大学城建筑照明智能控制系统设计方案

大学城建筑照明智能控制系统设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 当今由于大学开放型的管理模式和全体师生节能意识淡薄，使得学生没有有一个 好的学习环境和高标准的照明光线。并且目前全国各个高校的教室普遍存在着严重的电 能浪费现象。因此，在新建的大学城中，要重视智能控制和有效节能，根据现代楼宇系 统的概念，考虑满足大学城照明系统的需求。 本文通过对大学城建设照明状况和需求的调研和分析，知道现有的大学城照明还 是沿用传统的控制系统，以人的控制为主。这样在节能方面空间比较少，这样就需要我 们寻找智能控制来达到目的。 本文通过对各种控制系统的研究分析，选择ABB公司I-BUS控制系统作为大学城智能控制系统，详细描述了I-BUS 的主要功能和产品，通过对I-BUS的特点提出校园的各种问题提出有效可行方案。 ：ABB I-BUS、智能照明控制系统、大学城 I To enable students to have a good learning environment, high standards of lighting and lighting. In today's college town is rarely taken into account, and because of the open university management and lack of full awareness of energy conservation. At present all university classrooms prevalent serious waste of electricity. Therefore, in the new university town, it is necessary to attach importance to intelligent control and effective energy conservation, modern building systems based on the concept, consider the City University of lighting systems to meet the demand. Construction of the City University of lighting conditions and needs of the research and analysis, that the existing university city or use the traditional lighting control, mainly through the control. In energy-saving aspects of this relatively small space, so we need to find intelligent control to achieve the objective. Based on the study of various control system, select company ABB i-bus control system as the City University of intelligent control system, lighting system and put forward proposals. This paper describes the i-bus of the main functions and products, through the i-bus to the characteristics of the various issues to the campus options. Key words: ABB I-BUS、Intelligent Lighting Control 、System University City I 1 绪论 .................................................................................................................... 1 1.1 课题背景 ...................................................................................................... 1 1.2 国内外校园照明的发展 ............................................................................... 2 1.2.1 国外校园照明的发展 ........................................................................ 2 1.2.2 国内校园照明的发展 ........................................................................ 2 1.2.3节约用电的意义及途径 ..................................................................... 3 1.2.4 新校园的建设应引入智能化的概念 ................................................. 3 1.2.5智能照明控制系统的优越性 ............................................................. 4 2 对各种智能照明系统的分析 .............................................................................. 6 2.1 C-BUS智能照明系统 ................................................................................... 6 2.1.1 C-BUS的原理 .................................................................................... 6 2.1.2 C-BUS的优点 .................................................................................... 7 2.2 DALI智能照明控制系统 ............................................................................. 7 2.2.1 DALI原理 .......................................................................................... 7 2.2.2 DALI系统具有下列优势 ................................................................... 8 2.2.3 DALI优点 .......................................................................................... 9 2.3 I-BUS智能控制系统 .................................................................................... 9 2.3.1 I-BUS采用的标准介绍 ...................................................................... 9 2.3.2 I-BUS主要控制功能........................................................................ 10 2.2.3 I-BUS原理 ........................................................................................ 