智能照明控制系统KN

1目录

智能照明控制系统.............................................

1.1系统概述.................................................

1.2需求分析.................................................

1.3设计原则.................................................

1.4设计要点.................................................

1.5系统设计.................................................

1.5.1KNX总线拓朴构造......................................

1.5.2系统构造.............................................

1.5.3系统功能.............................................

1.6方案设计...................................................

1.6.1剧院大厅.............................................

1.6.2展示区域.............................................

1.6.3剧院观众席...........................................

1.6.4公共区域.............................................

1.6.5后台休息区...........................................

1.6.6泛光照明.............................................

1.6.7地下车库照明.........................................

1.7与第三方接口...........................................

1.8重要设备参数.............................................

1.8.1监控管理软件.........................................

1.8.22.4.8、12路16A开关控制器............................

1.8.3窗帘控制模块.........................................

1.8,4触摸屏...............................................

1.8.5存在感应器带耦合器光感红外...........................

1.8.64路通用输入/输出接口.................................

1.8.7带LCD温控智能控制面板................................

1.8.8智能面板带耦合器....................................

1.9施耐德电气简介（仅供参照）.................................

1.9.1施耐德电气集团简介..................................

1.9.2施耐德电气ISCECS...................................

2智能照明控制系统

2.1系统概述

2.2珠海歌剧院设计一套智能灯光控制系统，采用SchneiderKNX全数字分布

式控制系统.对区域内各类照明等电气设备进行自动化和集中控制管理.

