招商银行办公楼-智能照明控制系统技术文件.doc

智能照明控制系统

技 术 方 案

目 录
1.概述 3
1.1目的和意义 3
1.2编制依据 5
1.3参考文件 5
1.4术语及缩略语 5
2.需求概述 6
2.1项目定位 6
2.2系统要求 6
2.3系统控制 6
2.4系统功能需求 7
2.5系统理念需求 7
3.主要设计构想与实施策略 8
3.1系统的组成 8
3.1.1系统主要设备 8
3.1.2系统网络拓扑 9
3.1.3系统管理与集成 9
3.2系统的应用 10
3.2.1公共区域 12
3.3系统的环境要求 13
3.3.1物理位置 13
3.2.2强电需求及初步设计 14
3.2.3需要其它系统或专业配合事项 14
3.4系统的设备选型 15
3.4.1选型原则及依据 15
3.4.2主要技术指标 16

1.概述
招商银行金融后台服务中心是招商银行投资兴建的集基础研究、产品开发、设计、技术培训于一体的多功能办公大楼。该项目包含科研楼、数据中心、地下室、倒班宿舍等，科研楼为地上九层，其主要功能区有20余间100-300平方米左右的大空间办公室及其它一些中小型办公室、30余间会议室、培训室、卫生间及一些公共区域。
1.1目的和意义
智能照明控制系统设计与应用的目的和意义：
（1)良好的节能效果
采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的预设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗。
（2)延长光源寿命。
不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，降低了照明系统的运行费用，管理维护也变得简单了。无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。
智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压，同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2～3倍。
（3）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。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。
智能照控制系统以调光模块及智能控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。
（4）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案，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。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、会议室等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。
（5）管理维护方便
智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数存储在控制模块中，这些信息的设置和更换十分方便，使大楼的照明管理和设备维护变得更加简单。
1.2编制依据
根据招商银行项目组的要求，同时结合各方设计单位提供的功能需求及设计建议。经过认真的解读和分析后设计了本套智能灯光控制系统方案。
1.3参考文件
在本次工程的设计中我方主要参考了以下文件：
1） 中国建筑西南设计研究院有限公司201４年03月出具的设计图纸。
1.4术语及缩略语
485总线：是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
照明回路：电流通过器件或其他介质后流回电源的通路。通常指闭合电路。
2.需求概述
2.1项目定位
本项目归属商用办公建筑照明智能化控制类别。
智能照明控制系统应是，国际通用的标准现场控制总线系统。

2.2系统要求
●国际标准总线制结构 ●分散、集中、对等控制
●控制模块采用标准导轨安装 ●控制系统模块化安装
●系统具备开放的协议

2.3系统控制
控制区域
控 制 原 则
电梯厅
场景控制、时间控制、面板控制、中央控制、感应控制
通道
场景控制、时间控制、面板控制、中央控制、
其他区域
场景控制、时间控制、面板控制、中央控制

2.4系统功能需求
1
需要灯光具备单回路开关、群组开关的控制功能
2
需要灯光具备整体场景组合变化的控制功能
3
需要灯光具备智能触控面板控制
4
需要灯光具备无人工管理逻辑功能，定时控制
5
需要控制系统具备干接点信号接入功能
6
需要控制系统是高性能的总线型智能照明控制系统
7
需要控制系统有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动。
2.5系统理念需求
1
照明自动运行与人工开关相结合
2
照明亮度与应用场合相结合
3
照明以场景为基本控制单位
4
照明与办公楼使用情况相结合
5
照明计算机集中管理控制

3.主要设计构想与实施策略
3.1系统的组成
项目采用总线型式的智能控制系统，主要用于对照明系统的控制。也可用于环境、空调、会议中控等第三方系统联动。
3.1.1系统主要设备
系统所有的单元器件（除电源外）均有唯一物理地址与唯一总线地址，可通过配置软件对设备进行设置定义功能。
系统模块可分为三类：系统单元设备、系统输入设备、系统输出设备。
类型
设备名称
安装位置
安装方式
单元设备
电源模块
配电箱
标准导轨
网络服务模块
配电箱
标准导轨
逻辑控制模块
配电箱
标准导轨
协议转换模块
配电箱
标准导轨

