全。 當建筑物停電后,由于C-Bus系統中每個輸入輸出單元里都預存系統狀態和控制指令,因此在恢復供電時,系統會根據預先設定的狀態重新恢復正常工作,實現無人值守,提高管理效率。
(4) C-Bus系統具有開放性,可以和其他物業管理系統(BMS) ,樓宇自控系統(BA),安防及消防系統結合起來,順應智能建筑的發展趨勢。
4. C-Bus照明系統的優勢
(1)C-Bus系統是一種二線制的照明控制系統,以一對UTP五類線作為控制總線,將系統中的各個輸入、輸出和系統支持單元連接起來,大截面的負載線纜從輸出單元的輸出端直接接到照明燈具或其它用電負載上,而無須經過開關。安裝時不必考慮任何控制關系,在整個系統安裝完畢后再通過C-Bus軟件設置各個單元的地址編碼,從而建立對應的控制關系。
(2)C-Bus系統可以通過電腦,用C-Bus控制軟件對整個照明系統進行遠程控制和中央監控,并可以隨時方便地根據用戶需求修改控制關系。C-Bus系統提供的可編程性對今后可能發生的變動有很強的適應性,當某種原因需要變更照明控制關系時,只需在軟件中進行修改,而無須重新敷設線纜。
(3)在大樓辦公室,配以可調光電子鎮流器的日光燈在C-Bus智能照明控制系統控制下與傳統的日光燈照明系統相比具有顯著的優點。因為配有傳統鎮流器的日光燈以100Hz的頻率閃動(電網頻率的2倍),這種頻閃使工作人員頭腦發脹,眼睛疲勞,筆耕論文,降低了工作效率。而可調光電子鎮流器則工作在很高的頻率(40kHz—70kHz)下,不僅克服了閃頻,而且消除了起輝時的亮度不穩定,營造出健康、舒適的環境,同時也提高了工作效率。
(4)由于C-Bus系統中采用了紅外線傳感器、亮度傳感器、定時開關以及可調光技術,智能化的運行模式,使整個照明系統可以按照經濟有效的最佳方案來準確運作,不但大大降低運行管理費用,而且最大限度地節約能源。
5.C-Bus系統的應用范圍
C-Bus系統可對白熾燈、日光燈、節能燈、石英燈等多種光源調光,對各種場合的燈光進行控制,滿足各種環境對照明的要求。寫字樓、學校、醫院、工廠等可利用 C-Bus 時間控制功能使燈光自動控制,利用亮度傳感器使光照度自 動調節,節約能源。可進行中央監控并能與樓宇自控系統連接。劇院、會議室、俱樂部、夜總會等可利用 C-Bus 調光功能及場景開關可方便地轉換多種燈光場景,實現多點控制。可通過C-Bus 控制空調、電扇、電動門窗、加熱器、喇叭、蜂鳴器、閃燈等其他設備。 體育場館、市政工程、廣場、公園、街道等室外公共場合照明可利用C-Bus 的群組控制功能可控制整個區域的燈光, 無需考慮開關容量問題, 利用亮度傳感器、 定時開關實現照明的自動化控制, 利用C-Bus 監控軟件實現照明的智能化控制。 智能化小區的燈光控制可利用智能化小區的路燈、景觀燈的遠程、多點、定時控制,中央監控中心監控;小區會所、智能化家庭中燈光的場景、多點、群組、遠程控制;以及與其它家庭智能控制器配合使用。
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