实现能源监测，不仅可有效管理楼宇的电气设备，提供灵活多变的使用功

能和效果，还可以维护并延长灯具及电气设备的使用寿命，达到安全、节

能、人性化、智能化的效果，并能在此后的使用中以便地根据顾客的需求

进行扩展。

2.3需求分析

根据歌剧院设

计规划和使用

规定，配备智

能照明控制系控制规定

统的功能分析

如下：

区域

灯光场景控制、灯光开关控制、窗帘控制、照度控制、时

剧院大厅

钟控制

灯光场景控制、照度和红外动态控制、日光灯调光、单灯

剧院观众席

控制调节

后台休息区灯光场景控制、窗帘控制、智能家居控制

电梯厅、走道

灯光场景控制、时钟控制、照度和红外动态控制

等公共区域

泛光、景观照

灯光场景控制、时钟控制、照度控制

明

展示中心单灯控制、灯光场景控制、时钟控制、照度控制

2.4设计原则

根据现行国家规范和项目技术文献的规定，我们在对珠海歌剧院项目KNX

智能照明控制系统的设计中遵循如下的原则：

先进性：采用代表当今世界先进技术水平的成熟稳定的系统设备，并建立

一种可扩展的平台，充足保护前期工程投资和后续扩展，使系统具有先进性。

实用及以便性：系统可容纳不同控制管理的需要。突出体现项目建设“以

人为中心”的思想，给客人以舒服，给管理者以以便。

绿色节能性：系统的设计设点、管理直心和维护优化应环绕节能而展开。通过能源分

析、软件编程实现多种节能手段，采用优质管理达到节能效果。满足LEED认证规定。

2.5安全性、可靠性：采用分布式总线控制，安全性高，系统将任务分派给系

统中每个现场解决器，免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运

营。

2.6模块化及扩展性：系统采用模块化设计，总体规划，分步实行；具有良好

的兼容性和可扩大性，既可采用RS用2/485接口、OPC等原则方式将的不

同厂商的设备通过多种通讯方式集成，也可以通过OPC等原则方式向更高

档的上位管理系统（如BMS）提供数据，集成管理。

2.7合理性及经济性：系统能最大限度的减少设备的运营成本；满足客户需求,

力求系统在初次投入和整个运营生命周期内获得最佳的性能价格比。

2.8设计要点

1）采用全数字分布式智能控制系统，并符合国际通用的EIB/KNX原则.模

块化构造，分散式布置。每个控制器都带有CPU,当系统浮现故障的状

况下仍可以独立完毕多种控制功能；

2）模块中带有内置电流检测功能，可分别检测每个回路的电流，当负载

电流超过或低于门限值后报警，并具有能耗计算，开灯计时、计次.门

限闪烁功能；

3）可采用多种网络拓扑构造。如总线型、星型、树型，系统具有强大的兼

容性，系统内元件通用性强；

4）总线元件及现场控制面板运营电压为24VDC；

5）智能控制器采用便于安装维护的导轨式安装方式，体积小巧并可安装

于强弱电箱内；

6）各类传感器、控制面板等可直接接于控制层总线上。智能面板具有多种

造型、多种材质、多种颜色供选择，以便与装饰的风格相匹配；

7）系统具有照度、时间、动态检测、场景控制功能，满足亮度控制、组合

控制等多种控制需求；

2.9系统控制设备采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具

寿命进一步得到延长。

2.10系统设计

2.10.1KNX总线拓朴构造

支线是KNX系统的最小单元，每条线最多可接64个EIB设备，每条线总线长度

不超过1000米，电源到设备距离不超过350米。

支线

■-金

1.1.11.1.63

当总线元件超过64个或需要选择不同的构造时，则最多可以有15条支线通过线

路耦合器组合成一条主线，所述构造称为域。

总线可以按照主干线的方式扩展，总线上可以连接多达15个域，整个系统可以

连接14400个KNX设备，满足XXXX项目后来系统扩展的需要。

2.10.2系统构造

1）本方案采用SchneiderKNX系统进行设计，采用全分散分布式总线构

造，并符合国际通用的EIB原则和LEED认证规定，系统强大的扩展性,

为系统的扩建提供良好的解决方案，系统重要输入单元、输出单元、系

统单元和传播网络构成：

2）输入单元：智能面板和多种感应器、红外遥控器、电话网关等；

3）输出单兀：智能开关/调光控制器、I/O控制器、时钟控制器；

4）系统单元：KNX/USB模块、支线耦合器、系统电源、系统管理软件等；

传播网络：KNX控制线缆、IP网络等。

所有设备均内置微解决器和存储单元，并通过KNX总线（可采用总线型、星型和

树形）连接成网络。智能控制系统所有单元器件可以记忆对其设定的参数。每个

元件在控制网络中均有唯一的地址码以供辨认，可以单独对每个元件进行编程。

所有对智能设备的控制设定被分散存储在各个元件中，KNX智能控制系统构造图

如下：