输入设备
智能控制面板
墙壁
86底盒
数字点输入模块
配电箱
标准导轨
照度探测器
天花
吸顶
红外探测器
天花
吸顶
驱动设备
智能继电器模块
配电箱
标准导轨
调光模块(0-10v)
配电箱
标准导轨
4路2A调光模块
配电箱
标准导轨
4路5/10A调光模块
配电箱
壁挂
系统内所有模块，由控制总线（四芯屏蔽控制线）以手拉手形式依次连接成网络。当有输入时，输入单元将其转变为信号在系统总线　上传输，逻辑控制器处理后，向对应的输出驱动单元发出动作指令，控制相应回路输出。
3.1.2系统网络拓扑
根据总线特性及其它因素考虑，每楼层设置两条或三条控制总线（根据设备数量多少而定）。

每条控制总线将区域所辖配电箱中模块与控制面板，依次手递手形式连接成总线型构造。
每条总线通过通信协议模块与楼层交换机相连接，形成子网形式。凭借楼宇的主干网络，将各楼层的子网形成统一的智能照明控制网络。
此网络架构能有效地控制各子网和主干网之间的信息流通，提高系统工作的可靠性、有助系统设备的拓展性。
3.1.3 第三方设备集成连接
项目设计中是将智能照明控制系统作为BA系统的一个子系统，有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动。并与BA系统实现集成，将相关的信息返回给楼宇管理系统，作为维护管理信息系统的数据。
　 在总控室设置智能照明的最高权限管理计算机。分楼层可设具备一定控制权力的监控计算机。方便日常的控制管理。
3.2系统的应用
本次设计智能照明控制系统，对科研楼、人防、地下室等公共区域进行照明管理控制。
3.2.1公共区域
电梯厅、卫生间、走廊等公共区域采用自动照明控制，正常工作时间全开，非工作时间改为自动照明，节假日无人时可以只亮局部照明。各入口处都有手动控制开关，便于现场手动控制。
电梯厅，照明配合时间管理与感应器起到有人灯亮，无人灯灭的节能效果。并且给来访者或员工以人性化的照明感受。
卫生间，照明与排风均在智能照明控制范围之内。卫生间排风在特定时间周期性开关循环，达到清晰空气而节约能源的效果。配合男女卫门口感应器，人来门口处照明开启，排放开始运转，人走后排放延时关闭。
走廊，采用定时控制，分时段进行定时。白天把动静感应器禁用，晚上系统自动开启感应器，实现人来灯亮人走延时关灯的节能效果。
逻辑控制器模块,对大厦的照明定时控制,按时开、关灯，节省人力、电费，提高效率和管理。例如，早晨上班前一小时可定时开启走廊1/2灯具，给清洁人员做清洁照明；工作时间开启走廊全部照明；深夜休息时间通过红外仅开启1/3灯具，做基本照明。
每个楼层的公共区域照明的控制回路近50路，每路按1KW计，每小时的用电量为50度。利用设计的1/3模式,（上班前模式只开1/3灯具一小时）与（下班后模式只开1/3灯具一小时）节约电能为50*2*2/3即65度.大厦总共有8层,这样商场每天节电为520度。按商品用电电费1元计，每年节约超过18万元RMB。而此仅仅为公共区域设置的模式其中一项而已，其他各种节能某式，如巡更模式、值班模式等等可营造出节能价值更为惊人。此处不予逐项推算。

