基于KNX的社區智能照明系統應用方案

劉志東

【摘 要】智能照明系統具有節能效果好、安全性高、用途廣泛、管理維護方便和提高照明設備壽命等特點，應用越發廣泛。本文通過智能照明系統和傳統照明系統性能特點的對比，重點說明智能照明系統在實際應用中的優越性，同時提出基于KNX技術的智能照明系統在社區服務方面的應用方案，闡述了智能照明系統在現代化社區生活、娛樂中應用的必要性和可行性。

【關鍵詞】KNX；智能照明系統；社區

【Abstract】Intelligent lighting system has good energy saving effect， high security， wide range of uses， convenient management and maintenance， and can improve lighting equipment life. Its application becomes more wide. This paper emphasizes on the explanation of advantages of intelligent lighting system in practical application according to compare the performance characteristics of traditional lighting system and intelligent lighting system， at the same time puts forward application solutions of intelligent lighting system on the basis of Konnex technology in the field of community service ， and expounds the necessity and feasibility of application in modern community life and entertainment.

【Key words】Konnex； Intelligent lighting system； Community

0 引言

Konnex（KNX）是家居和樓宇控制領域唯一的開放式國際標準，由歐洲三大總線協議合并發展而來，有著20多年的市場應用經驗，并已轉化為中國國家標準化指導性技術文件（GB/Z 200965-2007 《控制網絡HBES技術規范——住宅和樓宇控制技術》）[1]。

樓宇智能化技術的高速發展，我國信息產業建設的不斷深化以及人們生活水平的提高，社區樓宇的建設必須要適應網絡時代的發展，智能化程度要求越來越高。樓宇智能控制系統中，一般只包括了綜合布線、計算機網絡、安防、消防、閉路監控等子系統，并未包含智能照明子系統。而傳統的照明控制方法則使用開關面板手動控制，只有開和關兩種狀態，既不利于管理也不利于節能。像社區活動中心、社區廣場等地區，一個地區往往具有會議、報告、歌舞、娛樂等多個功能，需要營造不同的燈光效果，傳統的燈光控制方式已經無法滿足現代化、智能化的社區服務的需求[2]。現代社區是一個最基本的社會有機體，需要采用先進智能化照明系統，為居民提供一個安全、舒適、高效的居住生活環境。

1 智能照明系統的優越性

智能照明系統與傳統照明系統相比較，具有很多優點，本文從節能、安全、用途、維護、壽命和控制等方面進行分析比較，展示智能照明系統搞得優越性。

1.1 節能效果好

智能照明系統最大的特點就是節能。人眼對于光強的感受是非線性的，當照度級別降低10%以上，人是察覺不到照度的變化。智能照明系統借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間、不同環境下的光照度進行精確設置和合理管理，自動調節光照度。自動調節照度的過程中，充分利用室外的自然光，讓智能控制系統對大多數燈具進行開關或智能調光，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節電效果十分明顯，一般可達30%以上。同時，智能照明系統也可以對熒光燈等進行調光控制，通過控制可調光電子鎮流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數，降低了低壓無功損耗，節約了能源[3]。

1.2 安全性高

傳統照明控制串聯在回路中，通過回路中的開關面板直接通過220V的供電線路的通斷來實現控制，易發生觸電事故，存在一定的安全隱患。智能照明系統中強弱電通過繼電器分離，采用弱電控制強電方式，工作電壓為12V，通過一條低壓線將調光模塊和按鍵面板連接起來，每個調光模塊和按鍵面板內部都有微處理器及存儲器，可以根據按鍵面板命令對燈光進行調節。同時，智能照明系統采用智能網絡集中控制，在突發事件中實現各系統和安防設備間的聯動，迅速、果斷地作出處理，安全性較高。

1.3 用途廣泛

傳統照明只有開和關兩個檔位，沒有調光功能，無法根據環境要求調整光照強度。智能照明系統則可以采用智能調光模塊，根據社區及環境的變化要求，在確保燈具能夠正常工作的條件下，給燈具輸出一個最佳的照明功率，既可減少由于過壓造成的照明眩光，又可以使燈光發出的光線更加柔和，照度分布更加均勻，為業主提供一個更加舒適良好的照明環境。

1.4 管理維護方便

傳統的照明方式要由人親自操作管理，而智能照明系統對照明的控制是以模塊式的自動控制為主，手動控制為輔，系統通過網絡，用一臺計算機實現對整個控制區域的照明系統的控制與管理，采用系統軟件或控制器，就可以調節光的明暗亮度以及開啟不同場景。照明系統控制與管理數據以數字式存儲在數字存儲器中，這些信息的設置和更換十分方便，使照明系統的管理和設備維護變得更加簡單。智能照明系統不但提高了管理效率和管理水平，而且還大幅的減少維護和管理費用，高效又便捷。

1.5 延長照明設備壽命

無論是熱輻射光源，還是氣體放電光源，電網電壓的波動是照明設備損壞的一個主要原因，因此有效地壓制電網電壓的波動可以延長照明設備的壽命。智能照明系統能成功地抑制電網的浪涌電壓，同時還具備了電壓限定和扼流濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對照明設備的損害。采用軟啟動和軟關斷技術，避免了沖擊電流對照明設備的損害。通過上述方法，照明設備的壽命通?？裳娱L2～4倍。照明設備使用壽命的延長，減少了更換燈管的工作量，不僅可以節省大量資金，降低了照明系統的運行費用，也使管理維護也變得簡單了。