11 3 大学城的照明系统设计方案 ............................................................................ 14 3.1 选择合适大学城照明控制系统 ............................................................... 14 3.2 选用ABB I-BUS系统优越性.................................................................. 15 3.3 ABB I-BUS校园控制系统的组成部分 ................................................... 17 3.4 教学楼的照明控制系统设计 ................................................................... 18 3.4.1大学城教学楼照明系统出现问题 .................................................... 18 3.4.2大学城教室照明系统的设计 ........................................................... 19 3.5 图书馆照明系统控制 ............................................................................... 21 III 3.6 实验楼的照明设计................................................................................... 22 3.7 大学城体育馆照明系统 ........................................................................... 23 3.8 校道控制 .................................................................................................. 25 3.9 学生宿舍的控制 ...................................................................................... 26 3.10 系统软件应用 .......................................................................................... 26 3.11 ABB产品的简介 ...................................................................................... 27 4 经济分析........................................................................................................... 33 5 对校园控制系统的展望 ................................................................................... 34 设计 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ................................................................................................................ 35 参考文献 ................................................................................................................ 36 致谢 ........................................................................................................................ 37 附录A .................................................................................................................... 38 附录B .................................................................................................................... 39 IV 21世纪人类社会步入智能化和能源危机的时代，随着多媒体技术和网络技术的迅猛 发展，人们追求着更安全舒适的生活方式。目前，正在兴起的智能化建筑是信息时代的 必然产物，是高科技与现代建筑的巧妙结合，它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公 自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们 [1]提供一个安全高效、舒适、便利、节能的建筑环。 在传统的楼宇控制系统中，一般只包括综合布线、计算机网络、安防、消防等子系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了 更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。并且大学校园里的大功率 的实验设备、制冷设备和电梯、智能消防的运用比重越来越多。因此，选择合理的照明 和其他设备相互联动的设计方案，配置先进的控制系统，不仅体现在节约能源，降低学 [2]校运行费用，提高学校的科学管理水准，而且具有极大的经济意义和社会效益。在一 些欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为现代化学校不可分割的组成部分，而且 应用范围越来越广。因此，很有必要对学校教室照明进行智能控制管理。目前，根据对 广州某大学城教学楼照明用电的管理的调研基本是处于一种粗放式的管理状态。其管理 一般为下列三种模式:一是无专人管理，由学生自行控制开启，再由值日人士在中午、 下午和晚自习后关闭灯具；二是利用定时开关，根据作息时间开启和关闭整个教学楼的 照明电源；三是由专人负责，即管理人员根据作息时间和天气情况分层送电。对教学楼 照明管理的要求是在充分保证教室的照度的前提下，尽可能地节约电能。上述的三种管 理模式都不同程度地存在着缺陷，而造成电能的浪费。第一种模式的特点是可以灵活地 满足不同季节、天气、楼层和朝向的照度要求，控制简单，是常用的一种方式，但也是 最为浪费电能的一种方式，因为在强光下人眼对弱光不敏感，在自然光照大于灯具光照 的情况下，难以觉察到灯光的存在，这是造成白天长明灯的主要原因。如果值日人员责 任心不强，还会造成休息时间和夜晚的长明灯。第二种模式比上一种模式在节能方面有 很大的提高，但其致命缺点是无法及时地保证各个教室的照度，因为自然光照不仅受时 间、季节等已知因素的影响，而且还要受天气、楼层和朝向等具体因素的影响。这种模 式难以满足管理要求，要么是以牺牲学生视力为代价，要么是节能效果不明显。第三种 1 模式在照度和节能两方面都大为提高，但占用的人员数量较多，而且控制的准确程度受 人员的习惯所影响，难以做到科学和准确，同时容易受管理人员责任心的影响，甚至会 出现整个教学楼的长明灯而造成更大的浪费。根据广州某大学城不完全统计:80%的教学楼存在着在白天光照良好的情况下，教室灯具开启和在午休时间长明灯的现象。一个教 室的长明灯，看起来耗能不大，但从整个学校来看的话，却是一个不小的数字。因此， 选择智能的照明控制系统是大学校园建设乃至整个大学城建设实现智能化，为老师和学 生提供一个安全、高效、舒适、便利、节能的建筑环境。 1.2.1 国外校园照明的发展 由于全世界面临越来越严峻的能源问题，国内外目前在此问题上对于餐能建筑的研 究有着极高的热情。智能大厦或智能建筑物(Intelligent Building)是楼宇自动化系统(BAS: Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS: Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS: office Automation System)三者的有机 [3]结合，其中建筑环境是智能大厦的支持平台。