KNX总线在智能楼宇中的应用

时间：2020-01-05

align=center]柴洪华1 王延峰2
1.中海油山东化学工程有限责任公司，济南 250101
2.安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定 201801[/align] [p]摘要：本文介绍了KNX总线的智能照明系统的特点、系统组成和架构。并结合不同的应用场合阐述了其节能和提高楼宇管理效率的特殊意义。
关键词：KNX总线、智能楼宇、节能
1引言
在环境污染和能耗问题日趋严重的今天，人们也开始关注建筑的节能。据统计我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比重已达到 27.45%，而且随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，该比重还将上升至 35%。如此巨大的比重，让我们看到建筑节能的前景，将来多建筑能源的节省要从采用合适高效的控制系统来获得。
节约能源是当今社会的主题。安科瑞ASL系列智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间、不同的照度，按照各个功能区域的运行情况预行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉。使用经济的能耗提供舒适的照明，从而大大降低了建筑的能耗。
2.KNX总线简介
安科瑞ASL系列智能照明控制系统采用KNX总线进行系统中各模块间的通讯。KNX通信协议标准化程度比较高，且具有良好的开放性、交互性、可靠性、安全性。
2.1系统特点
KNX协议在欧洲的家庭自控和楼宇自动化市场占有主导地位，在北美也有良好的市场表现，并被美国纳为家庭自控的标准之一。近其在国内的发展速度也很快，己经有多个成功的应用范例。KNX支持多种物理通信介质，支持各种网络拓扑结构，带有冲突检测的CSMA机制能够有效的避免数据发生碰撞。KNX系统属于分布式系统，通过组地址的方式使设备之间的通信非常简单，而且如果某个设备出错也不会对整个系统的正常工作造成影响。KNX系统的大特点是其开放性与互操作性，不同厂家的产品都能互相兼容。
安科瑞ASL系列智能照明系统采用新的KNX设备模型，它是为处理复杂的KNX设备而特别定义的。主要的优点在于扩展了可用通信组对象和组地址的数量。以前的设备模型限制到255个通讯对象和组地址。新模型理论上允许高达65535个通信组对象和组地址，这能大大扩展KNX应用项目的规模和应用多样性。为了达到这个目的，通信表(组地址表、关联表、组对象表)的格式进行了重新定义并优化了其搜索算法，保证系统高效运行。
2.2系统组成
智能照明控制系统是KNX智能楼宇控制系统的组成部分，它可以与空调、暖通、安防、能耗监测等共同集成与智能楼宇控制系统中，如图1所示。在这个系统中可以实现手动控制或通过传感器自动控制；分散或者是集中的控制功能；各个系统之间的联动控制等。[/p]

[p]2.3系统架构

KNX系统的基本构成是由KNX元件通过总线连接成一条支线(Line)，几条支线组成一个区域(Area)，几个区域构成一个大的系统。这其中，一条支线可以多连接64个KNX总线元件，每个区域多可以容纳15条支线，每个系统多可以有15个区域，系统架构如图2所示。[/p]

[p]

3智能照明系统的应用

智能照明系统按控制功能可分为：时钟控制、照度控制、场景控制、人体感应控制、手动控制、应急照明控制等。表1列出了不同应用场所的主要控制方式。接下来对几个典型应用场合进行了描述。[/p]

[p]3.1会议室智能照明控制

通过安装在会议室的智能按键面板可以很方便的实现会议室内所有灯光的开/关、亮度调节空调开/关、窗帘升/降/停/百叶角度调整、投影幕的升/降；通过人体感应控制的方式实现会议室有人开灯、无人延时关灯；在智能按键面板内根据需要设置了不同的场景，如：入场场景、投影场景、会议场景、休息场景、清洁场景、全开场景、全关场景等，只要轻触面板就可以轻松的在工作人员需要的时候对各个场景之间进行切换；会议室的影音设备可以通过智能按键面板结合红外发射设备，来进行对电视、空调、影音设备等的控制。

