厦门市佳绩软件科技有限公司

智能照明

Intelligent lighting

智能照明控制系统解决方案

1. 佳绩智能照明控制系统概述

1.1系统概念 

智能照明(图1)

佳绩(后称GIGA-BUS) 智能照明控制系统采用国际统一的KNX/EIB总线标准。KNX/EIB 标准起源于欧洲,是智能楼宇电气控制领域通用的国际标准,也是中国的国家标准。

中国标准 (GB/Z 20965 住宅和楼宇控制系统)

欧洲标准 (CENELEC EN 50090  CEN EN 13321-1)       

美国标准 (ANSI/ASHRAE 135) 

国际标准 (ISO/IEC 14543-3) 

全球唯一的住宅和楼宇控制标准


1.2控制对象 


 

智能照明(图2)


- 灯光开关、调光                   - 电动窗帘、电动门窗、通风百叶、天窗

- 通风幕墙及遮阳系统控制     - 风机盘管

- VRV空调控制                     - 地暖

- 安防系统联动                     - 喷泉、灌溉设备、水泵、排污泵等

- 气象站控制                       - 各种末端电气设备如电源插座等

- 中央电脑控制                     -  IPAD/智能手机控制

- 家庭影院控制                     - 背景音乐控制

- BA联动    


1.3  应用领域 

- 办公楼                     - 别墅                         - 酒店 

- 住宅                       - 展览场馆                    - 地铁 

- 机场                       - 体育场馆                    - 银行 

- 医院                       - 学校                          - 商场 


1.4  系统优点


 智能照明(图3)

GIGA-BUS 对灯光开关、调光、窗帘、空调、地暖、热水、影院等设备进行统一的控制和管理, 红外控制、IPAD移动控制、手机远程控制等丰富的控制方式大大提高了便捷性,场景控制和定时控制的使用为用户创造一个更加自然舒适的环境。

 智能照明(图4)

 GIGI-BUS 能满足多种用户对不同环境功能的需求, 用户不需要重新开墙布线也可以通过编程而迅速的改变面板的使用功能,让家居生活更加的灵活方便。

 智能照明(图5)

所有控制按键都是30v低压电信号,有效避免触电可能。同时系统可以轻松与安防、消防等系统集成,对消防火灾、煤气报警、漏水等紧急突发事件能及时报警并自动处理,消除隐患,为建筑的安全提供了可靠的保障。

 智能照明(图6)

根据人员的活动状况、工作规律、时段、自然光状况来自动调节室内外光照及温度环境,以最大限度地减少能量消耗;通过GIGA-网关对空调地暖等高耗能设备的管理,能大幅度的节省能源消耗。

 智能照明(图7)

自动化的管理和中央控制软件的使用,可以减少管理与维护人员的工作量,降低管理成本,提高工作效率。场景化的使用,让用户能够对电气设备进行一键操控,十分便捷。 

2.佳绩智能照明控制系统工作原理 

 

2.1  系统部件 

GIGA-BUS 系统从功能上可以分为:输出单元,输入单元、系统单元等三个部分。

各个元件通过专用的KNX总线(GIGA-C2208)手拉手连接,系统结构可以是树形、星形或线形结构,组网灵活,但不能形成环形。

输出单元: 负责接收输入单元或系统指令并执行系统编程的控制命令,如开灯/关灯、调光、调节温度、升降窗帘等,输出单元安装在在配电箱中,采用DIN 35mm标准导轨安装。输出单元主要由开关驱动器、窗帘驱动器、风机盘管驱动器等。

输入单元:接收外界的指令,并将指令通过编程,转换为可执行的孔子指令,通过总线发送给输出单元的执行器,输入单元包括:智能面板、人体感应器、温控面板、触摸屏等, 通常安装在就近的现场墙面或中控室。 

系统单元:为驱动器和输入单元提供合适的工条件,编程环境,是组建系统不可缺少的部分,系统单元包括:系统电源、IP线路耦合器、KNX专用线缆、逻辑控制器、系统编程及中控界面软件。