智能建筑共有空调及通风系统、冷/热水系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统、安防系统、巡更对讲系统、消 防系统等9大系统，本文研究的高校教室智能节电照明控制系统就属于智能建筑中的照 [4]明监控系统。一些发达国家很早就注重这个问题，像德国的西门子、美国的江森、澳 大利亚的奇胜，还有大部分欧洲的国家都有自己的产品瑞高、海格、ABB等出产的系统都广泛的应用于校园和建筑中。 1.2.2 国内校园照明的发展 现今，高校教学楼照明用电基本处于一种粗放式管理状态，一般有以下三种模式:一是无专人管理，由学生自行控制开启，再由值日学生在自习后关闭灯具;二是利用定时开关，根据作息时间开启和关闭整个教学楼的照明电源;三是由专人负责，即管理人 员根据作息时间和天气情况分楼或分层送电。由于大学开放型的管理模式和全员节能意 识淡薄，目前全国各个高校的教室普遍存在着严重的电能浪费现象。在白天室内照度很 高或即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内照明。夜间许多教室，即使 仅有几个学生在教室自习，室内照明也全部开启，绝不会有师生因为只有少数人而仅开 2 几盏灯。长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象处处存在。这种有形和无形的浪费，造成 了电能不必要的流失，同时也给校方的电费支出带来了沉重的负担。在对高校的调查中 发现，各学校对于教室的照度都非常重视。依照国家相关标准规定，目前我们所设计的 大学教室平均照度为4OOLUM(流明)左右，为让学生有一个好的学习环境，大部分高校的 [5]教室照度都高于标准。一个教室的长明灯，看起来耗能不大，但从整个学校乃至全国 的高校来看，却是一个不小的数字。若我们能够更智能、更效地控制灯的开启与关闭， 既不影响学生的视力与学习，又节约电能与学校的电费支出，这是一个多赢的局面。节 约电能的空间和潜力还很大，为此多所高校都曾发出了“杜绝长明灯”的号召。因此， 从整个学校的发展大局和全社会能源短缺现状来看，高校教学楼照明灯的智能化设备研 发与应用迫在眉睫。 1.2.3节约用电的意义及途径 [6]节约用电，是国家发展经济的一项长期战略方针，是一项利国利民的事业。它有 利于提高资源利用率，减少环境污染，符合环保和社会可持续发展的原则;有利于减轻 我国电网的负荷压力，缓解能源短缺状况;有利于提高经济增长和取得较好的经济效益 和社会效益。在电能资源紧缺的当今，节约用电非同小可，很有必要。国务院办公厅于 2004年发布关于开展资源节约活动的通知，强调充分认识开展资源节约活动的重要意义 并提出“走资源消耗低、环境污染少、经济效益好的新型工业化道路的要求，把节约资 源、降低消耗放在突出位置”，抓好节约用电、合理用电工作，提高能源综合利用效率。 每个公民都应该增强节电意识，养成良好的节电习惯。如:人走灯灭、在照明亮度达标的情况下尽量不开灯或少开灯、不让电视等电器处于待机状态而是随手关掉电源等，这 些都是一些简单易行而效果显著的节电方法。政府在此之中也应该起到积极作用，制定 相应的政策法规，可以对于节约用电给予一定的奖励，提高各企事业单位节约用电的积 极性，达到节电目的。同时，科技人员更应该积极行动起来，开发节电产品，来用技术 手段缓解电力供需矛盾。应推广高效照明节电产品，如采用TS、TS、紧凑型荧光灯(CFL) 等节能灯管，充分利用天然采光，实现白天完全或部分利用自然光,从而大大节省电能，提高室内环境品质。采用先进的照明控制系统，用先进的照明控制器具和开关对照明系 统进行智能控制。 3 1.2.4 新校园的建设应引入智能化的概念 [7]从上面的分析知道，新校园的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。 在传统的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电 视监控等子系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具的节能和 科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在大学 新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。使用照 明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。 1.2.5智能照明控制系统的优越性 1. 达到良好的节能效果，延长灯具寿命 节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白 天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，可以根据不同场合、不同的人流 量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时， 系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种 照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要 的能源开支，也延长了灯具的寿命。 2．改善工作环境，提高工作效率 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优 越的照明控制系统，都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方 法，可以有效地控制各种照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能 根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。 3. 实现多种照明效果 多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代 建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方式，使 建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。一栋建筑物中，室外景观 照。还有体育场馆，会议室等的场馆照明，这可以让大学校区更具观赏性，目前大学建 将成为当地的的旅游焦点，我们更需要加入照明效果。 4. 提高管理水平 智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下，不 4 需要有人的参与，照明系统自动实现开关和调光功能，既大大减少了管理人员的数量， 也排除了由于人为因素而出现的不定时开关，影响学校的正常教学、生活秩序的情况。 5. 较好的投资收益效果 智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时，有效节省了电费与管理费用的支 出。根据一般的办公大楼运营的经验来看，节能效果能达到40％以上，一般的商场、酒店、地铁站等节能效果也能达到25％～30％。 小结： 本文主要是对出现的现状，提出的问题得出我个人的的意见。通过对智能系统的原 理分析、系统设计和控制范围等研究得出一个我自己觉得可行的方案，从而达到节能、 提供合适照明环境、提高工作效率、管理方便等目的。 5 2.1.1 C-BUS的原理 C-BUS是C-Bus 即Clipsal Bus 的简称, 是由澳大利亚奇胜电器公司在1994年初开发的，其产品设计和制造工艺满足澳大利亚和欧洲电气安全和电磁兼容的标准，目前广 泛应用世界各地，C-BUS系统是一个二线制的智能控制系统，主要对照明系统的控制， 除此之外还可以与背景音乐，消防，安保等系统联动。C-BUS采用“自由拓扑结构”， 可设计成总线型、树型、星型等拓扑结构，组网方便，如图2.1。 系统的封闭总线协议, 采用两线制双绞线, 即一对线上既提供总线设备工作电源 (15～36VDC) , 又传输总线设备信息, 总线设备之间直接通讯, 无须通过中央控制器。C2Bus 的传输协议为CSMA/ CD。通信速率为916Kb/ s 。但不支持环网结构。子网为基 本单位, 每个子网最多容纳100 个单元或者255 个控制回路, 传输距离?1000m。C-Bus 的传感器单元: 单P双P四键开关、场景开关、红外遥感P感应器、亮度传感器。