基于KNX总线的车库环境下的智能照明设计

基于KNX总线的车库环境下的智能照明设计

孙思宇周柏丞彭迎春詹雨铭蒙会民

孙思宇SUNSi-yu曰周柏丞ZHOUBo-cheng曰彭迎春PENGYing-chun曰詹雨铭ZHANYu-ming曰蒙会民MENGHui-min（大连工业大学信息科学与工程学院，大连116034）（SchoolofInformationScienceandEngineering，DalianPolytechnicUniversity，Dalian116034，China）

摘要院本文是基于KNX总线的车库智能照明系统的设计。本设计主要采用模拟智能照明系统，所有的照明设备通过KNX介质连接一起，组成简单的模拟系统，可以进行信息交换，从而实现存在感应器、智能照明模块等设备的智能联动控制。所有的照明控制设备选用德国施耐德电气的智能照明产品，从而实现车库智能、安全、节能，可靠的系统。

Abstract:ThisarticleisthedesignofgarageintelligentlightingsystembasedonKNXbus.Thedesignmainlyadoptstheanalogintelligentlightingsystem,alllightingequipmentconnecttogetherthroughtheKNXmediumtoformasimplesimulationsystemthatcanexchangeinformation,enablingtherealizationofintelligentlinkagecontrolofsensors,smartintelligentlightingmodulesandotherequipment.AlllightingcontrolequipmentsselectGermanSchneiderElectric'sintelligentlightingproducts,inordertoachievethesmart,safe,energy-savingandreliablesystemofthegarage.

关键词院车库环境；KNX；人体感应；自动控制Keywords:garageenvironment；KNX；bodysensors；automaticcontrol中图分类号院TP273文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）27-0053-02

0引言随着高层建筑的发展，为了使用方便和舒适，也为了减少占地面积，地下车库成为现代建筑必不可少的配套建筑之一。地下车库的照明设计也是电气设计的重要组成部分。为了满足照明等需要，地下车库已成为潜藏在城市中的耗能大户。针对车库用电的节能问题也就日益凸显出来[1]。如果通过感应人体的存在自动调节灯光，则可解决这一问题。

1系统总体结构本产品主要在以下几个方面进行研究。

第一方面：智能化控制。通过检测人体信号，采集人体的存在、位置和人数等信息控制灯光。同时集光控开关、声控等控制方式与一体，采集车库内信息与室外信息作对比，做到不同外界环境与不同车库内环境下的智能控制。

第二方面：节能化控制。利用KNX总线技术，体现显著的节能效果。KNX系统在楼宇中主要用于控制灯光。例如，在上下班相对弹性的时间对车库中的灯光进行控制，当光线不足45lx时可做到人在，灯亮，人离灯灭；通过光线感应对灯光设备自动控制，当车库内照度高于45lx时，即使感应到人体存在，也不会打开照明设备。

本系统最小的结构称为支线，最多可以有64个总线元件在同一支线上运行，当总线连接的总线元件超过64个或需选择不同的结构时，则最多可以有15条支线通过线路耦合器（LC）组合连接在一条主线上。每条支线可以连接64个总线元件，一个域包含16条支线，故一个域可以连接15*64个总线元件。本模拟系统的设备清单如表1所示。

在同一条支线中，所有分支电缆总和不能超过1000m；元件之间最远不能超过700m；电源到元件最远不能超过350m[3]。

本项目包括采用了KNX智能照明系统与人体信号检测来控制车库中的灯光。淤实现亮度感应器的亮度设置；于实现人体存在感应器的设置；盂实现智能化的车库照明系统的人性化设计。

2系统的设计与实现2.1项目功能分析人体感应传感器由能够检测到人体信号的温度传感器、红外传感器、声音传感器等组成。

车库环境下必需的设备一般由灯光、空调、消防设备组成。公共区域要满足正常的灯光开关并且联动消防于空调系统，确保在发生意外的情况下点亮公共区域应急照明，各个设备不仅与一定数量的传感器相连，同时将整个公共区域通过总线连接各个区域的网络路由器，集成到中控室，通过中控软件控制车库内部所有照明元件，方便整个照明系统的日常维护和管理；为了满足车库的环境要求及管理要求，本次工程采用德国施耐德电气产品设备，能达到节能减排的作用，符合现代建筑的国际标准。

2.2元件物理地址划分物理地址分配是为了方便设备的安装与日后的维护工作。整个KNX设施中，物理地址均必须唯一。其格式如下：区【4bit】-线【4bit】-总线设备【1byte】。通常，按下总线设备上的编程按钮，总线设备即进入准备好接收物理地址的状态[4]。该过程期间，编程LED发光二极管会处于点亮状态。调试阶段结束之后，物理地址还可用于以下目的：淤诊断、排错以及通过重新编程实现设施更改。于使用调试工具寻址接口对象或者其它设备。

2.3软件设计本系统需要使用ETS编程软件，ETS编程软件是独立于各厂商的编程调试软件。

KNX控制系统具有非常丰富的功能，我们进对其进行模拟。当人体存在感应器系统检测到有人体存在时，随即打开灯光。当人检测不到人体存在时，系统在延时2分钟后，将灯关闭。

使用ETS编程软件即可对上述功能进行设计模拟。

首先创建一个支线，之后在支线中添加电源、两个八路模块、一个人体存在感应器。

其中电源物理地址为5.1，八路模块物理地址为5.1.1和5.1.2。人体存在感应设备物理地址为5.1.3。

之后，在这些设备上设置智能照明的相关控制参数在物理地址5.1.1和5.1.2的八路模块中添加照明子回路。

在物理地址为5.1.3的人体存在感应模块汇中添加子回路。之后将上述需要控制的子回路拖动到场地址为6/0/4的人体存在感应回路中。

最后将程序Download即可。当人体存在感应设备检测到人体并且照度低于45lx时，随即在KNX总线上向八路模块传送“1”，即打开照明设备。当人体存在感应设备无法检测到人体存在时，2分钟后，则在KNX总线上向八路模块发送“0”，随即关闭照明设备。

3系统测试功能测试是完成整体项目中的重要组成部分，是用来确认一个项目完成的品质或性能是否符合设计之初所提出的一些要求，功能测试分为三个阶段：第一，在编写出每一个模块之后就对它做必要的测试（称为单元测试）。第二，结束每个环抱结构后对系统进行区域综合测试。第三，在完成整个系统的调试之后对系统进行整体测试。

3.1测试过程淤连接所有测试所用设备。

于利用ETS3软件读取传感器和开关控制模块信息，确保连接正常。

盂更改传感器延时时间值达到最佳的灯光效果。

榆重复操作。

3.2测试结论传感器发送报文给开关控制模块，点亮对应回路灯光。控制信息和信号的发送和接收正确。传感器发送报文敏感度正常。

4结束语本系统针对目前车库环境下能源浪费的问题提出了基于KNX总线的，可以根据人体存在而智能控制灯光的系统，照度低于45lx时人在灯亮，人走灯灭。当照度高于45lx时照明设备保持关闭状态，从而达到节能减排的目的。该项目产品具有非常广阔的市场前景。

参考文献院[1]陈志新.智能建筑概论[M].北京：机械工业出版社，2007.[2]高工.智能家居引领时尚潮流[EB/OL]（.2012-2-22).http://www.cnii.com.cn/lhrh/content/2012-02/22/content_958677.htm.[3]GunterG.Seip.建筑系统工程与EIB[M].北京：中国电力出版社，2002.[4]黎连业，黎恒浩.建筑弱电工程施工设计手册[M].北京：中国电力出版社，2010.