模式举例

在上班高峰期，灯光全开；人少时启动动静感应器，感应到有人来往才启动灯具；子夜时段可设置长明灯加动静感应器控制。
3.3系统的环境要求
3.3.1物理位置
各种控制模块均置于配电箱中，明箱或暗箱均可。不需另设配电箱，配电箱子尺寸需根据模块数量而核定。
控制面板安装于相应控制灯光回路附近墙面上，与传统开关面板安装方式一致，安装位置可根据装饰效果而定，无特定需求。
3.3.2强电需求及初步设计
整套照明控制系统为分布式照明监控系统。
1、各照明区域均设有强电配电箱，智能照明模块安装此处。
2、配电箱内应有与回路相匹配的断路空开、导轨、线排等附件。
3、所有受控照明灯具回路的强电线（火线、零线），均引入配电箱内。按图纸进行回路线标的标记。
4、 注意三项电负载平衡，非调光模块上，可以接不同相序。调光模块上，同一个模块的所有回路应为同一项。
3.3.3需要其它系统或专业配合事项
1、 配电箱尺寸的制作，需与智能照明控制模块尺寸相符合，并有余位。
2、 强电线缆、空开规格尺寸按电气规范进行选取。
3、 强弱电布线。所有强电线均采用设计院要求型号电缆敷设，强电线(负载的火线、零线)都拉至配电箱内，所有弱电线均采用RVVP4*0.75（四芯带屏蔽软线）线敷设，以手拉手方式将每个面板与模块连通。
4、智能控制面板安装，所有面板采用86底盒预埋安装方式，安 装高度保持面板下沿离地1.5米左右；所有控制模块安装于配电箱内，控制模块是35mm标准导轨安装方式。
3.4系统的设备选型
3.4.1选型原则及依据
1、由于本项目的重要性与特殊性。因此工程的设计要求也非常高，一般的普通总线技术绝对不能满足它的要求。因此国际通用的485总线技术，保证其先进性和稳定性。
2、本项目建设中所有的产品采用485总线技术，该项技术符合国际潮流及建筑发展方向的强、弱电分离式布线。强电走天花板或墙体，让人体所能接触的全为弱电。照明系统进行智能化设计后，只需采用电脑、弱电开关或其他控制方式就能控制整个系统，安全系数非常高。
3、系统设计考虑到本项目的整个智能系统所涉及的各个子系统的信息共享，确保智能系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。在设计上遵循全面规划和分步实施原则，并能随技术的发展不断升级。设计全面、周到、预留充分的预埋余量，以适应未来发展的需要。
4、在设计中涉及的设备产品，均采用高可靠性设计。
5、本案采用智能面板、计算机控制作为控制方式。任何一种控制方式都可以独立控制，不受另一种控制方式影响或制约。使本案达到最高安全稳定级别。
6、考虑到本项目负载回路灯具数量多，灯光启动瞬间冲击电流会较大，结合实际现场通风环境与电压的影响，选用抗击灯性负载电流优良的继电器模块，并运用软启动技术以保证电路稳定与用电器安全。
7、系统操作功能具有高度灵活方便性，维护与编程人员可在中央控制室就可以到整个系统进行系统的配置与控制。
3.4.2主要技术指标
序号
项目内容
主要功能及技术指标
1
控制系统
1、具备单回路开关、群组开关的控制功能
2、具备单回路调光、群组调光的控制功能
3、具备整体场景组合变化的控制功能
4、具可编程智能触控面板控制
5、具备无人工管理逻辑功能，定时控制
6、具备干接点信号，模拟量信号接入功能
7、高性能的现场总线型智能照明控制系统
8、有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动。
2
控制方式
智能面板控制、定时控制、感应控制、电脑集中控制等。