C2Bus 的执行器单元: 单P双P四P十二路开关量输出、四P八路调光器。C-Bus 的操作软件是C-Gate。 图2.1 C-BUS智能照明控制系统机构图 6 C-Bus系统由输入单元、输出单元、系统单元三部分组成: 输入单元：将外界的信号转变为C-Bus系统信号在系统总线上传播。 输出单元：收到相关的命令，并按照命令对灯光做出相应的输出动作。 系统单元：为系统提供弱电电源和控制信号载波，维持系统正常工作。 2.1.2 C-BUS的优点 C-BUS有优点是系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何模块均内置cpu，系统复杂的照明控制方式需经过主控计算机设定后方可运行，一旦系统设置完成后主控 计算机即可移走，所有的系统参数被分散存储在各单元中，即是系统断电也不会丢失。 C-BUS系统每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可以直接与输出模 块（调光器、输出继电器）通讯（发出指令?接收指令?执行指令），避免了集中式结 构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。该系统还可以连接高速以太网、DALI数字调光系统、pc等。 2.2.1 DALI原理 DALI是由一些灯具、镇流器和夹具制造商合作开发的，它是一项标准化、开放的 数字通信协议。DALI是专用的照明控制协议，它定义了电子镇流器与控制器之间的通讯 方式，允许控制器和荧光灯，白炽灯等照明灯具之间的通信，DALI 系统采用4 线制两对双绞线,即一对双绞线提供DC12V 总线设备工作电源, 另一对双绞线用于传输总线设 备信息。安装时推荐使用五类线(四对双绞线) 作为传输介质, 没有用到的线可以作为备用。DALI是一种基于RS485 四线制的传输协议, 只支持线形网络拓扑结构, 主网可通过网桥连接64 个子网, 每个子网可连接64 个总线设备单元(节点) ,其子网传输速率为916KbPs , 主网最高可达5716KbPs。DALI相应的操作软件是 D light 。通过网关把各种信号传输到电脑上，再由电脑传输信号来驱动处罚触发器动作达到控制动作。如图2.2 7 图2.2 D light原理图 2.2.2 DALI系统具有下列优势 . 简 单 的控制线(没有极性)； . 可以控制单元设备(通过单元设备地址)或组设备(通过组地址)； . 通过广播地址，在任何时刻可以并发控制所有设备(如进行初始化 操作功能)； . 简单的数据帧结构，通信时没有干扰； . 可以通过广播地址，组地址或单元设备地址控制设备状态消息(灯 的故障 ? ) ； . 控制设备对从设备的自动搜索: . 对数调光曲线，可以满足眼睛的敏感性 . 系统具有智能性(任一单元设备存有信息数据:单元设备地址、组 地址、场景值、光强渐变时间?)； . 可以为流明设定缺省值(例如，为了节约能源，可以设置光亮度的 8 最大值)； . 调节光强渐变速度(Fading)； . 可以选择紧急照明(选择特有的镇流器，调光级别)； . 对于总电源电压不需要设置开关(由内置的电子元件完成)： . 比 较 1-lov模拟系统，具有更低的系统成本和更多的功能； 最多64个单元设备(单元设备地址)； 最多16个组(组地址)； 最多16个场景(场景值)。 DA LI系统的智能并不仅仅在于定义控制器的接口，还在于每个镇流 器中都存有调整点和光强度值： . 单地址； . 组分配； . 场景值； . 灯的渐变时间； . 紧急照明(系统故障)； . 启动时的光强度。 2.2.3 DALI优点 DALI数字照明网络通过使用现代照明技术实现了低能耗，同时提高了系统的灵活性 并降低了维护的成本。便利并且个性化的调光控制可满足照明控制主流的条件(最大负荷、能耗比率、可见光、位置、任务类型)和局部需求。日光的强度、最大的调光要求 以及传感器对于节能的作用是不言而喻的。由照明研究中心(Troy, NY)所领导的研究表明，用户喜欢自己来控制光线的强度。除了这些优点之外，基于DAL工协议的照明控制 [4]系统所提供的辅助计量性能提供了更好的可维护性和低能耗的信息。 2.3.1 I-BUS采用的标准介绍 I-BUS采用EIB（Electrical Installation Bus）标准，EIB系统是20世纪80年代中期，随着微电子技术和通讯技术的迅猛发展，自动控制领域尤其是工业界的过程控制领 9 域对现场底层设备之间的通讯和控制问题提出了越来越高的要求，促使了控制技术的又 一次大变革，即现场总线技术的产生。现场总线技术从出现开始，就以其在性能和结构 上的巨大优势吸引了专家和用户的注意，众多知名的自动化集团公司如SIEMENS、HONEYWELL、ABB、BOSCH等纷纷独自或联合推出了各有特色的现场总线协议标准，比较 有代表性的有FF、Profibus、CAN、HART等。这些优秀的总线标准在全世界得到了广泛 的应用，如CAN总线用于几乎所有的现代化汽车制造厂，而Profibus在中国的石油、化工、钢铁等重工业领域也占据了相当的市场份额。相对于对实时性、精确性及通讯效率 等要求极高的工业自动化领域而言，建筑自动化领域的要求相对要低一些，从经济成本 角度考虑，上面那些造价昂贵的现场总线技术也并不非常适合于建筑领域。但是作为建 筑本身的发展而言，随着用户对建筑提出的功能要求越来越高，满足这些功能而使用的 现代化技术也日益复杂，在所谓的智能建筑中就集成了现代的通讯技术、微电子技术等 多项尖端技术。这些技术的应用，不仅给建筑带来了较重的建设成本压力，其运行和维 护的管理成本也越来越高，正是建筑对安全性、经济性、舒适性、应变性等各方面的不 断提高的要求成为建筑领域的现场总线技术标准――欧洲安装总线（European Installation Bus）技术产生和发展的基础。1990年，以SIEMENS 、ABB、MERTEN、GIRA、JUNG等共七家欧洲著名的电气产品制造商为核心组成联盟，制定了EIB技术标准并成立了中立的非商业性组织EIBA（EIB Associate，欧洲安装总线协会），总部设在比利时的 布鲁塞尔。这个协会的成立极大的推动了EIB标准的发展，迄今为止，已有一百多家制 造厂上成为了EIBA的会员，按照开放的EIB标准生产能够相互兼容和交互操作的各种元 器件，各类产品品种多达4000多种，几乎覆盖了建筑中各个行业和各种用途的需要。经 过十多年的发展，EIB不仅成为事实上的欧洲标准，也被成功地引入世界各地，2000年时在IEC国际现场总线标准大会上被作为提名国际标准之一。1999年，EIB技术开始被引入中国，在短短的三年多时间内，以其优越的性能和质量获得了很大的成功. 正是由于EIB标准的国际化，因此在推广中通常会形象的称之为“电气安装总（Electrical [5]Installation Bus）”技术。 2.3.2 I-BUS主要控制功能 － 遮阳/电动窗帘控制； － 温度控制（例如风机盘管/地加热/暖气片）； 10 － AV控制（例如投影仪/电视机/DVD）； － 报警（消防、入侵、溢水）， 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 （气象环境、电气等参数）控制； － 系统信号监视； － 中央控制； 2.2.3 I-BUS原理 EIB是一种标准的总线控制系统，控制方式为对等控制方式，不同于传统的控制方 式，总线采用四芯屏蔽双绞线，其中两芯为总线使用，另外两芯备用，所有元件均采24DC电源，24DC供电与信号复用总线。 EIB系统的基本结构是支线（Line）可以接64个元件，通过线路耦合器(Line Coupler)最多可以15条支线连接为一个区域，而通过干线耦合器（Backbone Line Coupler）可以将15个区域连成一个最大的系统。因此EIB系统最大可以容纳高达14400的元件，而可控的用电设备点数更惊人。事实上，如果某一条路需要连接更多元件的话，可以连接线 路中继器（Line Repeater）的方式再连多连接192个总线元件。根据EIB标准，一条总线的最大长度为1000M。如图2.3，可以分开15个域，每个域通过干线耦合器来连接15条支路。 图2.3 EIB基本结构 11 EIB的元器件均为模块化元件，主要为驱动器和探测器两类，驱动器为标准模数化 的元件，采用标准DIN导轨安装方式，探测器采用86盒齐平安装方式，驱动器和探测器 可以分散安装在建筑物不同区域，然后使用总线将所有元件连接起来，每个元件内均设 微处理器和存储器，故这些元器件可以分别独立工作，任何元件的损坏都不影响系统其 他部分的独立工作，因此有高度的安全性。如图2.4、图2.5是ABB i-bus 的探测器和驱动器的实物。 