 2.2GIGA-BUS拓扑图 

 

智能照明(图8)

2.3  系统结构 

GIGA-BUS 系统采用分布式总线结构,且通过IP线路耦合器对线路进行扩展。智能照明(图9)

- 一条支线由系统电源和最多64个总线元件 组成

- 每条支线电缆总和不超过1000米

- 任何两个元件之间的总线电缆长度均不超过700米

- 电源到任何元件的总线电缆长度均不超过 350米

- 由于每一条支线通过IP线路耦合器进行扩展,因此支线的总数量N没有限制


2.4 系统特点 

1) 系统内传感器和驱动器有独立CPU,系统中任何传感器和驱动器的损坏,不会影响到其它无程序关联的系统设备的运行。设备维修和更换时,系统的其余部分可照常运行,维护保养方便。系统具有强大的可扩展性,对于功能的增加或控制回路的增加,只需挂接相应的元件,而无需改动系统内原有的元件和接线,便能达到要求。 

2) 系统的控制回路为总线制,结构简单,没有大量总线电缆的敷设和繁杂的设计。驱动器及系统元件安

装在强电箱内。现场传感器(面板、感应器等)之间以及与强电箱内设备只需一条专用总线进行连接,总线采用SELV(30V 安全低电压) 供电方式,安全可靠,操作方便。 

3) 控制功能的修改方便灵活,只需少量的程序调整,不需要现场重新布线就可以实现。此外,通过有效的控制方式可节约能源,提高效率。例如:通过时钟和光照控制设定,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。 

4) 所有驱动器及系统元件均为模数化产品,采用标准35mm 导轨安装方式,安装尺寸符合普通标准照明配电箱的规格。现场智能面板及移动感应器采用国标86盒或VDE德标80底盒墙装方式,施工简单,控制功能变化更方便。 

5) GIGA-BUS专用总线电缆本身具有双层屏蔽能力,具备较强的防干扰功能。

 

智能照明(图10)


3.佳绩智能照明控制设备参数


3.1  输出单元     


序号

产品名称

产品型号

参数描述

产品外观

1

4路10A开关驱动动器

GIGA-410S

4路 10A 模数4P

智能照明(图11)

2

4路16A开关驱动动器

GIGA-416S

4路 16A 模数4P

3

8路10A开关驱动动器

GIGA-810S

8路 10A 模数6P

智能照明(图12)

4

8路16A开关驱动动器

GIGA-816S

8路 16A 模数6P

5

12路10A开关驱动动器

GIGA-1210S

12路 10A 模数6P

智能照明(图13)

6

12路16A开关驱动动器

GIGA-1216S

12路 16A 模数6P

7

1路 0-10V 调光驱动带继电器开关 (10A)

GIGA-1010D

1路0-10V DIM 10A 模数4P

智能照明(图14)

8

3路1000W可控硅前沿调光器

GIGA-3010D

3路0-10V DIM 10A 模数6P

9

2300W可控硅前沿调光器  

GIGA-2300D  

2路300W  DIM 模数4P

智能照明(图15)

10

3路1000W可控硅前沿调光器

GIGA-31KD

3路1KW  DIM 模数4P

11

4路窗帘驱动模块

GIGA-04C

用于对窗帘、投影幕布等具有升降开合功能的电机进行控制。配合光亮度传感器(GIGA-2TLS)可进行光照度联动,也可以配合HVAC进行室内温度控制等


智能照明(图16)

12

8路窗帘驱动模块

GIGA-04C


用于对窗帘、投影幕布等具有升降开合功能的电机进行控制。配合光亮度传感器(GIGA-2TLS)可进行光照度联动,也可以配合HVAC进行室内温度控制等


13

阀门驱动模块

GIGA-2F


两管制风机盘管驱动器能对2管制的风机盘管进行制,具有风 速互锁功能。控制高、中、低三 档风速和水阀门




3.2  输入单元

序号

产品名称

产品型号

参数描述

产品外观

1

二键智能面板

GIGA-2KS


智能照明(图17)

