红色景区施耐德莫顿智能照明系统技术方案2016-05-18

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1、红色景区施耐德莫顿智能照明系统技术方案2016-05-18 哈尔滨红色景区项目施耐德KNX智能照明控制系统方案201508-20第一章 系统方案概述11.1、前言11。2、KNX/EIB 面向未来的电气安装系统11.3、KNX/EIB的组成21。4、KNX/EIB的拓扑结构21。5、KNX/EIB系统的特点3第二章 来自德国的专业品牌 施耐德莫顿52。1、莫顿简介52。2、施耐德电气简介5第三章 施耐德莫顿KNX/EIB系统在红色景区项目中的控制方案63。1、智能照明控制系统项目概况63。2、哈尔滨红色景区项目智能照明控制系统的功能特点73.3、控制模式描述83。4、智能照明控制系统详述9第四

2、章 系统硬件配置及性能指标114。1、12路16A开关控制模块114。2、室外亮度传感器（选配）124。3、640mA电源供应器134.4、KNX/IP路由器134。5、NETxKNX Open OPC Server Solution3软件功能说明14第一章 系统方案概述1。1、前言早在20世纪80年代中期，各家公司就已不谋而合的酝酿着将总线技术应用于电气安装技术与楼宇技术，人们已经发现各个厂家专用系统的进入市场，给市场的相互广泛渗透设置了屏障.在此背景下,发源于欧洲的KNX/EIB（European Installation Bus，欧洲安装总线）智能安装系统应运而生. 1987年,施耐德旗

3、下品牌merten率先联合其他几家世界知名的厂商发起成立INSTABUS联盟，并于1990年成立EIBA(欧洲安装总线协会），协会创建了一个以 KNX/EIB为核心的统一的智能楼宇控制技术的全球标准，这份标准保证不同生产厂商制成的各种元器件与系统能相互兼容和交互操作。目前世界各地有近200家电器制造商在围绕KNX/EIB产品进行研制、开发，不同厂家的KNX/EIB产品完全无缝兼容。KNX/EIB系统不仅在德国、在欧洲而且在世界范围内也逐步的被认可、被接受。1。2、KNX/EIB 面向未来的电气安装系统KNX/EIB是一种面向事件的、分散式总线系统，更是一种革命性的建筑安装技术。1990年，以施

4、耐德merten、ABB、SIEMENS、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KNX/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）， 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KNX/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，KNX/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，KNX/EIB技术开始被引

5、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。1。3、KNX/EIB的组成KNX/EIB电气安装总线系统是将计算机控制技术领域最新的现场总线技术应用于传统的电气安装领域，系统中的所有总线元件都有自己的智能体，所以不需要中央控制单元(例如PC)，因此KNX/EIB系统的组成极为方便，既可以用于小型的安装（楼层)也可用于大型项目（学校、机场、酒店、行政办公楼、工业建筑等等)。KNX/EIB总线元件从功能上可以分为三大类:传感器、执行器、系统元件。1。4、KNX/EIB的拓扑结构KNX/EIB系统采用单元地址化结构设计，根据系统的等级结构和应用控制器的功能赋予每个功能部件以相应

6、的物理地址，控制命令通过总线传递到相应的地址,达到控制目的。其中物理地址采用树状结构，系统以线-域多个域的方式进行拓展。l 线线路是KNX/EIB拓扑结构里最小的单元。每台总线设备（DVC）可通过发送电信号的方式同其他设备交换信息，最多可以有64台总线设备在同一线路上运行。实际连接的总线设备数量取决于所选的总线电源和单个设备的电源需求.l 域每一条线可以使用64个总线装置，当超过这个数量时,多条线经由线路耦合器（LC）连接在主干线上构成一个区域.一个区域最多有15条线，每条线最多64个总线设备,故而一个区域的最大容量为960路总线设备。每条线路包括主线必须有自己的能量提供单元。l 多个域同样当