图2.5 驱动器 图2.4 探测器 EIB通讯协议遵循OSI（开放式系统互联参考模型）模型，提供了OSI模型所定义的全部七层服务，由于信号的随机性，EIB采用了CSMA/CD（具有冲突检测的载波监听多路访问），通过这种总线访问技术，使得多个元件同时发送信号时不会发生信号丢失并且 EIB有自己的优先权定义以保证信号按照一定的次序传送。 EIB协议引入了两种类型的地址：物理地址和组地址。在EIB系统中对于每一个总线元件都分配了唯一的物理地 址。它包括了域，线和元件三部分。在三部分之间用一个点来分开如：0.3.52或15.15.62等，组地址通过电信号用于多个接受元件之间的通讯，这些接受元件构成一个组。组地 址是一个功能连接的地址，并且不同级用斜线分隔开来。在ETS1（ETS工具软件）中，它一般分成了两个级，主群组和子群组。在ETS2中，组地址可以分开三个级，主群组， 中间群组和子群组。例如：14/6/206。最大的组地址为 15/7/255。为更清晰的的描述一个系统，组地址分开三级。这种地址结构使得区别不同的结构区域，比如大楼的不同 部分，不同楼层，区别不同功能区域，比如中央控制，照明，窗帘，供暖，监控或者特 殊功能变得可能，主地址0是系统保留。 EIB 是一个基于事件控制的分布式总线系统。系统采用串行数据通讯进行控制、监 12 测和状态 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。所有总线装置均通过总线相互交换信息。数据传输按照总线协议所确定 的规则进行。如图2.6：通过探测器触发，传感器的信号转换成先打包形成标准传输格 式(即报文)，然后通过总线（EIB）传输到pc计进行分析，确定是那个执行器动作，从 一个传感装置(命令发送者) 传送到一个或多个执行装置(命令接收者) 。每个接收者校验所接受的报文以确认传送成功,如果发送者接收不到确认信号,传送将重复最多三次,如果最后还是得不到确认,发送者将中止传送过程并将错误信息记录在存储器中，EIB 数据传输和总线装置的电源(DC24V) 共用一条电缆。报文调制在直流信号上,有脉冲表示逻辑“0”,无脉冲表示逻辑“1”。一个报文中的单个数据是异步传输的,但整个报文作为一个整体是通过增加起始位和停止位同步传输的。 图2.6 信号传输图 通过对各种总线进行分析，让我更了解现在流行的总线的不同用法和优点，为我独 立选择一种合适的总线系统埋下伏笔。 13 新校园的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系 统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。根 据我对大学城广东工业大学的调研，发现现在我们大学城的控制系统是用的是人工控制 即是由学生自由控制和值班人员的控制，随机的性大，有时就一个人就用一间教室，灯 光全开，造成很大浪费。因此，设计一个可行的控制方案是节省资源的有效办法。 1、C-BUS系统是一个开放的系统，通过专业接口软件，可方便地与其他系统连接， 如楼宇自控系统、门禁系统、保安系统、消防系统等，符合智能大厦的发展趋势。霍尼 威尔、江森自控、西门子、快思聪等知名公司都开发了与C-BUS的接口协议，并与C-BUS建立良好的合作关系。但是C-BUS系统的缺点是该系统不是国标准的产品，因此，产品 互换性差，国内很少厂的产品支持C-BUS，出于对这个的考虑，我个人觉得该系统能够 完成我们的控制目标，但是国内厂家少支持这个产品，到时升级或者换系统比较困难， 因此我不采用这个系统。 2、DALI是专业的照明系统控制协议，它定义了电子镇流器与控制器之间通信方式， 允许控制器和荧光灯、白炽灯等照明灯具之间的通信，但是DALI不能用于其他控制系统，只是单单单的照明系统，但是经过对大学城的调研知道，现在新的大学不但包括灯光， 还有空调，投影机、窗帘、安防、消防和电梯之间的控制，因此如果运用这个系统，我 们只能再买另外的系统单独的控制这些智能设备。因此，我觉得该系统不适合。 3、从20世纪90年代以来，中国的经济得以高速增长，智能建筑、智能小区、智能 住宅的概念也日益为普通百姓所熟悉。所谓智能化的实质，就是在建筑中使用了大量高 技术设备，以满足用户不断增长的功能要求。EIB系统从上世纪末进入中国以后，短短 几年中得到了广泛的应用，证明其功能和市场定位填补了当前的中国市场空白，其灵活 的系统结构决定了从大型的智能化大楼到普通的居民住宅，都可以得到具体的应用。经 过对这些年EIB在中国的应用情况的分析，可以看出它主要适用于： 1，住房建筑尤其是独立型住宅如别墅等 2 ，公用建筑中的部分单体建筑如报告厅、会议室、大堂等 3， 大空间的单体建筑如影剧院、体育场馆 4，大范围公共区域的电气控制如住宅小区、广 场等 5， 桥梁、道路等远距离照明控制。 14 在一个需要使用多种功能的房间内，EIB系统有着巨大的优势。以一个报告厅为例， 理想的功能涉及多类型照明（主席台、观众席等）、电动投影机、电动幕帘、电动窗帘 或百叶帘、空调室内风机等多项电气设备，采用一套EIB系统即可实现完全的控制，快捷而方便。和智能建筑中人们熟悉的一些弱电系统如BA、安保等相比较，EIB在功能上和这些系统可以实现相当的优势互补，例如在一个大楼中，采用BA系统监控各重要设备点，而用EIB系统来控制每一个房间的终端电气设备，二者在经济上和功能上都可以实 现比较理想的联合。 小结： 在新技术层出不穷的今天，为用户提供什么样的产品才能最大程度地满足功能需求并 保护客户的利益，这对市场上所有的产品提出了切实的要求。EIB满足了目前的大部分市场需求，以其高性价比和精良的质量赢得了客户的信任，并越来越为广大用户所知晓。EIB 本身也在不断地发展之中，众多EIB会员厂商之间又竞争又合作的关系，促使每年都有新 功能的EIB元件诞生。例如作为一个全分布系统，EIB元件之间可以实现无主通讯，不需要 主控的存在，但是在一些有较高物业管理需求的场所，也可以提供可视化软件，以形象的 图形界面提供管理人员方便的集中管理和操作手段，这几年，随着互联网的发展，又推出 了基于LAN和Internet的远程控制手段，满足了部分用户的专业需求。竞争促进技术的不 断进步，开放带来产品的内容日益丰富，合作使市场不断扩大。作为开放和合作的技术标 准，EIB在经济高速发展的中国有着无限的应用前景。 因此，觉得很适合大学城的控制系统的运用，不但在照明系统上有很好的控制，而且 电动投影机、电动幕帘、电动窗帘或百叶帘、空调室内风机等多项电气设备也可以在一个 系统能完成，节省了其他的开销。从经济上分析可知为控制的购置节省了金钱。 现在的大学建设日趋多元化，包括照明、空调、百叶窗、安防、消防、电梯等联动， 那要对控制系统有很高的要求。ABB I-BUS系统已被成功地运用于各种场合如工厂、会 展中心、酒店、办公楼、机场、医院、银行、别墅等。系统既是一个面向使用者、体现 个性的系统又是一个面向管理者的系统, 使用者可根据个人的喜好任意修改系统的功 能,达到自己所需要的效果, 并可通过传感器如按钮开关等来控制系统的另一方面, 系 统还提供软件平台, 管理者如小区物业中心、大楼管理中心、车库管理处等将安装此套 15 软件的计算机连接至系统即可对系统进行控制并进行管理, 从而达到集中管理的功能。 ABB I-BUS EIB 有着其他系统没得特点： 1．成本低 (1)修改、扩容、附加新功能时可毫无困难地实现； (2)根据外界光线自动调节照明灯具的亮度； (3)在用电高峰时可自动切断次要设备，以免超过额定负荷； (4)依各个房间的要求，自动控制供热； (5)依据作息时间及节假日自动开关照明； 2．更安全 利用门窗接触器、移动感应器、烟雾感应器、煤气感应器实现安全监测，并能发出信 号及显示故障，另外，人体接触的控制设备均为24V弱电，强电配管线路也相应减少了2 ／3左右，大大减小了火灾风险系数，同时可通过电话系统或互联网通知管理人员或有关 部门示警。 3. 智能化 (1)可记录并统计系统中设备的使用状况、时间及寿命； (2)通过电话系统开启系统中的设备； (3)监测系统中的设备运行状态并能给出错误报告； (4)依据外界环境的变化做出反映并调节设备的状态(如大风来临时将门窗关闭、百叶窗关闭等)； (5)功能的修改通过PC软件编程即可； 4. 提高生活品质 (1) ABB I-BUS EIB系统依据人的活动、环境的变化而自动调整； (2)居家更安全和舒适； (3)简化的操作完成复杂的功能； (4)个性化的系统，可依据个人的喜好调节系统的状态(如灯光的亮度、照明灯及背景灯的组合、房间的温度、百叶窗的角度等)。 ABB I-BUS EIB系统显示的其独特的优点，会给用户提各种各样的功能, 并在智能建 筑技术的发展中占据领先地位。