3
产品设备
电源模块
功能说明：
为智能照明系统提供优质的12VDC电源，与普通的AC/DC电源模块不同，它增加了抗EFT、浪涌等功能，并支持电源的冗余切换。
性能参数：
工作电压：220VAC±10%
输 出：
12VDC，60W
环境条件：
工作温度0℃－50℃， 工作相对湿度10%－90%
安装使用：
标准35mm导轨安装
外型尺寸（长×宽×高）159×88×66(mm)
应用场合：
为智能照明控制系统提供12V直流电源
端子定义
L火线 N零线 G地线
12V+电源输出正 G-电源输出负
网络服务模块
功能说明：
智能照明的通信转换模块。支持485总线通过TCP/IP网络延伸功能
工作电压：
工作电压：12VDC
信号接口：
1个以太网口 10/100M自适应双全工
1个485通信口
环境条件：
工作温度0℃－45℃，
工作相对湿度10%－90%
安装使用：
标准35mm导轨安装
外型尺寸（长×宽×高）159×88×66(mm)
应用场合：
1、 485总线需要连接LAN/WAN时
2、 485总线需要与第三方系统进行数据交换时
3、 485总线需要借助以太网延长通信距离时
逻辑控制器模块
功能说明：
用于实现不同的场景、周期、定时功能等功能。
工作电压：
12VDC
通信方式：
485总线
环境条件：
工作温度0℃－50℃，
工作相对湿度10%－90%
安装使用：
标准35mm导轨安装
外型尺寸（长×宽×高）159×88×66(mm)
应用场合：
1、需要实现场景控制时
2、需要定时控制时
端子定义
+12V电源输入正 G-电源输入负
A总线A线 B总线B线
智能控制面板
功能说明：
是一款智能能控制面板，采用电容式触摸按键，能控制灯光，调光，窗帘等多种设备
性能参数：
工作电压：12VDC
通信方式：
485总线
按键数量
提供2、4、6键
环境条件：
工作温度0℃－45℃， 工作相对湿度10%－90%
安装使用：
标准86底盒安装
外型尺寸（长×宽×高）86×86×34(mm)
应用场合：
触模式智能面板，以实现在单一面板上对整个照明控制系统的全部操作，能更广泛地适用不同的应用场合。
端子定义
+12V电源输入正 G-电源输入负
A总线A线 B总线B线
4路继电器模块
功能说明：
提供4路16A继电器输出控制模块
工作电压：
12VDC
工作频率：
47Hz - 63Hz
工作电流：
150 mA
工作环境：
温度0℃－50℃ ; 相对湿度10%－90%
安装使用：
标准DIN导轨安装 （35mm）
外形尺寸：
长110(mm)×宽88(mm)×高66(mm)
用户控制：
数据检测开关、总线定义开关
控制回路：
4路
额定负载：
16A/路
瞬间峰值：
80A/路
诊断LED：
运行/停止
保护功能：
具备过压、低压、浪涌保护；
产品功能特性：
◇ 具备4路16A继电器控制输出功能
l ◇ 具备通信状态、电源状态、负载状态实时显示功能
l ◇ 具备软件设定继电器互锁功能
l ◇ 具备软件设定逻辑关系功能
l ◇ 具备系统断电，继电器保持原有状态功能
l ◇ 具备停电后恢复供电，设定来时回路状态功能
l
8路继电器模块
功能说明：
提供8路16A继电器输出控制模块
工作电压：
12VDC
工作频率：
47Hz - 63Hz
工作电流：
300 mA
工作环境：
温度0℃－50℃ ; 相对湿度10%－90%
安装使用：
标准DIN导轨安装 （35mm）
外形尺寸：
长159(mm)×宽88(mm)×高66(mm)
用户控制：
数据检测开关、总线定义开关
控制回路：
8路
额定负载：
16A/路
瞬间峰值：
80A/路
诊断LED：
运行/停止
保护功能：
具备过压、低压、浪涌保护；
产品功能特性：
◇ 具备8路16A继电器控制输出功能
l ◇ 具备通信状态、电源状态、负载状态实时显示功能
l ◇ 具备软件设定继电器互锁功能
l ◇ 具备软件设定逻辑关系功能
l ◇ 具备系统断电，继电器保持原有状态功能
l ◇ 具备停电后恢复供电，设定来时回路状态功能
l

4路0~10V调光模块
功能说明：
具有4路模拟量输出、4路继电器输出
工作电压：
12VDC
输出电压：
1~10VDC
工作频率：
47Hz - 63Hz
工作电流：
30 mA
工作环境：
温度0℃－50℃ ; 相对湿度10%－90%
安装使用：
标准DIN导轨安装 （35mm）
外形尺寸：
长159(mm)×宽88(mm)×高66(mm)
用户控制：
数据检测开关、总线定义开关
性能特点：

1． 光源的功率可以调低至3%
　　2． 光源无条纹
　　3． 可输出0-10V调光信号，每路200MA
　　4． 数字滤波，消除亮度抖动
　　5． 寿命相比常规的镇流器要长50%

数字点输入模块
功能说明：
提供数字量干接点触点，可接消防或安防联动信号
工作电压：
12VDC
工作电流：
20 mA
工作环境：
温度0℃－50℃ ; 相对湿度10%－90%
安装使用：
安装在普通开关底盒内或墙体上
外形尺寸：
长41(mm)×宽32(mm)×高11(mm)
产品功能特性：
◇◇4路数字量输入；可通过添加模块数量来增加扩展回路数量；
◇◇数字量输入与系统完全隔离；
→◇RS485通讯接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护；
人体红外/照度综合传感器
功能说明：
人体红外探测、光照度探测
工作电压：
12VDC
工作电流：
20 mA
工作环境：
温度0℃－50℃ ; 相对湿度10%－90%
安装使用：
吸顶安装在屋内天花面上
外形尺寸：
直径80(mm)×23(mm)厚度
产品功能特性：
◇智能感应：通过人体自动感应器采用红外热释装置，准确捕捉移动人体信号，当有人进入本产品的探测范围，探测器工作点亮灯，当人离开探测范围后，灯自动熄灭。
◇智能延时：开关在检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个周期，并以最后一次人体活动的顺延时间为起始点。
◇亮度控制：根据外界的光线强度，来控制开关是否工作，以达到节能效果。设有自动环境照度检测电路，只有在环境照度低于设
  定值时，感应器才感应开灯，更加节能。设有自动环境照度检测电路，只有在环境照度低于设
  定值时，感应器才感应开灯，更加节能