淺談智能照明系統(tǒng)在上海汽車博物館的應(yīng)用

摘要：本文簡(jiǎn)介了I-bus KNX在汽車博物館照明控制系統(tǒng)中一些基本原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)備使用和控制特點(diǎn)。探討了汽車博物館照明系統(tǒng)的組成、達(dá)到節(jié)能的控制模式、以及理論數(shù)值分析，比較了節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：I-bus KNX；控制系統(tǒng)；節(jié)能

1、工程概述

上海汽車博物館地處嘉定區(qū)安亭上海國(guó)際汽車城，位于汽車城核心區(qū)汽車博覽公園內(nèi)，占地面積11700m²，建筑面積28130m²，建筑物地上5層，地下1層，Fl至F3是通頂大空間，并帶有車載坡道，F4. F5為異型空間。館內(nèi)每天流量5000人， 年人流量為60萬(wàn)左右。是一座現(xiàn)代化專業(yè)博物館， 上海市城市文化標(biāo)志性建筑，也是新的文化旅游景點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

上海汽車博物館的智能照明系統(tǒng)，從汽車文物的保存、研究、陳列、休閑等基本功能出發(fā)，以節(jié)能為目標(biāo)，除充分滿足文物陳列展覽、收藏保護(hù)、科學(xué)研究、國(guó)際文化交流及其它業(yè)務(wù)正常開(kāi)展之需要外，還要體現(xiàn)汽車博物館異型建筑外觀效果的景觀照明，勾勒出晚間室內(nèi)頗具美感的大空間和水晶般的折光通透感。

汽車博物館IF到3F空間大，空間為異型，整個(gè)照明系統(tǒng)燈具數(shù)量多、且分布錯(cuò)落，若以人工來(lái)操作既需要增加人員又效率低。為了使汽車博物館的照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的管理，在汽車博物館照明系統(tǒng)中應(yīng)用了歐洲KNX/EIB技術(shù)的1-bus KNX系統(tǒng)，它很好地提供了一個(gè)智能、簡(jiǎn)潔、成熟、 靈活、節(jié)能的控制手段，達(dá)到了節(jié)約能源降低運(yùn)營(yíng)成本的目的。

2、汽車博物館智能照明系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)的基本原理

I-bus KNX系統(tǒng)基于開(kāi)放式總線標(biāo)準(zhǔn)，具有開(kāi)放性、分布性、兼容性、穩(wěn)定性和安全性，采用模塊化結(jié)構(gòu)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的標(biāo)準(zhǔn)模型通信協(xié)議，其使用的所有內(nèi)部協(xié)議全部公開(kāi)，可與各種樓宇系統(tǒng)進(jìn)行連接，適合各種建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

I-bus KNX系統(tǒng)具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和施工簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，只需一條總線即可將每個(gè)樓層的照明配電箱聯(lián)在一起，布線安裝非常靈活，可以和強(qiáng)電同槽、共管，開(kāi)關(guān)模塊等智能元器件可以安裝在各區(qū)域的強(qiáng)電配電箱中，并且采用35mm標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝方式，外形尺寸為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化，無(wú)須額外增加特殊箱體和管槽就可以實(shí)現(xiàn)智能控制。

每個(gè)樓層可以獨(dú)自運(yùn)行，也可以將1-bus KNX 總線拉到安保機(jī)房與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行連接，即可對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制。

2.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

本工程的1-bus KNX智能照明控制管理系統(tǒng)是由一條干線將3條支線的元件連接起來(lái)形成的一個(gè)系統(tǒng)，由三種元器件：傳感器、驅(qū)動(dòng)器、系統(tǒng)元件組成。通過(guò)每條支線上控制箱中的I-bus KNX模塊， 每個(gè)模塊通過(guò)的物理地址與其它模塊相區(qū)別， 經(jīng)過(guò)程式編制，設(shè)定各種功能，通過(guò)傳感器送出不同地址信號(hào)來(lái)對(duì)整個(gè)汽車博物館智能照明系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖l所示。

圖1：國(guó)際汽車博物館I-BUS智能照明控制拓?fù)鋱D

2.3系統(tǒng)布線

2.3.1總線控制電纜連接簡(jiǎn)單，可編程的系統(tǒng)元件在任何時(shí)候均可擴(kuò)充或更改，節(jié)省大量安裝材料，減少火災(zāi)隱患。

2.3.2傳感器如面板開(kāi)關(guān)只須接上總線。

2.3.3智能照明系統(tǒng)控制箱將根據(jù)圖紙要求安裝在固定的位置，所有總線采用抗干擾性強(qiáng)的I-bus KNX總線專用電纜。

3、汽車博物館智能照明系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用

3.1光源、燈具的選擇

(1）建筑節(jié)能策略就是提高照明系統(tǒng)效率，即控制照明能耗的增長(zhǎng)率。汽車博物館照明節(jié)能目標(biāo)就是在選擇光源的時(shí)候，考慮了照明光源的高效率、長(zhǎng)壽命、低污染。既滿足了經(jīng)濟(jì)性，又體現(xiàn)廠技術(shù)性：如選用細(xì)管徑的熒光燈T5、金鹵燈、 鹵鎢燈和電子鎮(zhèn)流器等。