通过输入单元（智能面板、红外遥控器）控制各设备工作状态。输入单元通

过群组地址和输出组件建立相应联系。当有输入时，输入单元将其转变为指令信

号在KNX上广播，所有的输出单元（开关控制器、窗帘控制器等）接受并做出判

断，控制相应输出。

2.10.3根据项目功能规划和建筑布局，系统配备6条支线分区，具体配备

参照系统点表，每条支线通过支线耦合器串联并通过KNX/IP网关接入计

算机网络系统与中心控制室电脑联网，系统可以通过OPCSERVER方式与

BMS系统集成管理。

2.10.4系统功能

1）实现设备的全自动运营；

2）实现系统的智能化管理；

3）维持设备正常的工作状况；

4）实现设备的节能，减少营运成本；

5）维持建筑物内部舒服的照度、温度环境；

6）延长电气设各的使用寿命以及提高安全性；

7）实现设备故障的实时报警和必要的保护措施；

8）运营数据、报警数据、操作数据的存储和归档。

2.11方案设计

2.11.1剧院大厅

作为高档剧院的大厅应当最大限度地为顾客提供一种舒服、优雅、端庄的环

境。其灯具的选用和灯光布置不只是为了大厅照明的需要，更应考虑照明的氛围

及照明与建筑装潢的协调，使大厅实现真正的智能管理。整个大厅的智能控制由

系统自动管理，系统根据大厅运营时间和内外部环境亮度、温度对比自动调节灯

光效果、自动控制空调系统、窗帘系统等，实现无人化操作。

大厅接待区安装智能控制面板，根据接待区域多种功能特点和不同的时间

段，可预设多种灯光场景模式；同步，工作人员也在中控电脑上可进行手动编程,

能以便地选择或修改灯光场景和控制模式；根据不同的顾客设立不同的操作权限

例如：设立几组基本灯光场景，不需要密码就可以实现开关，其他的场景需要

密码才可以操作；灯光场景的修改编辑，需要工程师或高档管理员的密码才可以

操作。

/系统充足运用由玻璃幕墙浸入的自然光，实现日照自动补偿。当天气阴

沉或夜幕来临，大厅的吊灯及主照明将逐渐启动；当室外阳光明媚.系

统将自动关闭某些回路灯光。使室内保持规定的亮度，节电可达到50%

以上。大厅设计了亮度传感器，室内外各些设立某些，通过室内外环境

亮度对比，达到自动灯光启动的目。

/通过安装在建筑四个侧面的光线感应自动控制户外遮阳，可以在夏天

光照强烈时有效减少辐射热，避免室内温度过高，节省空调能耗。

，灯组的启动（涉及筒灯调光、日光灯带等）

/亮度恒定控制，根据室外的亮度自动调节室内的灯光亮度值，提供舒

服、节能、以便的室内环境。

/场景控制，不同的时间场合，营造不同的灯光氛围。还可以配合时间控

制，实现白天、夜晚以及深夜的灯光效具，节假日的氛围烘托等。

/遮阳控制系统，根据光照强烈时有效减少辐射热，避免室内温度过高。

,集中可视控制。在前台可以通过可视软件、触摸屏等设备对大厅的灯光、

空调、窗帘、遮阳等设备实现集中管理和控制。

2.11.2展示区域

,展示区域常采用日光灯和节能灯，通过系统控制灯光和窗帘，始终保持

合适的展示区灯光环境，可分别预多种灯光场景，也可由工作人员进行

手动编程，能以便地选择或修改灯光场景。可通过现场智能控制面板，

根据办公区域功能划分设定多种场景和灯光开关。

,展区的灯光控制，有恒光控制器自动启动日光灯的灯组，对展示域进行

恒光控制。

2.11.3电动窗帘的升降操作，有日光探测器对窗帘自动控制。

2.11.4展示区域的多种场景设立，例如欢迎模式、研讨模式、演讲模式、

投影模式、离场模式等等。该功能重要用于结合照明、电器控制、窗帘

控制为一体，实现一键操作。

2.11.5剧院观众席

1）剧院内KNX智能控制系统涉及：

2）照明控制系统

3）窗帘控制系统。

/观众席区域常采用筒灯和节能灯，通过系统控制灯光和窗帘，始终保持

合适的照明灯光环境，可分别预多种灯光场景，也可由工作人员进行手

动编程，能以便地选择或修改灯光场景。可设立4键、8键面板，根据

观众席域功能划分设定多种场景和灯光开关。

/室内的灯光控制，有恒光控制器自动调节筒灯组的启动状态，对观众席

域进行恒光控制。

/电动窗帘的升降操作，有日光探测器对窗帘自动控制。

/空调控制系统温度调节。

/观众席的多种场景设立，例如进、出场模式、中场休息模式、表演模式

等等。该功能重要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体，实现一

键操作。

2.11.6尽■的减少室内控制面板的数量，可以将以上提及的所有功能在同

一种面板上进行操作控制。

2.11.7公共区域

公共区域的智能控制重要考虑届时间控制、亮度感应控制、温度控制、集中

平台控制等。时间控制重要分工作日灯光的分时控制，和节假日灯光的分时控制,

同步结合亮度感应控制。

/当人进出较多的时段，打开公共所有回路的灯光，以便人们进出，当人

进出较少时段，打开部分回路的灯光，此区域照明控制集中在有关的管