因此，觉得选择ABB使大学城的的照明或其他控制会有很大的提升，并且能够为广大师生提供一个舒适的教学和学习环境，更重要的是得到更节 16 能。 如图3.1为一个域的控制系统，通过对ABB I-BUS的布线的得到一个区域的智能控制系统，通过二线来控制灯光、百叶窗、空调、风扇、安防、消防。其器件如下： 1．主控中心 系统使用通用计算机作为主控中心，通过RLINK 通讯装置与络实现通讯。计算机上可直接实现编程、监控、故障报警等功能。局域网上的计算机也可以通过主控中心实现 监控功能。 2．通讯装置 主控中心与系统网络各单元的通讯枢纽，过EA/ S 232 串行通讯模块连接PC和EI B 总线，通过线路耦合器(Line Coupler)最多可以15条支线连接为一个区域，而通过干线耦合器（Backbone Line Coupler）可以将15个区域连成一个最大的系统。具备系统自动诊断功能和自动故障报警功能。 3．控制器 智能照明控制系统的核心部分，由控制模块电路、驱动模块电路组成。每个照明控 制器均可独立工作，也可以由计算机中心控制。主控中心停止工作或通讯中断不影响控 制器的正常运行。 4．设备 白炽灯，荧光灯，空调，风扇，消防等。 17 220V ABB I-BUS 线路供电源 线路耦合 器 支路耦合器 探测器 灯 温度探测 器 百叶窗 开关 空调 移动探测 器 定时器 风扇 百叶窗探测器 触摸屏 消防 诊断器 图3.1 设计校园照明的ABB控制系统结构 3.4.1 大学城教学楼照明系统出现问题 根据调研对广东工业大学得出大学城出现的教学楼普遍的现象： 1.教学楼多，并且都是用人工管理，难以管理； 2.教学楼出现达到照度要求但是说有的灯都开着，造成严重的浪费，照度严重不够 也有可能没开灯，得不到很好的教学效果； 3.晚上出现一个教室几个人或一个人使用，有时无人也全部打开。造成严重的浪费。 18 3.4.2 大学城教室照明系统的设计 广州大学城各学校的教室，灯光照度设计标准为室内平均照度300lx，讲台点照度 5001x，如此高的照度要求，如果没有合理控制方案，能源上将造成巨大的浪费。因此， 智能照明控制系统，不但用于控制公共楼道的灯光，而且在普通教室、阶梯教室、投影 室的应用也具有相当的实际意义。大学城的教学楼多但是集中，因此照明控制系统相对 容易布线，现在以广东工业大学为例，教学楼可以设定两个区，一个是教室的照明控制， 一个是路灯的控制。 三条主线通过三个总线耦合器与一条主干线相连接, 整个系统的网络拓扑结构采用可扩展星型结构。 如图3.2，将一条支线分成三个部分：灯光控制、移动控制、消防控制。灯光控制 又分别由开关控制、照度的控制和模式的控制。 图3.2 控制 流程图 学校统计工作流程图儿科流程图质量监督工作流程图首诊负责制流程图车辆维修流程图 如图3.3，以广东工业大学350座位阶梯教室为例，每个教室可以作为用设定一条主 线二条支线。一个条通过感光器来调节灯光照明和百叶窗，教室窗边设置4个照度传感 19 器，控制窗边灯光和电动窗帘，充分利用室外自然光。另外一条支路作为设置模式形式， 可以根据教室的上课人数开部分区域的灯光，实现整个教室1/3、2/3、3/3 的照度（即 1/3、2/3、3/3的灯亮起来）。还有投影联动模式：老师只需按一下按钮，投影仪自动 打开，投影幕自动放下来，电动窗帘关上，讲台的灯光关闭，座位席上方的大部分灯光 关闭，保留一些必要的照明（后面两排的灯亮），以方便学生作笔记。通过这一系列的 控制手段达到了最佳的节能效果，同时也提高了教学管理的质量。两条支路都通过支线 耦合器和主线相连，每条支线上设置有一个电源供应器供支线用电。 教室外路灯用一条主线通过就通过移动探测器，当有人来进入圆圈区域的时候就亮 灯，这样可以节省长时间亮灯的用电量。 设定一条主线为疏散指示照明是为了在火灾时为人员疏散提供正确的逃生方向的 指示性照明。当火灾警报起时，控制系统做出断电保护启动疏散指示照明，指示逃生口 的方向，令师生可以安全脱险。 图3.3 教室平面图 20 小结： 因为该系统的布线范围不能超过1000M，所以如果超过了可以采用中继器或光纤连 接方式将线长加以扩展。同时为了出现没人用或者少人用时，教学楼的灯光全部开我们 可以通过定时设计，把一些教学楼设定晚修不开放，只开放一定的教学楼，即当定时到 时，被设定的那部分教学楼全部关灯，开设安防等措施。并存可以通过控制中心平台对 教学区的灯光进行有效的远程控制。 广东工业大学城图书馆是六层楼，可分为三种一个是阅读区，一个是藏书区，一个 是计算中心。阅读去一般照度要求高为3001x，藏书区和计算机中心要求就比较低为 2001x。 因此设计大学新校区图书馆的i-bus智能安装系统，可以考虑下面灯光控制方式： 如图3.4 (1)自动方式。我们结合时间继电器和感光模块，把感光模块设定一个值(200lux)，图书馆外界光线的亮度低于这个值后，需要控制的灯会依次全部打开。当外界光线的亮 度高于这个设定值后，这套系统会自动把剩余的灯全部关掉。 (2)手动方式。图书馆按区域来控制，其划分为六个区域，在控制室EIB系统有三个五联控制器，第一个是一区，第二个是二区，第三个是总开／总关，第四个是四区， 在面板上都有标志，当按下面板的左键，就给一个关信号，相应区域的灯就会关掉，当 按下面板的右键，就给一个开信号，相应区域的灯就会打开。 (3)可视化软件控制。在中央控制室里把PC机和这套系统相连，在PC机 安装这套系统的可视化软件，可以实时显示图书馆上六个区域灯的状态，也可以在PC机上控制这些灯的状态，比如开启灯、关闭灯。图书馆上可视化软件也是按区域控制。 小结： 因为图书馆是大多书籍易燃。因此，要做好消防系统，并且有更明确的疏散照明， 能让人更快的逃生。 21 支路耦 照明消防探合器可视化软件控自动方式手动方式测器6楼输出制 消防照明可视化软件控自动方式支路耦消防探照明手动方式合器制测器5楼输出消防照明 可视化软件控自动方式支路耦照明消防探手动方式制合器测器4楼输出 消防照明可视化软件控自动方式手动方式照明支路耦消防探制合器测器消防照明3楼 输出自动方式可视化软件控手动方式照明支路耦消防探制合器测器消防照明 2楼输出自动方式可视化软件控手动方式照明制支路耦消防探合器测器消防照明1楼输出移动探测器支路耦消防探地下车库合器测器-1楼输出照明 消防照明 电源 中心控制器 图3.4 图书馆流程图 大学城实验室配备了优良的科研设备及实验室装备对提升学生实践和科研成果具有 绝对的影响力，所以具体改善实验室的配套设备，使大学生能够得到更好的锻炼，得以 使学生更多的和国际接轨的一流实验室，将是我们提升科技水平和教育水平的基石。 实验室作为研究工作的基地，必须具备有合理的空间规划，完善的系统配套，耐用 的设备材质，安全的结构设备，才能提供科研工作人员一个安全、稳定、高效率的工作 环境。但是对自动化的照明我个人觉得要求不高，因为实验室不是学生经常去的地方， 并且学生去的时候都是既定的时间，整班去一次我就觉得学生自己控制更好点，反而实 验室过程中所产生的有害物质和气体，为确保确保科研人员的安全健康；然而在排放有 害气体的同时，大量的室内空气也被排出，所以实验室通风系统要求排放即时合理的风 量；同时实验室空调系统还必须保证舒适的温湿度，使科研人员能够在一个相对适宜的 22 环境下长期工作。觉有更好的自动通风系统更总有。 因为实验楼是有具体的时间安排，因此，这里主推由学生手动控制再加上照度调光。 走廊还是用移动感应器，由于晚上实验室的人数相对少，因此这样大大的达到节省的目 的。 设计控制如下： 1. 手动方式：每个实验室安装手动的开关控制灯光，这样可以有人的时候 才开 启，当学生走时务必关掉。这样节省了在实验楼里面系统和配件的投资。 2. 自动方式：实验室走廊用定时器定时，到晚上开启系统，进行移动监 一有人来立刻亮灯。 1.体育场馆的照明系统特点 广东工业大学体育场馆是学生体育活动和校间体育运动竞技活动的场所，它所包括 的类型很广，大的如足球场、篮球馆、田径场，排球馆、羽毛球馆、乒乓球馆等，总体 上可分为露天型的体育场和室内型的体育馆两种。由于场馆的功能不一样，如向空中看 还是向地上看，无论是对运动员还是对观众，对照明的要求差别一定很大；比赛的等级 不一样，对照明的要求也不一样。 无论是体育场露天还是体育馆室内，一般场地面积都比较大，从电气照明的角度来 看，既需要满足运动员进行体育活动的视觉要求，也要满足观众和工作人员的视觉要求， 在许多场馆的照明设计时，还必须考虑电视转播的照明要求。考虑经济性指标，一些室 内体育馆常常还会当作多功能大厅来用，可以用于开大型会议和文艺演出等。 室内型的体育馆，一般对馆内的水平面平均照度要求在300lx 以上，光源位 置设计时应特别注意眩光问题，无论是直接眩光还是反射眩光，都会对运动员特 别是球类运动员造成视野上的影响，所以现代体育馆的灯具布置以灯桥方式为主 流方式。