2

四键智能面板

GIGA-4KS


智能照明(图18)

3

六键智能面板

GIGA-6KS


智能照明(图19)

4

八键智能面板

GIGA-8KS



5

 温控面板

GIGA-1TC


智能照明(图20)

6

光照/温度二合一感应器

GIGA-2TLS

两通道,分别探测光照度(1-65000Lux)和温度(-50到125度)。支持吸顶安装(86盒)和侧墙(86盒)安装两种安装方式

智能照明(图21)

7


红外双鉴人体感应器 

GIGA-2MLS-T

人体感应器,吸顶安装,可调节亮度感应值和延迟时间

智能照明(图22)

8

带恒照度功能人体感应器

GIGA-2MLS-T

人体感应器,侧墙安装,可调节亮度感应值和延迟时间

智能照明(图23)

 

3.3  系统单元

序号

产品名称

产品型号

参数描述

产品外观

1

DC 640mA电源模块

GIGA-640P

220AV/DC640mA  模数6P

智能照明(图24)

2

  IP线路耦合器

GIGA-IPC

线路耦合器

智能照明(图25)

3

 
逻辑控制模块

GIGA-102L

8个独立通道, 可实现逻辑与/逻辑或/逻辑非/逻辑与、 非/逻辑或非

智能照明(图26)

4

USB数据接口

GIGA-USB

通过USB接口实现PC机与GIGA-BUS系统的通信及与其它产品或系统连接


5

系统编程软件

ETL



6

系统中控界面软件

G1KNXPRO


中文界面,多种语言支持,可控制灯光、窗帘、 空调、地暖等设备,并能与可视对讲、背景音乐、安防等系统联动使用(配合GIGA-网关产品使用) 没有限制

智能照明(图27)

7

智能网关:IP/RS232、485

GIGA-0-CMCOM

单串口网关,客户定制型协议串口网关,1个RS232或者RS485可选。用于标准协议无法实现的网关功能,比如Modbus RTU与BA集成等。定制网关无需调试

智能照明(图28)

8

智能网关:IP/RS232、485、KNX

GIGA-0-KTCOM

单串口网关,KNX串口透传,将KNX信号与串口信号按照定义好的格式互转。网关支持通用标准串口协议,可与快思聪,塞万特,AMX,快捷等中控系统集成

智能照明(图29)

9

单接口IP逻辑网关

GIGA-0-IP-LOGIC

 单接口IP逻辑网关,支持时间控制功能,逻辑控制。如用于定时数量比较多的时间控制,或者用于远程调试 ;1个KNX接口  1个IP口仅用于网关调试;含逻辑/数据转换/场景/延时等


 

智能照明(图30)

10

复合型网关

GIGA-1

(标准版),多接口同时支持,多协议同时运行


11

复合型网关

GIGA-2

复合型网关(专业版),多接口同时支持,多协议同时运行


 

4、佳绩智能照明控制在项目上设计解决方案

4.1 星级酒店解决方案

公共区域 

1) 主要控制大堂、电梯厅、走廊、楼梯的照明,系统设置相应的照明场景控制以适应不同的灯光效果需求,如迎宾场景、营业场景、节日场景、夜间场景等。可以将大堂和走廊等位置的灯光间隔组成回路,以实现节能。 

2) 在大堂、大堂吧、宴会厅及多功能厅等区域设置智能控制面板或液晶触摸屏进行场景切换以适应不同应用场合的各种需求

 

智能照明(图31)


 

客房 

1) 控制客房灯光、窗帘、空调、电视等设备,功能强大,安装方便。

2) 酒店客房面板既可以采用智能面板进行控制,也可以用普通复位开关实现联动。

3) IC门锁或插卡取电联动控制。

4) 中央监控主机实时监视每个房间的温度、窗帘、灯光状态,有人/无人、清扫服务、请勿打扰状态等。

5) 空调系统可与窗磁联动,当客人打开窗户后自动关闭空调。

6) 系统可以集成到酒店客房管理系统中,进行联动控制,例如客人在前台Check in后,系统自动将相应客房空调温度调节至舒适模式。酒店管理人员也可以通过客房管理系统监控各个房间的入住状态及服务信息等。