理室，由工作人员根据具体状况控制相应的照明。操作既可由现场就地

控制，也可由中央监控计算机控制，还可设立时间控制。

/过道、楼梯、卫生间、休息室、等配备了红外动态传感器，实现人来灯

亮，人走灯灭的效果。

2.11.8电梯厅和走廊灯光控制：当户外照度低于规定值时，亮度感应器自

动启动电梯厅走廊过道灯等；当夜幕深沉，时间控制器将自动关闭部分

灯光，只保存部分灯光以达到最大的节能效果。随着外部光线的渐亮，

亮度感应器关闭所有的照明。

2.11.9内光外透灯光控制：该控制重要是时间控制，根据季节、工作日、

节假日等设立建筑内光外透的效果控制，又可以通过集中控制平台集中

控制。

2.11.10后台休息区

1）后台休息区，作为演员们最重要的休息场合，舒服的灯光能起不到不

错的效果，不同类型的灯具，配备不同的灯光模式，让人心情舒畅，

智能控制可以根据不同的休息群体而变幻相应的灯光效果，以营造出

不同的照明环境，使休息区氛围和谐、温暖、舒服，提效率。KNX智能

控制系统涉及：

2）照明控制系统

3）窗帘控制系统

4）空调控制系统

2.11.11休息区可采用多种光源，通过智能调光始终保持最柔和最幽雅的灯

光环境。设立不同的休息场景，使用时只需调用预先设立好的最佳灯光

场景，可通过智能面板设立多种场景界面，使用者只需轻轻点击，便能

控制不同灯光场景，并与多种表演状况相联动，可根据场地面积设立4

键、8键控制面板。

2.11.12泛光照明

,泛光照明的控制采用光感及定期控制相配合的方式进行智能控制，当自然光

渐暗至一定照度时，光感自动启动，泛光照明自动打开，至半夜时，定期器可自

动将部分泛光照明关闭，只保存部分回路灯光以保持合适的照度，当光线渐亮至

一定照度后，光感自动将剩余的泛光照明关闭，从而达到最大的节能效果。

,采用时间控制和光照感应控制相结合的方式控制。

/既可本地控制，又可通过控制中心集中控制。

/照明系统要充足考虑自然光的运用。

/时间控制按照工作日、休息日和节假日等辨别不同的时间控制

2.11.13地下车库照明

,地下车库照明的控制采用集中控制、动态感应及定期控制相配合的方式

进行智能控制，当车辆进入车库是时，动态感应自动启动，车库照明自

动打开，至半夜时，定期器可自动将部分照明关闭，只保存部分灯光以

保持合适的照度，当光线渐亮至一定照度后，光感自动将剩余的泛光照

明关闭，在车流量大的时段和车流量小的时段分别定期控制不同数量的

灯光及排气扇，以达到节能的效果，同步车库管理员也可通过智能面板

进行分区控制，管理灵活。

/采用时间控制和动态感应控制相结合的方式控制。

/既可本地控制，又可通过控制中心集中控制。

/时间控制按照工作日、休息日和节假日等辨别不同的时间控制

2.12与第三方接口

1）提供RS232原则接口与BA系统连接，可实现EIB系统与BA或BMS系统的完

全连接

2）采用TCP/IP合同的KNX/EIB硬件网关，通过OPC方式与BMS服务器通信,

并提供RJ45接口与LAN相连，可实现EIB与BMS系统的实时、完全连接。

2.13软件OPC—Server,安装OPC-Server软件的电脑通过RS232接口与

KNX/EIB系统连接，Client应用软件可以OPC方式访问Server。

2.14重要设备参数

2.14.1监控管理软件

/基本规定：

/管理人员能通过中央监控室内的PC机对系统进行监控管理。

,采用全中文图形操作界面。

/具有报警管理，日程表、历史记录、密码保护、中文菜单式及图形化多

功能编程软件。

J可根据需要，灵活、以便的设定控制区域及操作管理权限。

/具有控制回路工作状况监控。

/远程维护。

/系统时钟控制器可根据一年365天或每天的

需求按程序对整个智能控制网络内的模块

进行调节或开关控制设定；并可根据季节变

化自动顺延开灯、关灯的时间。

/软件功能：

/在一种画面上进行所有的编程设定作业及对系统进行监控。

/可由鼠标的拖拽方式，简便地设定期间，也可由控制板上进行简便的设

立。

/可用鼠标对年、月、周、日、时进行设立。

/采用易操作的拖放方式，易于编辑各控制点的平面图。

/鼠标所指区域显示有关控制器和群组的编号，以及显示该区的工作状态

（开关）。

,提供半透明功能及以便的动态画面功能，使控制区域更加生动直观。

/可监视所有有关控制区的各项工作状态信息。

/可发出工作异常警报，并显示异常区域、异常工作点的具体地址。

/提供运营时间分析及历史纪录功能。

/可收集一定的日记数据显示于画面上或打印。

/基于开放的原则设计，可管理KNX/EIB等安装总线系统及监控空调、通

风、供水等系统

,可自动实现报警管理、口寸间管理及能源管理

/2.4.8、12珞16A开关控制器

/可以使用手动开关来对所有的230V开关输出端进行控制