而对室外动场而言，对地面光通分布的均匀性要求较高，采用的光源也 多为金属卤化物灯、荧光高压汞灯等高强度气体放电灯，灯具也是以大面积投光 灯泛光灯为主，灯具的安置以塔式和周边照明方式为主。 传统的照明控制是采用空气断路器、接触器等，通过非标设计照明箱的办法进行控 制，随着体育场馆的现代化程度要求日益提高，传统控制手段已不能满足控制需求，从 23 照明设计和照明系统控制的角度来看，体育场馆的照明控制一般有以下特点： 1．场地面积较大，供配电尤其是配电箱空间分布比较分散，但控制上又要求集中 和就地两层控制。 2．光源多采用金卤灯、卤钨灯或其它气体放电灯，单个光源的电功率较大。 3．由于使用对象不同，对灯光的开闭组合要求也不同，如用于比赛和电视转播、 清洁打扫等不同情况下的照明情况就相差很大。 4．考虑到体育场馆为人员聚集量较大的场所，对照明的可靠性要求极高，控制手 段要多样化，而且要求冗余备份。 5．随着整个场馆智能化程度和集成度的提高，对交叉控制、远程控制等的要求也 有所提高，和其它系统的整合已成为必备要求。 6．机电设备的增多，有时希望在控制照明的同时能够控制其它设备，如电动天蓬 等。 因此，满足不断提升的照明控制和其它设备控制要求，需要有性能可靠、结构简单、 操作方便的智能化电气安装系统来完成目标，运用ABB I-BUS EIB 电气安装总线技术可以提供良好的解决方案。 体育场馆的光源一般选用较高发光效率的金卤灯和卤钨灯等, ，EIB 的分布式控制方式使管线大大减少。大功率负荷同时接通，会造成较大的冲击电流，EIB 控制模块可以实现时序步进开启，有效避免对空气断路器的瞬时冲击。当回路功率过大时，可以采 用开关模块配合接触器的办法来控制。 EIB 对体育馆内的电动天蓬、电动窗帘、升降机等电机类设备可以进行单独或群控。 这些设备和灯光系统组全在一起，实现不同的场景组合。采用EIB 系 统的中央可视化控制软件，可以使用计算机通过形象的图形界面，轻易实现对整 个系统的集中管理和控制。 设计如下： 跟据上面的说明我觉得设计体育场馆的话，就要按照虑5 种不同情况下各不相同的灯光组合：正式比赛、一般比赛、彩电转播、训练娱乐、应急照明。要求在主控室和配 电室两个地方都能实现开关控制。 1．分区域的控制 把比赛区，观众区，转播区，主席区，作为区域来管理，根据其 要求照明度来划分。 24 2．时间控制 根据各个区域对时间的要求不同设定时间控制。例如开场时间定好， 开场时就自动开启。退场时间设定好，退完场立刻关闭。 3．根据照度控制 通过场内的传感器，当与设定的照度相比没达到要求，立刻自动 开启照明回路。 4．场景控制 正式比赛 一般比赛、彩电转播、训练娱乐、应急照明 小结 EIB 对体育馆内的电动天蓬、电动窗帘、升降机等电机类设备可以进行单独或群控。 这些设备和灯光系统组全在一起，实现不同的场景组合。采用EIB 系统的中央可视化控制软件，可以使用计算机通过形象的图形界面，轻易实现对整个系统的集中管理和控制。 广东工业大学校园内主干道：校园内主干道设25米间距的路灯，光源为高光效的金 卤灯，经计算，路面平均照度为46Lux，均匀度为0.29，平均亮度为3.52cd/m2，达到国家一级道路照明标准。其实校园为了安全全部设置灯光每个角落都都亮灯，有的学习更 是亮到天光，如果没有人去控制关掉，更是亮更久。普遍存在的问题有两点:一方面，后半夜行人稀少，采用“全夜灯”的方式浪费太大：另一方面，在后半夜因行人稀少， 而应该降低路灯的照度，以避免光源污染，影响同学的晚间休息。因此我们要设计一个 节能又保证同学安全的方案, 设计如下： 1.根据照度进行控制 我们预先设定路面可见照度低于100lx，当日落或雷雨天气是 低于这个照度，路灯就开启。 2.时间控制 设定各种时间子夜时分，街道上车辆与行人寥寥无几，这时路灯的照 度可以调低，满足最低限度的照明即可，而这一时段通常为4一5个小时，在这段时 间内合理的控制路灯的照度，减少其功率消耗，不仅可以节约大量的电能，同时也 能提高灯具的利用率，增长其使用寿命，从物资的损耗上节约其成本，以达到更高 效率的节约。 3.移动控制 对一些子夜后有行走的区域设计移动感应器进行控制。 25 小结： 运用i-bus系统控制路灯，使得整个校园更显示出智能化，更体现出未 的校园设计的方向，并且得到有效的节能。 学生宿舍的是学生自由活得的方，理应由学生自由控制灯光，但是学生都是难以自 控的，为了学生的正常生活，我觉得运用时间控制，来管理宿舍。 设计控制如下： 1．学生控制：当在设定时间外，所以时间控制由学生自己来完成； 2．时间控制：设定两个时间第一个时间是黄昏时间到时，走廊的灯光亮起，第二 个时间是深夜，时间到除了走廊灯光减半和厕所的灯光其他的都关掉。 系统采用专用的编程软件ETS2 V1. 3 对元件编程, 首先设计建筑物基本构架。分 析校园所需设备和控制回路, 通过ETS2 软件可以选择总线元件进行参数设置,每个元件设一个物理地址, 通过操作按钮的方式将物理地址下载到各原件设备, 物理地址可以随意设置并下载, 但不可发生冲突。选择设备之后, 分析所有设备要实现的功能, 可依照每个建筑物的要求自由地进行组合和调控。将要完成同一功能的设备选到一个组地 址中（如图3.5）。每一组传感器和执行器构成一组控制回路。程序编好后, 对程序进行下载, 即可实现对灯光的各种控制。同时, ETS2 软件还可进行电信号的检测、分析, 并可进行故障诊断。在用ETS软件进行项目设计和现场调试时, 执行应用程序所必须的参数设置要从ETS软件存储到BCU中,由ETS下载的应用参数设置存储在EEPROM中, RAM用于存储微处理器的临时数据。 26 图3.5 软件地址分配 1．带限流器的电源供应器 型号为SV/S 30.640，电流为640mA带有限流器的电源供应器。用于产生和监视ABB I-bus EIB系统电压，具有29VDC输出，供给线路电源，这些线路需解除原有的限流器。 如图3.6 图3.6带有限流器的电源供应器 2．线路耦合器 型号为LK/S 2.1 将支线从主线上隔离，并且做为数据流的过滤器。通过ETS，此 元件可以做为线路和区域耦合器。如图3.7 图3.7 线路耦合器 27 3．双值输出 型号为AT/S 4.16.1，双值输出，端口为4对，电流为16A通过ABB I-bus EIB用无源触点来分断4个独立的负载，可手动操作及显示触点分断状态，总线连接通过总线 连接端子实现。如图3.8 图3.8双值输出 4．百叶窗驱动器 型号为JA/S 2.6.1，端口为2对，电流为6A通过ABB I-bus EIB控制两组（每组有两个窗帘驱动）独立百叶窗的拉升，垂放或调整百叶的逐一拉放或垂放。如图3.9 图3.9百叶窗驱动器 5. 数据母线 型号为DS/E 277，内联ABB I-bus EIB装置，紧扣及沾贴在安装导轨上。长度 为277mm。如图3.10 图3.10 数据母线 6．模糊开关 型号为DM/S 1.1，1个频道，通过ABB I-bus EIB依据环境光源可控制亮度。元件上 28 的电位计可持续调节灯光明暗。如图3.11 图3.11模糊开关 7．时间继电器(带周程序) 型号为SW/S 4.5，4个频道，通过ABB I-bus EIB对负荷定时判断,每频道可控制一组的开/关或传送明暗值给调光驱动器,24个记忆每周天数据结构被存储.开关设定可以在元件的按纽或编程组件PS/E 1.1及记忆片PK/E1.1完成。如图3.12 图3.12时间继电器 8．连接器 型号为VB/S 2.2.2，双极连接配电盘中的数据母线,并用于连接外部总线到数据母线。如图3.13 图3.13连接器 9．总线耦合器 29 用于将按钮(端口1、2、4对)调光器或百叶窗按钮，移动感应器，室内自动调温器， RS232接口，红外线接口以及Busch-triton连接到ABB I-bus EIB。对于端口3对和5对带显示的Busch-triton,需要配置总线耦合器6121 U-500。如图3.14 图3.14总线耦合器 10．双值输入 型号为ET/S 6.24.5，端口6对用于将220V AC或24V AC/DC信号耦合至ABB I-bus EIB.此元件有6个输入，且每个输入有两个端子供连接信号。输入状态显示于6发光二极管。无需额外电源。总线连接通过总线路连接端。如图3.15 图3.15双值输入 11．操作元件按钮 型号为6325-24G ，5对Busch-triton与总线耦合器一起，通过ABB I-bus EIB来传送开关，调光或百叶窗控制指令，并可存储或调出6组灯光场景。所有功能也可由红 外线手持传送器遥控调出。如图3.16 图3.16操作元件按钮 30 12．操作元件4对按钮 型号为6117-24-500，与总线耦合器一起，通过ABB i-bus EIB来传送开关指令，有一个发光二极管显示开关状态。