1.6 DALI數字化照明

KNX在社區中應用的一大技術亮點是采用DALI數字化燈光控制。

DALI可尋址燈光接口（Digital Addressable Lighting Interface）是一個數據傳輸協議，它定義了電子鎮流器與設備控制器之間的通信方式，每個鎮流器都是數字尋址通信。DALI鎮流器之間通過DALI總線（兩根數據線）相互連接；每條DALI總線最多可接64個DALI鎮流器。

KNX系統通過KNX/DALI接口與DALI總線連接，每個KNX/DALI接口接一條DALI總線，即可接64個DALI鎮流器。KNX/DALI接口自動給DALI鎮流器編碼，每一個鎮流器有一個地址碼。根據這個地址碼，KNX總線上的設備可以直接訪問每個鎮流器。

DALI數字化照明與傳統照明技術相比具有很多優勢：

a.每個光源作為一個獨立的通訊對象，可以分別訪問和控制；

b.每個光源的運行狀態可實時反饋到系統；

c.光源和鎮流器故障信息可實時傳送至總線，并發送到中央控制室；

d.熒光燈調光實現由1%～100%的亮度調節；

e.燈組重新分組無需再排管布線，只需通過軟件編組；

f.DALI的非直接關斷，避免了因頻繁開關而引起光源損壞。

DALI的亮度的數字化調光又為恒照度控制創造了優越條件。

2 社區智能照明系統應用方案

社區智能照明系統應用方案設計中，既要考慮到能耗的節省，又要滿足社區不同要求的照明環境，還要考慮照明的舒適度和管理的方便。所以社區照明采用的控制技術不但具有先進的技術，可靠的運行，而且還要具備高效的能源管理，才能實現智能照明控制。

智能照明系統主要包括有：室內走廊與公共走道照明、路燈照明、景觀照明、車庫照明的集中管理與控制。

基于現場總線技術的智能照明系統總體方案結構圖如圖1所示。

2.1 室內走廊與公共走道

室內走廊和公共走道由于不同樓宇設計不同，采光情況不同，不同時段人流量也不同，因此照明系統設計也要根據具體情況設定[4]。

采光不好并具有時間性的區域，可以選用定時器SW/S4.5實現定時控制，當走廊人流量大時，比如上下班高峰期，打開70%的燈光照明，正常時段打開40%的燈光照明，維持基本的場所照明需求，特殊情況下打開全部燈光。

采光好的區域，現場可以安裝HS/H3.1光亮感測元件，實時感應場所照度值，通過感測照度值的變化，利用智能控制燈光回路開閉的數量和區位，實現場所的照度值恒值控制。同時在公共走道連接出入口處（樓梯間、電梯間、走道間交匯處）安裝了6216智能面板，方便人們臨時對公共區域照明的控制。

2.2 路燈、景觀照明

路燈、景觀照明工作環境為室外，其泛光照明范圍大，不利于手動操作和檢修，與環境照度關系緊密，可以選用帶電流檢測的燈光開閉控制模塊SA/S4.20.IS或SA/S8.20.IS。正常情況通過照度與時間結合的方式自動運行，在特殊時間管理人員可通過中央控制電腦將所有泛光照明和景觀照明打開。電流檢測功能可檢知前端燈光負載回路的工作電流變化情況，及時發現回路問題，便于檢修。

2.3 車庫照明

采用車庫智能照明系統，可使照明系統工作在全自動狀態，系統將按預先設置切換若干基本工作狀態，根據預先設定的時間自動地在各種工作狀態之間轉換。例如，上下班時間，車庫的人流量和車流量最大，系統打開所有區域的燈光，以方便人員進出；非高峰的白天時間，車庫車流量小，室外照度充足，就可以關閉車庫內車位照明，車道照明保持1/2或1/3照度，以節約能源；等到深夜后，車庫車流量最小，可以關閉車庫內所有照明，只保留指示照明，以保證最基本的照度。同時可以通過安裝在入口處的現場控制面板，根據特殊情況，隨時切換不同場景，以適應各種情況下對燈光的要求。

3 結語

本文簡述的智能化社區照明解決方案，作為一種應用電子類的智能化方案，期望為各個社區等公共場所照明設備的智能化管理和能源節約提供方便或幫助。同時伴隨信息技術與電子工業的飛速發展，電子信息技術的應用越來越普及，自動控制技術的發展在改變技術視野的同時，也改變著生活本身和思維方式。智能照明技術已經并且必將繼續深入人類的每一個領域，并將人類帶入更新的生活空間。

【參考文獻】

[1]左瑩郁，齊飛.EIB應用于智能照明控制系統的方案設計[J].吉林建筑工程學院學報，2011，4（28）：74-77.

[2]馮立祥.智能照明控制系統在某辦公樓會議場所的應用[J].機電信息，2011， 12：201-202.

[3]郭楠.淺談智能照明控制的優勢及在家庭中的應用[J].工業技術研究，2012，3：29-30.

[4]李玉敏.KNX系統在現代樓宇中的節能應用[J].電器工業，2011，7：62-67.

[5]石鑫.住宅小區地下車庫照明引導與智能控制設計[J].實用科技，2014，3：226-227.

[責任編輯：楊玉潔]