(2）根據(jù)汽車博物館展覽特點(diǎn)，對(duì)不同光源進(jìn)行了綜合比較：按照博物館的環(huán)境照度、長(zhǎng)壽命來(lái)選擇光源；按照環(huán)境對(duì)展品的顯色要求和色溫要求來(lái)選擇光源。

(3）由于汽車博物館大廳區(qū)是通頂大空間，由 Fl到F3組成，凈高17m，光源要求較高，如：照度要求、色溫要求、壽命要求。大廳選用了1000W和 400W金鹵燈和鹵鎢燈為主要光源。

(4) Fl到F5展覽區(qū)均為大空間，展廳選用了 150W金鹵燈和100W鹵鎢燈。

(5）泛光照明系統(tǒng)光源的要求比較特殊：光源照度要求、光源光線集中要求、光源色溫要求等，要通過(guò)玻璃幕墻使博物館具有視覺(jué)上的通透性，博物館外的黃色飄帶和銀色遮光罩要映出本色。光源選用了2 x 21W和2 x 28W的T5熒光燈，以及lx 70W的金鹵筒燈。

(6）地下停車庫(kù)和其它區(qū)域選用節(jié)能熒光燈。

以上這些高效率光源與節(jié)能燈具結(jié)合使用，使汽車博物館的日常運(yùn)行成本大大節(jié)約。

3.2控制種類

(1）手動(dòng)控制：手動(dòng)控制在特殊情況下使用，例如：面板控制、可視化軟件控制。在線路失效時(shí)，使用此操作應(yīng)注意手動(dòng)開(kāi)關(guān)后模塊不會(huì)發(fā)送狀態(tài)值，造成實(shí)際燈光開(kāi)閉情況與可視化軟件界面不一致的情況，此時(shí)可以按下可視化軟件界面中的初始按鈕，即可同步。

(2）本地控制：用多功能面板進(jìn)行控制。為了方便物業(yè)人員能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同層的公共區(qū)域照明回路進(jìn)行控制，系統(tǒng)配置了多功能面板。多功能面板采用標(biāo)準(zhǔn)的86型盒安裝， 通過(guò)總線禍合器與控制總線連接。

多功能面板分別安裝在不同樓層核心筒通道處，每層2個(gè)到21個(gè)，合計(jì)有58個(gè)。每個(gè)控制面板都可以通過(guò)程式設(shè)定，控制任何一個(gè)回路。 每一個(gè)控制面板可控四個(gè)回路，為了防止誤動(dòng)作， 控制面板都帶自鎖功能，物業(yè)人員可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鎖定或解鎖，也可以在中心控制室，通過(guò)工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程鎖定或解鎖。

用可視化軟件中的彩色圖形進(jìn)行控制，在中心控制室中，物業(yè)人員可以使用工作站上的應(yīng)用軟件，對(duì)整個(gè)博物館的照明系統(tǒng)中每一個(gè)回路進(jìn)行控制，并且可以根據(jù)需要，對(duì)可視化軟件進(jìn)行回路數(shù)、時(shí)間參數(shù)、區(qū)域參數(shù)等進(jìn)行設(shè)定，來(lái)滿足不同的需要，達(dá)到節(jié)能目的。

3.3照明控制區(qū)域劃分

(1）汽車博物館館內(nèi)的照明系統(tǒng)分如下幾個(gè)控制區(qū)域：

1）主要區(qū)域：Fl至F3大廳區(qū)、Fl至F5展覽區(qū)。

主要區(qū)域可通過(guò)場(chǎng)景預(yù)設(shè)，使燈光營(yíng)造出不同環(huán)境效果，給人視覺(jué)享受；同時(shí)在滿足室內(nèi)的照度前提下，出于節(jié)能和管理的目的，對(duì)博物館內(nèi)各區(qū)域進(jìn)行不同模式設(shè)定。

大廳區(qū)、展覽區(qū)預(yù)設(shè)模式如下：迎賓模式，全部燈光100%；展覽模式，部分燈光70%;清掃模式， 部分燈光20%,

2）公共部分如走廊、地下室的燈光通過(guò)定時(shí)控制的展覽時(shí)間（開(kāi)啟100%)、閉館時(shí)間（開(kāi)啟20% 的燈光），達(dá)到節(jié)約能源和便于管理的目的。定時(shí)的時(shí)間可分成兩種模式：一般模式、雙休日模式。控制的時(shí)間可按開(kāi)館和閉館的實(shí)際情況靈活變換，物業(yè)人員根據(jù)不同的需要切換不同的模式。

3）地下車庫(kù)：在展覽期間打開(kāi)地下車庫(kù)所有的照明回路。

在休息時(shí)打開(kāi)50％的車位照明和100％的走道照明。

(2）博物館外區(qū)域：

泛光照明通過(guò)可視化軟件的圖形界面來(lái)控制，分一般模式（50%）和展覽模式(100%)，以達(dá)到節(jié)約能源、降低運(yùn)行成本和便于管理的目的。

4、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)介紹

4.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其中EIB（EuropeanInstallationBus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIBBUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論連接控制模塊數(shù)量達(dá)580000多個(gè)。

安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過(guò)控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。

4.2系統(tǒng)工作原理示意圖（見(jiàn)圖2）

圖2系統(tǒng)工作原理示意圖

4.3產(chǎn)品選型

4.3.1開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器 

4.3.2調(diào)光驅(qū)動(dòng)器

4.3.3可控硅調(diào)光模塊

4.3.4傳感器