7、系统的装置数量超过一个区域的容量时，可以将不同的区域经由区域耦合器进行连接，总线系统上最多可以包括15个区域，可以连接超过14000个总线设备。l 与其他系统连接KNX/EIB系统采用的是开放式通信协议，采用符合通信协议的接口-即网关，可以将KNX/EIB系统自由地与其他系统相连，例如：ISDN、电力网、楼宇管理设备等等,实现数据的双向交换.l KNX/EIB系统拓扑结构特点KNX/EIB系统的拓扑结构层次简单、清晰.其优点集中体现在灵活和稳定两方面：灵活性：系统采用树状结构拓展，每个总线设备的位置在系统中基本可以随意摆放。另外，整个系统构架可大可小,适用于不同类型、不同规模的项目.稳定性:由

8、于系统中每个线路有自己的供电电源，这些电源在电位上是相互隔离的，这样一条线路上发生的故障不会影响其他线路，确保整个KNX/EIB系统的高度稳定性。1.5、KNX/EIB系统的特点从KNX/EIB的技术层面上以及系统的功能应用上，我们和国内外建筑中采用的各个智能化系统相比较,可以看出在现阶段,KNX/EIB技术的特色和优势是非常明显的,最大的特色体现在以下几个特性方面：安全性传统安装方式的开关通常与受控设备同回路,故而多为AC 220V，超出人体安全电压值，而KNX/EIB开关是低压总线电源供电，DC 24V，安全可靠.可靠性KNX/EIB由市场引导技术，可靠始终放在第一位，施耐德KNX/EIB

9、产品无论是其生产质量还是系统应用过程中的稳定性，均位于同类产品首列。世界范围内已有20000多个项目成功经验。灵活性对于使用寿命大都在几十年以上的建筑而言，迟早会遇到需要改变房间用途的问题 。自然，最好是无需开墙破壁，无需铺设新的管线便能既简便又经济地调整楼宇的功能,使它们能适应用户的新要求。KNX/EIB系统能够很容易的改变控制功能,重新设置参数代替了重新安装，系统无论是修改还是扩展功能都变得易如反掌。便利性便利性着重体现在KNX/EIB的操作控制方式上，使用KNX/EIB系统，您不仅可以就地控制受控设备，还可以通过红外遥控、无线遥控，电话远程以及INTERNET远程控制实现对受控设备的操作

10、。舒适性要是能简便而舒适地控制和操作现代化电气安装设施，会使生活和工作变得更为轻松愉快.KNX/EIB系统特有的场景设置功能可以轻松实现您对特殊状况下的设备使用要求，一键触发，简单易行.开放性构成KNX/EIB系统所需的产品以及编程软件ETS均是相互兼容和相互开放的.EIBA的近200家会员厂商提供全兼容产品。即可以在一套系统里运用多个厂商生产的KNX/EIB产品而完全不影响功能.各个厂商按照标准的格式开发每个元件的数据库，这些数据库通常是可以通过互联网免费获得的。第二章 来自德国的专业品牌 施耐德莫顿2。1、莫顿简介成立于1906年的德国莫顿近百年来一直致力于电气产品的研发与生产，自1987

11、年莫顿作为发起者与其他几家德国知名企业共同制定了KNX/EIB楼宇智能化控制系统标准以来,莫顿已经拥有三百多种不同规格型号的KNX/EIB产品。施耐德莫顿的KNX/EIB系统主张建筑电气设计和建筑外观设计的统一与协调，努力为用户提供舒适、方便并且具有生命力的KNX/EIB智能楼宇总线系统.2006年4月，施耐德电气正式收购莫顿，莫顿成为施耐德电气旗下品牌，继续为现代建筑电气提供智能化解决方案。2.2、施耐德电气简介施耐德电气 全球能效管理专家施耐德电气，为能源及基础设施、工业、数据中心及网络、楼宇和住宅市场提供整体解决方案,致力于更安全、更可靠、更高效、更多产的能源使用。施耐德电气2007年的