7) 系统具备强制逻辑功能:当客人点击睡眠模式后,所有的墙面按键都变为起夜模式这一个功能,方便用户起夜时使用;当用户按完起夜模式后,所有按键同时恢复为原有功能。

 

智能照明(图32)


4.2 个人住宅解决方案 

 

 

大门  玄关 

 

1) 大门入口安装移动感应器,天黑后发挥人体感应功能,有人自动开灯,人走熄灯

2) 玄关处安装玻璃触控面板,当您离开家的时候,离家场景可以关闭所有电气设备,比如灯,空调,待机的设备,音乐等,一键关闭,不需要再担心忘记关闭住宅用电设备

智能照明(图33)


客厅 

1) 通过触摸屏和IPad,您可以实现对整个住宅全部电气设备的远程控制,同时在相应位置安装智能面板,实现就地控制,在客厅推荐使用场景有: 

2) 观影模式 - 自动打开电视,灯光调暗,窗帘关闭,空调根据室内温度自动开启,音响开启。  

3) 会客模式 - 客厅、走廊的灯光全部开启,并将灯光亮度调至80%;空调开启,客厅窗帘关闭

4) 休闲模式 - 客厅的灯光营造聚会气氛,背景音乐播放优美的旋律。  

5) 度假模式 - 在晚上8点到10点,客厅、走廊的灯光选择性开启,模拟家中有人状态。 

6) 离开模式 - 关闭客厅灯光和其它用电设备,并打开去卧室的走廊灯光。

智能照明(图34)


餐厅 

餐厅内安装可调光智能面板,对区域内的灯光、电动窗帘、空调等进行控制。可以为您营造一个温馨的就餐环境,在客厅推荐使用场景有:


1) 烛光晚餐模式 - 窗帘全部关闭,射灯亮度调到30%,背景音乐开始播放,营造一个烛光晚餐的氛围。

2) 生日/节日模式 -窗帘全部关闭,仅有灯带开启,背景音乐开始播放,营造欢庆的氛围。

 

智能照明(图35)



厨房 

除了控制常用的灯光照明外,还可以对水、煤气进行监控,发现异常可以立刻通知主人或者物管。同时远程控制功能可以方便主人在外随时打开微波炉,电饭煲等设备。 

 

智能照明(图36)


 

卧室  

卧室内安装智能面板,同时可选择配备IPAD、红外遥控器等,可以通       过它们对卧室区域内的灯光、电动窗帘、电动窗户、空调、电视等的开关控制。推荐的场景有: 

1) 阅读模式 - 床头灯会自动调节到80%的亮度,其他灯光设备将关闭,为主人营造一个良好的阅读氛围。  

2) 睡眠模式 - 整个房间的灯光和电气设备全部关闭,安防监控系统开始运作。 

3) 起夜模式 - 打开起夜模式,脚灯、过道灯和厕所灯将自动打开,通风系统自动开启;当入厕完毕,只要回到床上,三分钟之后进入睡眠模式,同时为主人创造一个安心入睡的环境。 

4) 起床模式 - 清晨定时自动打开窗帘和灯光,背景音乐代替闹铃将您唤醒。 

 

智能照明(图37)


卫生间  浴室 

卫生间内安装人体感应器,方便人来自动开启灯光和换气扇,人走延时自动关闭。同时还可以通过手机网络等远程控制浴缸与桑拿,方便主人到家即可以进行按摩放松。推荐的场景是: 

洗浴模式 :洗浴按摩的同时开启背景音乐。 

 

走廊、楼梯 

在楼梯前厅、走廊等处安装移动感应器,可以达到低于一定光照度下有人开灯,无人关灯的效果,既节约了能源又给人以人性化的体验,为主人或客人出入提供方便。 

 