如图3.17 图3.17操作元件4对按钮 13．红外线手持传送器 型号为6010-25-500，手持遥控器用于控制ABB I-bus EIB红外线接口或BUSCH Ferncontrol红外线系统的接收器。如图3.18 图3.18红外线手持传送器 14．RS232接口 型号为6133-24-500，与总线耦合器一起，将PC连接到ABB I-bus EIB。如图3.19 图3.19 RS232接口 15．移动感应器 与总线耦合器一起，通过ABB i-bus EIB来传送开关开启指令，通过手动选择“开 31 启/自动/关闭”，用于180度监测。如图3.20 图3.20移动感应器 以上谈到的建筑和场景的照明控制系统，是各自独立的系统。并且接上其它如： 空调、安防、消防等，通过校园局域网把各自的系统主机联系起来，就可以组成整个校 园乃至整个大学城内的统一控制系统。只要是合法的管理员，就能在其中一台主机上监 控整个系统。使得整个系统更能够稳定的运行达到更好的目的。 32 广东工业大学有教学楼6栋，实验楼8栋，行政楼等有2栋，图书馆1栋，体育馆3个。教学楼按一天开灯16小时，实验楼8小时，行政楼8小时，图书馆16小时，体育馆平均2小时。一栋教学楼约有1000盏40W的灯光，实验楼大概一个实验室24盏40W的灯，有18个实验室一层，有八层楼。图书馆也差不多1000多个等，体育馆，很多的道路和学生宿舍。 现在以一个教室作为分析得出结果： 根据对广东工业大学的实际调查，一个教学楼约有1000套双管40w的日光灯，即每小时消耗电能(1000x2)x0.04=80度，按广州0.61元/kwh电费计算，每个教学楼每小时的 电费支出将达到48.8元。如今灯具每天工作时间普遍达16小时，日间为11小时左右，夜间为5小时左右，那么仅一个楼一天常明灯的电费支出就将达到780.8元。 一个教室大概有三十套，一栋楼大概三十个教室。每个教室平均大概要用2万作为投入ABB的控制系统的安装费。 一栋楼的一天的电费=(1000*2)*0.04*0.61*16=780.8元 一个学期用电费=780*30*9=210600元 一栋楼的投入=20000*30=600000 ABB系统的节电率是20%，因此每个学期节电为 每个学期节电费=210600*0.2=42120 每个学期就可以一栋楼就可以节省四万多，按一般2多万人的高校拥有相当于此规 模的6栋教学楼为例，一个学期在教学楼方面就省下25万，所以以上面投入在7年内可以回本，以后就为学校节省了是一个很庞大的资源。因此，选用智能控制系统是现在大学 照明系统有效控制和节能的办法。 33 现代建筑设施的要求,越来越严格和多样化。校园的建设也是随着代化的而发展， 并且是现代建筑的集合体。现代的校园有很多不同的功能都必须同时具备,例如照明、供暖、空调，通风、电动百叶窗、安保、火警及中央与局部控制等功能。这些功能的结 合,要求铺设很多的电缆,进而导致占用很大的空间,引起复杂的布线问题,潜伏巨大的火灾危险,降低改动的灵活性,给扩容和维修保养造成诸多的麻烦。ABB i - bus EIB 系统用一条双绞线把全部电子元件连接起来,且具备所有这些功能。 正因为这些功能通过总线连接,因此,在系统内所有元件都可以进行相互之间的交流 通讯,达到了最佳的控制,从而降低了运行成本,使得照明、温度调节系统一直都适合要 求。节省设计和安装的时间因为只需铺设少许电缆和电线,所以,设计和安装所花的精力大大减少了,安装时间也大为减少了。 建筑的电气安装如果需要在使用期间改动,根本不必要去改动布线,而仅需重新安排或补充安装元件、传感器和驱动器,便可去适应新功能的要求。 这个系统的主要优点是它把所有部件都连接在主线上。如果需要扩张,只要简单地连接额外的主线元件就可以了,免除了所有复杂的额外接线。此外,系统的向上兼容性使得其与建筑设施的先进管理自动化系统兼容。因此，对以后校园的扩建更是预先做了伏 笔，为未来校园建设节省了金钱。 34 从20世纪90年代以来，中国的经济得以高速增长，智能建筑、智能小区、智能住宅 的概念也日益为普通百姓所熟悉。所谓智能化的实质，就是在建筑中使用了大量高技术 设备，以满足用户不断增长的功能要求。EIB系统从上世纪末进入中国以后，短短几年 中得到了广泛的应用，证明其功能和市场定位填补了当前的中国市场空白，其灵活的系 统结构决定了从大型的智能化大楼到普通的居民住宅，都可以得到具体的应用。 但是由于价格和传统的学校已经具有规模，很少运用于我们大学校园中，使得现在 的校园还是运用人工控制的方式，这个不但是对人力资源的浪费并且也是能源的浪费， 使得现代的校园和我们的社会失去了接轨。大学是智慧的象征，是先进技术的出产地， 但是我们的校园控制还是延续传统的控制那就真的说不过去。 这次设计我选择i-bus，是以其在中国有了比较成熟的发展，并且得到了很广泛的运 用，又由于该系统是对多个系统包括照明、供暖、空调，通风、电动百叶窗、安保、火 警及中央与局部控制等的综合控制，很符合我等大学城的建设，因此我大胆设想运用。 通过这次设计让我对整个楼宇设计有了一个更大的提升，并且通过对不同控制系统 的查阅和分析设计出一个我认为比较适合的方案，对我大学四年的学习的内容是一个很 高的运用和总结，使得我更了解社会想做的是什么，我们应该去做什么。在这次设计我 同时出现了问题： 1.时间太短没能够大范围的阅读更多的控制系统，得出更有效的大学 城控制系统。 2.因为没涉及系统的运用，设计难以达到我们实际运用的效果。 3.只是考虑单一控制系统如果各种系统，同时运用可能得到更好的效果。 35 [1]邓凯.智能照明系统ABBi-bus总线系统的运用[J] .深圳市华筑工设计有限公司.2007:150-170. [2]中国建筑设计院机电院.智能建筑电气技术[M].中国电力出版社.2005 :120-167. [3]马誌溪. 建筑电气工程[M].化学工业出版社，2005 : 101-130. [4]冯义飞.教室照明智能控制的设计与开发[C].主编合肥工业大学，2004. [5]章云，许锦标.建筑智能化系统[M].清华大学出版社，2007 : 197-211. [6]C-BUS 设计手册[Z].奇胜公司. [7]DALI产品目录和系统介绍[Z].锐高公司. 2007. [8]ABB I - Bus EIB 智能安装系统设计手册[M]. ABB(中国) 有限公司. 2005. [9]（德）Gunter G.Seip，胡明忠 译.电气安装总线技术培训教材建筑系统工程与EIB.北京:中国电力出版社，2002 : 200-256. [10]Theodore Cohen. Providing constant ventilation in variable air volume systems. ASHRAEJ. 1994. [11]George J Janu, Jarrel D Wenger. Outdor air flow control for systems .ASHRAEJ.1995(4). [12]李慧文,何占清.Network网络工程布线[M].北京:电子工业出版社,1998.12.2 工程设计与建设 第36卷第3期. [13]ABB (中国)有限公司. EIB安装总线工程设计ETS2培训手册[S]. 1999. [14]张新华, 王臻. EIB现场总线技术在广场照明工程中的应用和设计[J]. 低压电器, 2004 (11) : 34-36. [15]任培亮, 鲁鸿雁. 机场出港大厅的EIB灯光智能控制系统介绍[J]. 智能建筑与城市信息, 2003 (11) : 43-44. [16]王改华, 姜波. EIB总线原理与实例设计方法[J].智能建筑与城市信息, 2006 (3) : 52-53. 36 本设计方案（论文）是在我的指导老师副教授亲切关系和悉心指导下完成。他严肃 的科学态度，严肃的治学精神，精益求精的工作作风，深深的感染和激励着我。从题目 的选择到最终的完成，老师始终给与我细心的指导和不懈的支持。并且给我们创造了很 好的学习气氛，正是在这样的环境下我才能够顺利的完成毕业设计。在设计期间，我们 受益不仅仅是谷老师广博的知识，丰富的经验，更为重要的是谷老师的为人，为师，和 严紧的科研态度。 在论文的撰写期间，老师给与了很多的中肯的建议和点评，使得我的毕业设计能够 更完善的展现在各位评委的面前，通过这次的锻炼使得我学到了很多很多平时学习期间 不能够学到的东西。谷老师让我真正的成长为一个适应社会的人，在此表示衷心的感谢。 并对平时不严紧的态度受到老师的批评表示对老师的歉意。 同时要感谢，他们都给与我很大的支持和帮助使得我能够在很好的环境下和帮助下 完成我的毕业论文。 最后，对各位评审老师表示表示衷心的感谢，谢谢你们为了我们每一届毕业生作出 的贡献。 37 38 39