12、销售额为173亿欧元，在102个国家拥有120,000名员工.施耐德电气助您-用其效，尽享其能！施耐德电气中国施耐德电气于1979年进入中国，目前在华已经拥有8000名员工，4个分公司，32个地区办事处，16家生产型企业，4个物流中心,1个研修学院和1个全球研发中心，400多家代理商和全国性的销售网络。第三章 施耐德莫顿KNX/EIB系统在红色景区项目中的控制方案3。1、智能照明控制系统项目概况在智能楼宇管理系统设计规划中,该项目的智能照明控制系统是一个相对独立的子系统.施耐德KNX/EIB智能照明监控系统不仅包括所有照明监控管理系统自身的硬件设备和底层系统，同时还通过上层的监控管理工作站进行

13、监控管理，不仅有相关的图形化的监控管理软件系统，并且系统还与其它的系统，同时也返回相关的运行数据给上层的管理软件系统。并且在网络结构上管理层网络按IEEE802.3标准,构建标准化的以太网络（Ethernet）平台，采用TCP/IP协议，上层管理服务器工作站、网络集线器等纳入车站地面运行网,构成完整的照明监控管理系统，在网络物理链路上利用综合布线系统。整个系统要采用集中管理、分散控制的模式，即集散控制的的模式。通过施耐德 照明监控系统实现照明控制自动化，将允许运行人员根据目前区域使用情况，通过使用BA系统来控制照明,设置与调整公共区域的照明场景。可以实现灯光的自动开关和手动控制、能够达到分散集

14、中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、并能够与其他系统的进行联动控制等，整个系统的控制方式方便、灵活、简单易学。同时系统具有强大的可扩展性和变更的灵活性,针对功能的增加或控制回路、电器的增加，只需增加挂接相应的模块，系统内原有的硬件、接线不须改动，便能实现需要达到的功能。针对值班方式、值班班组变化等管理模式的改变，通过场景控制功能（或可视化中央监控软件）可以快速对系统进行扩展和适应需求的变化。同时对于上层管理信息系统，通过OPC SERVER 能够从照明控制自动化系统中得到的相应的运行状况信息，可以使相关的工作人员了解每个区域的照明回路的以往状态和目前状态,有关灯具使用时间以及运

15、行状态和故障的信息将被送到中央监控工作站以及楼宇管理系统。整个照明监控管理系统的建立，是为了满足景区正常运行的需要，同时又能够满足以现代化的手段对设备进行运营、维护和管理，使广大游客有一个安全、舒适的环境，同时有能达到节能的目的.3。2、哈尔滨红色景区项目智能照明控制系统的功能特点我方搭建的KNX/EIB系统具有如下特点：l 整个系统支线部分由KNX/EIB总线连接,干线部分通过局域网方式连接，没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计.l 控制模块安装在强电照明箱内,模块尺寸为标准模数化尺寸，可与微型断路器同装于照明箱中,无需专用控制箱。l 现场控制面板只需一根KNX/EIB总线进行连接，采用DC

16、29V安全低电压供电方式，安全可靠，操作方便.l 功能修改、控制修改方便灵活，只需做小的程序调整，不须现场重新布线就可以实现。l 节约能源,提高效率。通过定时、光线传感探测以及手动设置信息，使系统自动运行到最佳状态,合理节约能源，方便管理和维护；另一方面,遇有特殊情况时，亦可人为对设备进行直接操作。l 所有控制模块均为模数化产品，采用标准35mm导轨安装方式。l 体积很小的模块可直接带16A的负载.为了监视各回路运行、故障状态建议采用驱动器直接控制回路.同时可以较灵活进行编程和操作，而且可以通过我方配备的现场维护工具（包括软件和硬件设备）,使用通用笔记本电脑就可以进行现场的维护。l KNX/E

17、IB系统采用完全分布式集散控制系统,集中监控，分区控制,管理分级，通过网络系统将分布在各地的控制器联接起来.其中在我们提供的方案中控制器即为IP Gateway网关，此网关为标准的KNX/EIB网关，实现就近（通过电气小间的综合布线信息接口)接入地面运行网，并通过标准化的以太网络(Ethernet）平台，采用TCP/IP协议,与上层OPC服务器工作站和照明监控管理服务器工作站相连。这样的网络架构模式即实现了集中监控、分区控制，在网络物理链路又利用了综合布线系统的统一以太网网络,实现了系统网络互联。而且我方提供的整个照明监控管理系统在照明监控管理服务器关闭时，并不影响整个系统的运行，而且还可以通