 

4.3 博物馆解决方案 

1) 通过中控系统、现场面板及人体感应器管理博物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。 

2) 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。 

3) 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。 

4) 根据特殊区域的展示要求,可通过现场安装的面板切换所需要的灯光效果。墙上安装面板具有防误操作功能,展览运营时段馆内墙上面板被系统强行锁死,以避免游人观众误操作;清场后维保期间面板被激活,由工作人员操作控制。 

5) 控制馆内各区域的室温。根据各功能区域(如储物区,展览区,通道,游人休息区等)对温度的不同要求,把各区域的温度控制在适当的范围之内。实现提供宜人的参观环境,适宜的温度,以延缓藏品的老化,充分节能。 

 

智能照明(图38)


4.4 医院解决方案 

通过设置在病房床头墙面上的智能面板,控制病房内温度,杀菌灯,灯光开关、调光,电动窗帘开合、调角;总开关,卫生间灯光及排风扇等;并可设置会诊场景、休息场景、会客等场景。 

1) 通过红外遥控器对病房照明及空调进行控制。 

2) 智能面板可对风机盘管自动控制,当室内温度接近设定温度时,自动将风速由高调节至低,使室内温度始终保持在设定

3) 温度左右,既节能又舒适。智能面板通过控制散热片进行暖气控制。 

4) 病房走廊照明可结合光线传感器、时间控制器自动打开;在深夜照度要求很低情况下,地灯自动开启,走廊顶灯自动关闭。 

5) 在医院的其他区域如诊疗室、药剂室、敞开式办公区也可以应用恒照度控制、人体感应控制,使区域内不会因为环境光的变化而忽明忽暗。 

6) 夏天阳光强烈时,系统自动关闭病房窗帘;冬天时,系统自动打开窗帘,让温暖阳光照进来。 

7) 夜间病人入睡后,护士站人员可以在中控室通过控制病房内风机盘管和地暖/散热片设置使病房保持在不同的温度。这样可以按照治疗需要照顾不同类型病人。如婴儿温度高些,烧伤病人温度低些等,实现人性化的温度控制。 

8) 当病人在住院登记处登记后,管理人员可远程控制,将相应病房的灯光/窗帘/空调调节至住院模式。当病人办理出院手续后,管理人员将该病房远程恢复至空置模式。 

9) 中央控制室可以显示和控制每间病房的实际温度和设定温度,可设定各病房可调节的上下限,同时病房的空调还可与门窗联动,当阳台门、窗户被打开后,可自动将空调关闭,充分节能。

 

4.5 机场、车站解决方案 

1) 系统控制进、出港大厅、候机厅区域的灯光开闭、调光、遮阳设备、电动天窗、空调、电源插座、广告、指示灯等。 

2) 分时段设定候机厅内不同灯光场景和区域性地开启空调。 

3) 系统通过光线感应对灯光、窗帘、空调进行综合控制实现最大限度的节能。 

4) 安装在楼顶的气象站根据外部的气象条件自动控制和保护幕墙设备。 

5) 候机楼大空间照明在更换灯具时维修难度大、维护成本高。通过计时计次功能预先判断灯具的损坏情况,便于统一备货、制定维护流程,既能即时维护又能节省大量的人工维护成本。 

6) 通过GIGA-网关等方式采集经过楼控系统分析过后信号的与航显系统进行联动。 

7) 与消防联动,在出现消防报警时,实现公共区域灯光强切或强点功能,启动紧急照明控制。 

8) 系统监测重要照明回路,保证故障时候即时显示在中央控制主机上,提醒及时检查维修。 

9) 配电系统采取防雷措施,并在总线上安装防雷元件,防止雷击对智能元件的破坏。 

 

智能照明(图39)


 