3.2展示场馆智能照明控制

通过中控系统、现场面板及人体感应器管理展馆内的所有照明设备。分别在准备时段、营运时段、清场时段、闭馆时段定义不同的照明模式；普通展区的照明采用开关控制方式。在无人的展区仅开启基本照明，有人进入时，通过人体感应器自动启动参观照明模式。

对重要展区的照明采用调光控制方式。当有人接近藏品或展柜时，系统将灯光适度调亮，无人时自动调暗。闭馆时关闭照明。光线变化缓慢柔和。

3.3外立面泛光照明/景观照明

外立面的泛光照明及景观照明可采用光线感应和定时控制相结合的方式进行自动化控制。当光线变暗时，通过光线感应自动开启大部分泛光照明，到午夜后，通过定时器模块自动将部分灯光关闭，只留下少部分灯光，到天亮时通过光感自动将剩下的灯光关闭，整个过程完全自动化并有很好的节能效果。在节日期间或有重大的活动的时候，可通过中控将所有的泛光照明和景观照明打开。

4.结束语

在在智能楼宇项目开发过程中，作者发现目前有很多厂家在研发生产相互之间不能兼容的智能楼宇控制系统，这给用户后期维护和扩展造成一定的困扰，也阻碍了行业的发展。KNX总线作为智能楼宇行业的标准，经过了20余年市场考验，具有很大优势。但目前KNX核心技术仍然只被少数外国企业掌握。KNX核心技术的高昂使得KNX技术在国内主要应用于大型公共设施而难以应用于家庭，也制约了KNX技术的推广。实现KNX设备的完全国产化将对于KNX技术，乃至智能楼宇产业有一个良好的推动作用。[/p]

文章来源：《电气时代》8期

[p]参考文献

[1]崔家林，吴明光，单朝兰.EIB标准在照明系统的应用[J]，电气动化，2004,26(3):9-10,13

[2]Kyselytsya，Yuriy, Weinzierl Tagungsband. Implementation of the KNX Standard[C]. KNXScientific Conference 2006，Technische University Wien, 2006

[3]邢诒俊, 龙天威. 陈富节.EIB 技术基本原理及应用[J]. 应用技术，2009 年 6 月， 6 期[/p]

词条
词条说明
中国2014年光伏发电规模预方案出炉东西部差异大
中国2014年光伏发电规模预方案出炉东西部差异大为促进光伏产业健康发展，中国国家能源局发布了2014年各省光伏发电规模预方案。光伏电站共计约11.8GW，其中分布式光伏约为7.6GW。根据方案，东部沿海发达地区分布式光伏项目占全部分布式光伏项目的比例过70%，江苏、山东、浙江三地的建设规模都突破了1GW;而西部地
ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用
作者简介：李文权男出生年月1975年8月6日上海大学机械系机电一体化专业工程师职称研究方向：电力仪表/工业自动化摘要：介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差，从无功补偿的原理出发，设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及
基于PROFIBUS－DP的FCS性能研究及诊断软件的开发
曹雪华1 （1上海安科瑞电气有限公司，上海嘉定 201801）摘要：分析了PROFIBUS-DP传输协议与报文结构，设计了一种基于串口通信的PROFIBUS-DP总线性能分析与诊断软件，给出了程序的实现方法和关键技术，在PROFIBUS-DP实验平台上进行了运行调试。结果表明，该软件运行良好，可以基本完成对PROFIBUS－DP报文采集、分析和存储等功能
Acrel-2000电力监控系统在清远蒙牛事业部的应用
董建锋1 1安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定 201801；摘要：介绍清远蒙牛事业部电力监控系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯远传至监控后台，通过Acrel-2000型电力监控系统实现对变电所配电回路用电的实时监控。关键词：变电所;智能电力仪表;Acrel-2000;电力监控系统;