18、过现场来进行控制。l 照明监控管理系统包括管理服务器工作站、网络集线器、驱动器模块(包括开关模块、定时模块等）、就地控制面板及各类传感器设备.驱动器、控制面板、各类传感器采用KNX/EIB现场总线连接,构成一个KNX/EIB支线，并通过安置在分控中心的IP Gateway网关接入上层以太网。l 在上层的以太网平台上，照明监控管理系统是直接联入智能楼宇管理系统，是智能楼宇管理系统的一个子系统，故对于照明监控管理系统在以太网平台上不再设置路由器和防火墙这些设备，而由智能楼宇管理系统提供，照明监控管理系统是通过智能楼宇管理系统联入整个地面运行网。l 在系统软件方面，我们的方案将提供NETxKNX O

19、pen OPC Server Solution 3软件，在通过客户化的接口软件,实现与各种智能楼宇管理系统的数据交换，而我们提供的Citect Facilities 照明监控管理软件实现对照明监控管理系统的整体监控管理，包括图形化的监控界面，集中控制灯功能。l 通过光感探测器、场景控制、时间控制等策略，能够有效节能.l 灯光控制模块中的开闭控制继电器带有自锁功能，在系统掉电时，灯光开闭状态可保持不变；也可以设定为强行开或关，以便在特殊情况如消防报警时实现联动。3。3、控制模式描述设置本系统的目的:1)尽量利用自然采光以及及时关闭不需要的灯光来最大限度节约能源。2)利用自动化，信息化的管理方式提

20、高运行的安全性，可靠性。提高管理效率，降低人力成本。控制系统总体描述l 主要控制模式为时间程序控制,手动时间设定。l 除由时间程序控制外同时还有依据管理人员根据现场实际情况使用手机APP实时控制。l 根据用户要求编制不同的场景模式，场景可设置在本地面板或者上位机管理软件中。l 制定合理有效的策略,延长灯具的使用寿命。l 逻辑、场景、时间及事件多种控制方式结合，在工作站上可做到可视化集中管理。l 在服务器、网络故障时，重要场所的照明仍能按预定的时间程序工作。3.4、智能照明控制系统详述红色景区外景泛光照明的每条照明回路之间的距离较远，每条回路的功率较大。如采用普通照明，控制起来非常麻烦，很难做到

21、按时开关.采用智能照明则可对外景泛光照明采用多种控制方式，列如晚6 点开启整个景观照明的灯具，11 点关闭部分景观照明的灯具，12点以后只留必要的照明，具体时间还可根据一年四季昼夜长短的变化和节假日自动进行调整。还可以根据现场情况通过控制面板控制.通过时间管理自动控制方式：模块具有365天时钟管理功能，可以按照编好的程序按照时间自动进行管理，设置极为简单方便，另可对所有受控灯具按年、周、日为单位定时控制开关。通过控制电脑控制：每个控制面板和智能控制模块可以储存200个事先预置好的场景，在需要的时候随时可以调用出来。控制面板放在酒店管理人员操控的地方，这样就避免了游客接触，防止误操作.智能照明除

22、了可以通过时间来控制室外泛光照明，还可以通过照度感应器来自动控制。使用照度感应器，系统会根据室外日光的照度来自动控制室外泛光照明,既节约能源,又提高了整个景区智能化水平（此功能为选配)。控制方式：中央控制（在主控中心对所有照明回路进行监控，通过电脑操作界控制灯的开关)定时控制（平时、节假日、傍晚、深夜等定时控制)照度感应控制(根据室外日光照度来控制，此功能为选配）现场手机APP开关控制（通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路，单键可控制单个回路、多个回路）系统集成控制把整个外景照明控制系统集成在智能平台上，由智能平台实时监视和控制所有照明回路。第四章 系统硬件配置及性能指标4.1、12路1