/带内置总线耦合器，带延时功能

每个开关触点：

额定电流：106,cos。=0.6

白炽灯：AC230V,最大3600W

卤素灯：AC230V,最大2500W

荧光灯：AC230V,最大2500VA

带并联补偿

容性负载：AC230V,16A,max.200pF

马达负载：AC230V,max.1000W

检测范畴：0.1A1016A（正弦波有效值或直流）

2.14.2传感器精度：+/-8%电流值（正弦）和+/-100mA,频率：50/60

Hz,单位：100mA

2.14.3640mA电源供应器

电源电压:AC230V,50-60HZ

输出电压：DC29V

输出电流：最大640mA,防短路

2.14.4模块宽度：7模数二约126nm

2.14.5触摸屏

石英4信道季节定期器，可以再设备上进行手动操作来完毕编辑工

作，也可以通过CTS芯片工具软件在计算机上编程。带内置总线耦合

器。安装在DAN配电柜轨道EN50022上。

324个不会丢失的开关时间，可以选择每天，每周或者在某一具体

日期执行开关指令

1条度假/节假日专用的开关线路

每条信道上有10个以星期为单位的程序。适合节假期以及

及假日使用

可以对信道和工作日进行随意组合

应对意外状况的程序处在活动状态

无需连接电源即刻可进行操作

动力储藏高

石英控制

自动进行夏令时和冬令时间的转换

2.14.6存在感应器带耦合器光感红外

带内置总线耦合器。

检测角度：360°

范畴：从安装点开始，半径最大7m（当安装高度为2.50m时）

区域总数：136个区域，带544个反光簇

光线感应器：在10到lOOOLus范畴内通过ETS无级调节

2.14.7EG准则：低压准则73/23/EWG及EMV准则89/336/EWG

2.14.84路通用输入/输出接口

在内部产生信号电压，用于连接4个常规控制面板或无源触点，并

可连接4个低电流LED批示灯。芯线的导线长度为30cm,最多可延长

至7.5叫安装在市面上常用的60mm开关盒内。

/KNX软件功能：

,通过一种或两个输入端进行开关、调光或百叶帘控制，百叶帘操纵

系统的定位值（8位），有1.2.4或8位控制信号的脉冲，长时/短时

操作的辨别。

/初始化控制信号，周期发送，带2字节控制信号的脉冲，8位推移式

调节器，场景，计数器，连锁功能，

/常闭触点/常开触点，防反跳时间。

/用于连接批示灯（低电流LED）和状态显示屏的输出端。

/每个输入/输出端：

/触点电压：＜3V（SELV）

/触点电流：VO.5mA

/输出电流：最大2mA

2.14.9导线最大长度：30cm未屏蔽，最多可延长至7.5m（扭绞、未屏蔽导

线）。

2.14.10带LCD温控智能控制面板

/带内置总线耦合器；

,运营批示灯、状态批示灯、标签和8个操作按键构成一

种使用以便的控制单元；

/该运营批示灯还能起到定位提示的作用；

/带室温调控器和显示屏；

,带内置压电蜂鸣器，用于显示报警状态和红外线接受

器。每个按键的所有功能都可以通过远距离红外线遥

控器进行操作；

2.14.11室温控制单元可以通过可精密调节的KNX阀门驱动器来实现供暖和

冷却功能，也可以触发开关执行器和暖执行器。带有白色背光显示屏，

可以显示时间、日期、温度和操作模式等信息。可以使用菜单设立缺省

操作模式、设立点值、工作/非工作日、显示模式、时间、开关时间和亮

度。可以通过自由设立参数将按键设定为按键对（双表面），或者单按

键。

2.14.12智能面板带耦合器

,带内置总线耦合器。

/本面板带有运营批示灯、状态批示灯、标签和4/8个操作按键。该运

营批示灯还能起到定位提示的作用。

,该设备通过一种总线连接端子与总线线路相连。

/KNX软件功能：

2.15开关、转换、调光（单面/双面）、百叶帘（单面/双面）、脉冲发送出1.2、

4或8位控制信号（瞬时/延时操作辨别功能）、2字节控制信号脉冲（瞬

时/延时操作辨别功能）、8位推移式调节器、场景调用、场景储存、防乱

按（防误操作）功能。

2.16施耐德电气简介（仅供参照）

2.16.1施耐德电气集团简介

全球能效管理专家施耐德电气为100多种国家的能源及基本设施、工业、数

据中心及网络、楼宇和住宅市场提供整体解决方案，其中在能源与基本设施、

工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处在世界领先地位，在住宅

应用领域也拥有强大的市场能力。致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源.施

耐德电气的销售额为200多亿欧元，拥有114,000名员工。

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