4.6 体育场馆解决方案 

1) 中控系统通过分区图形化界面显示和集中监控场馆各个区域的灯光、电动遮阳、排水泵和排风设备等。 

2) 系统通过触摸屏或智能面板完成各种模式的一键式切换:如训练模式、非转播比赛模式、田径比赛转播模式,国际高清足球比赛转播模式等。 

3) 系统检测照明回路开关次数、时间累计、电流、电压等。 根据灯具的使用寿命提前提醒维保人员备货,以便更换即将报废的灯具。 

4) 系统电流检测功能监测回路故障、负载电流量、回路跳闸等故障,并自动报警,使得场馆的控制系统得到最有效可靠的运行保障。 

5) 当高压卤素灯等回路在关闭后,系统设定延时启动功能,避免昂贵灯具的损坏。 

6) 开关驱动器具有手动拨钮开关,便于线路检修及总线系统故障时手动操作。 

7) 系统控制的最小单元为一盏灯,相邻的灯应接在不同的相位上,以防止频闪效应。 

8) 系统采用顺序延时开灯模式,防止全部灯具一起启动对电网的瞬间冲击。 

9) 与消防联动,在出现消防报警时,系统强行关闭公共区域正常照明,启动应急照明控制。

智能照明(图40)


4.7 办公楼解决方案 

 

大厅  电梯厅  公共走道  卫生间 

1) 根据实际要求通过安装在各个区域的智能面板实现对灯光开/关、调光;空调开/关、温度调节;窗帘升///百叶角度调整以及场景切换等控制。 

2) 系统自动按照预设的运行时间完成灯光、空调的控制,满足上班、下班、深夜巡更等时间段对灯光照度的要求。系统提供时间点、时间段以及周、月、年度特殊节假日定时功能。通过定时功能确保在非正常工作时间内的最小能源消耗。在日常运行模式下还可以分时段来交替开启不同的灯光回路,延长灯具使用寿命,节约灯具的维护成本。 

3) 通过人体移动感应控制的方式实现有人开灯、无人延时关灯。节假日期间系统自动将楼层灯光转换为移动感应模式,真正做到有人开灯、无人关灯,并提供安保基本照明。 

4) 通过光感应控制方式控制门、窗、公共通道采光较好部位的灯光,真正做到充分利用自然光线,在自然光照度足够的情况下关闭照明,最大限度节能。 

5) 电梯厅、公共通道可不设控制面板,采用集中控制和时间控制模式,在天花附近设置商用温控器,可集中进行温度设定,并根据人流情况定时开关空调。 

6) 夏天,系统自动调节电动遮阳设备,遮挡阳光的强烈直射,保持室内相对较低的温度。冬天则充分利用太阳光线的照射提高室内温度,减少空调系统的能耗。通过灯光、窗帘、空调的综合控制实现最大限度的节能。 

7) 通过人体感应器,系统在有人使用卫生间时,自动打开灯光、空调及换气扇;无人使用时,自动关闭

8) 灯光和空调,延时关闭换气扇,以便达到足够的换气时间。 

 

 

经理办公室 

1) 通过设置在门厅的人体感应器自动开启灯光进入欢迎模式。 

2) 系统自动探测房间内湿度值,自动启动除湿设备。 

3) 通过智能面板或手持红外遥控器可自行调节灯光亮度、窗帘角度等,自由切换场景控制,如工作模式、会客模式、

4) 休息模式等,也可启用/停用门厅人体感应器。 

5) 系统自动调节室内照明、窗帘、温度、湿度,使环境永远保持一个舒适的数值,确保稳定、舒适的办公环境。 

6) 系统可实现恒照度控制,当外部光线较弱时,自动调亮灯光,当外部光线较强时,自动调弱灯光,使办公桌保持一个恒定的照度值。 

 

智能照明(图41)


 

会议室  多功能厅 

1) 通过现场设置的智能面板、彩色触摸屏控制灯光、空调、电动窗帘及投影幕布等设备、实现各种场景一键式切换控制,如准备场景、会议场景、投影场景、结束场景等。 

2) 当大会议室被分割为各独立小间时,安装在各个不同分区的智能面板能独立对该区域的灯光、窗帘、温度进行控制,互相之间不会干扰。 

智能照明(图42)


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