23、6A开关控制模块带手动开关,可分别对12路负载进行开关控制.带手动开关，带内置总线耦合器DIN导轨安装，通过总线接线端子与总线连接，不需要数据导轨条。通过一个绿色LED灯指示模块处于运行状态。负载采用螺丝端子接线。模块的功能：触点可设置为常闭或常开楼梯功能，带手动或不带手动关闭功能，延时功能，场景功能. 逻辑功能。 锁定或优先级功能状态反馈，中央控制总线断电时的触点状态设定，程序下载后的触点状态设定。可以由软件设定控制模块每个回路在主回路电源断电时的状态：可以是保持原状态不变(自锁），或者强行释放,或者强行不释放。额定电压：AC 230 V， 50 60 Hz每个触点：额定电流：16 A， c

24、os= 0.6白炽灯：AC 230 V， max. 3600 W卤素灯：AC 230 V, max. 2500 W日光灯: AC 230 V, max. 2500 VA,带并联补偿容性负载：AC 230 V， 16 A, max。 200 F马达负载： AC 230 V， max。 1000 W宽度：12模数 = 大约 216 mm包装：带总线端子和电缆保护盖4.2、室外亮度传感器（选配)具有室内存在感应功能。其特性类似于INSTABUS-ARGUS存在感应器可通过红外线进行遥控。红外线指令被转换成相应的数据控制信号。最多可以控制10条信道。带内置总线耦合器。在为照明控制系统进行亮度相关的运动

25、识别时,设备会持续检测室内的亮度，当自然光达到足够亮度时，即使室内有人,设备也会关闭照明开关执行器。延迟时间可通过ETS设置。检测角度：360范围：从安装点开始，半径最大7m（当安装高度为2.50m时）。层数:6区域总数:136个区域，带544个反光簇光线感应器:在10到2000Lux范围内通过ETS无级调节。EG准则： 低压准则73/23/EWG及EMV准则89/336/EWG。4.3、640mA电源供应器最多可以为一条带64个总线设备的线路提供总线电压。带内置扼流器，用于隔离总线的供电；带开关,用于中断电压并复位连接在线路上的总线设备。通过一根单独导出的DC29V电源线可以为一条配有专用扼

26、流器的附加线路供电。用于安装在配电柜DIN轨道EN50022上.总线的连接通过一个总线连接端子完成，无需数据导轨数据条。电源电压:AC 230 V, 50-60 Hz输出电压:DC 29 V 1 V输出电流：最大640mA， 防短路模块宽度：7 模数 = 约 126 mm供货范围： 2个总线连接端子和2个线路护板.4.4、KNX/IP路由器KNX/IP路由器可以作为快速干线在不同支线之间通过局域网（IP）转发报文控制信号。设备还可以用作一个编程接口，可以将PC与KNX总线连接起来（比如使用合适的ETS进行ETS编程）。可以通过一个DHCP服务器或人工配置（ETS参数）动态分配IP地址。设备按照

27、KNXnet/IP规格使用Core、设备管理、隧道和路由功能来操作。KNX/IP路由器能够双向转发报文控制信号，并考虑过滤器表的因素，最多可以对150个控制信号报文进行缓冲处理.安装在符合EN 50022要求的DIN导轨上。使用一个总线连接端子连接总线，不需要使用数据导轨数据条。电源电压: DC12-30 V (在DC 24 V 40 mA）,AC 12-24 V由640mA电源供应器供电。4.5、NETxKNX Open OPC Server Solution3软件功能说明我们选用NETxKNX Open OPC Server Solution3软件连接KNX/EIB系统与BA系统.OPC Server 3。0主要属性:可以控制100,000个以上回路BA通过OPC client访问Server端，达到无缝通讯.可以通过此软件实现照明回路控制可以管理1000个网关可以管理32个ETS的项目支持正式的EIS数据类型庞大的数据传输量每秒(EIB/KNX）1000条信息工作平台管理事件处理在线管理EIB/KNX信息溢出管理实时数据更新网关管理可扩展的NETxKNX MP Open OPC工作站附加的地址空间EIB/KNX的数据点的地址与IP地址15