安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文簡要介紹了i-bus EIB/KNX智能建筑控制系統的基本原理及在北京南站房中的成功應用。闡述了這一系統強大的系統功能、靈活的控制方式節能效果。

　　關鍵詞：i-bus智能建筑控制；控制系統；節能

　　1、工程概況

　　北京新南站位于南護城河以南，馬家堡西路以東，南二環右安門外東莊公園內，距離老南站0.5km。站內總建筑面積226333平方米，包括能容納1.05萬人的候車區域、鐵路綜合區域、地下換乘大廳、地下汽車庫。其中還有3.15萬平方米的高架環形車道和9.8萬平方米的站臺雨棚。新北京南站集國鐵、城際鐵路、城市軌道、公交、出租于一體。

　　北京南站房照明采用i-bus、EIB/KNX智能照明系統（以下簡稱“i-bus系統”)，它通過一條總線將所有的智能元件連接起來，即可將各個分散操作的智能元件結合起來，又可使各個智能元件能獨立運行，并且系統中的所有元件都已實現智能化，通過電腦編程的各元件既可獨立完成諸如開關、控制、監視等工作，又可根據要求進行不同組合，從而實現不增加元件數量而使功能倍增的效果。 不僅節約能源，同時可提高管理人員的控制效率及工作人員的工作效率。

　　2、系統構成

　　智能照明控制系統采用總線式連接方式，整個控制系統分為兩個區域。區域一包括站臺雨棚照明、 高架橋下照明、高架層照明共8條支線；區域二包括地下層和Fl., F2. F3. F4共4個獨立綜合樓以及站臺層附屬房屋的應急照明共10條支線。

　　智能照明中控室設在F2綜合樓地下2層火災監控室，由1臺中控電腦和墻裝的觸摸屏組成智能照明的中控系統。站臺層設置1個觸摸屏作為區域中控。

　　區域線路耦合器設在F2地下2層的配電箱，由火災監控室引出1條主干線到該配電箱。 該配電箱引出兩條區域干線分別引至地下層和高架層的配電箱。

　　在高架橋下照明配電箱配置光感元件，實現區域光感照度控制。

　　具體的網絡構成圖詳見圖1。

圖1

　　3、站房照明方案

　　主站房近2000多個燈光控制點由分裝在275個配電（柜）的i-bus元件控制。

　　3.1 地下室1層（圖2）

圖2

　　地鐵售票處采用150W窄光束金鹵筒燈照射售票區域。

　　出站大廳采用35W金鹵筒燈照射地面。

　　出站口采用150W窄光束金鹵筒燈照射售票區域。

　　地下一層停車場采用防水支架。

　　3.2 站臺層（圖3）

圖3

　　采用35W嵌入式金鹵筒燈照射站臺地面。

　　采用250W嵌入式金鹵筒燈照射站臺地面。

　　3.3 高架層（圖4）

圖4

　　安裝于幕墻上的440V上照金鹵燈照射天花利用二次反射提供地面照明。

　　安裝于采光窗兩側鋼梁側壁的400W偏光平窗投光燈具直接照射地面。

　　安裝于天花上的250W嵌入式金鹵燈筒燈照射地面。

　　3.4 景觀照明

　　包括站房的輪廓照明、南側水景照明、室外泛光照明等等。

　　3.5道路照明

　　包含內外環高架橋道路照明，F 1 1F2綜合樓室外照明等等。

　　3.6站房內的應急照明

　　i-bus系統除控制站房內正常工作照明外，在市電電源失電情況下還可以強啟應急照明。

　　3.7VIP貴賓室

　　i-bus系統除控制貴賓室的正常照明外，還可以控制電動卷簾窗、風機盤管等等。

　　4、i-bus主要配置

　　4.1繼電器模塊

　　繼電器模塊主要用在整個站房照明回路控制當中，帶有強制手動撥扭開關的10A、16A、20A繼電器，即使i-bus系統通訊或供電中斷，也能使繼電器輸出狀態保持不變，這種繼電器可以不受i-bus系統故障的影響，并解決了常規有按鈕進行現場控制的傳統方式；同時此模塊附帶遠程過載保護功能，繼電器的狀態可以被遠程開關控制。在任何信號傳輸和線路故障時，這確保了安全運行的可靠性。在編程時，并設定多個繼電器逐一延時200ms啟動，減少沖擊電流。

　　北京南站房照明設置了重大節日、一般節日、 平日前半夜、平日后半夜、前半夜工作、后半夜平時值班、陰天工作等若干場景，i-bus通過中央控制室下達指令到繼電器模塊完成上述場景控制。

　　4.2電源模塊

　　電源模塊安裝于配電箱內，可以給35-45個以上的系統元件供電，根據現場實際情況在某幾個配電箱安裝一個電源模塊。

　　給控制應急照明的繼電器模塊供電的電源模塊電源均取自EPS，以保證此類繼電器模塊不間斷供電。

　　4.3智能控制面板

　　控制面板主要用在VIP室和會議室，由于現場智能控制面板具有場景現場記憶功能，所以可在現場臨時修改場景控制功能以適應VIP室和會議室不同場景功能的需要。

　　現場智能控制面板應具備防誤操作（或防亂按） 的功能，避免在VIP室和會議室有重要活動時出現不必要的誤操作，保證系統的安全性。

　　4.4觸摸式顯示控制屏

　　設于中央控制室，當中央管理工作站癱瘓時，可通過觸摸式顯示控制屏進行應急控制。

　　4.5中央管理工作站

　　在中央控制室設一臺服務器作為整個站房照明控制的管理工作站，所有監控系統設備在中央管理工作站均有彩色圖形顯示，可顯示全站房平面圖， 直觀顯示受控設備的位置等，同時自動記錄各種參數、狀態、報警，記錄啟停時間、累計運行時間，可預定、調整功能表、記錄其他歷史數據等。一旦有報警，顯示器應立即顯示相應的圖形界面，系統記錄報警的時間和地點，并自動在打印機上輸出打印報告，并設置系統報警類別的優先權，按輕重緩急來處理日常事件。

　　5、i-bus主要完成的功能

　　(1）根據各控制區域所在平面可以分為地下站房層、站臺層、高架層以及4個獨立綜合樓。I-bus 完成以上區域所有照明控制。

　　(2）地下層車庫照明、站房的工作照明、廣告照明、站臺照明、景觀照明可由現場控制面板就地控制或是中控室遠程自動控制。

　　(3）站臺層照明配置光感元件，根據站臺照度的變化，自動地完成照明場景的切換，也能由中控室遠程控制。

　　(4）站臺雨棚等其他公共空間的照明回路應該根據燈具的種類、燈具布置的情況、照明功能、空間照度等因素合理劃分，以便于實現不同控制場景的控制。

　　(5）應急照明控制應該保證在兩路電源失電的情況下，照明控制系統得到控制信號瞬時打開相應控制的應急照明回路。

　　6、i-bus優點

　　6.1節能

　　在北京南站i-bus系統能根據人員的活動狀況、 工作規律、自然光狀況來調節站房內照明環境、溫度環境、遮陽環境，以減少能源消耗，體現了綠色奧運設計理念。

　　6.2系統構成簡單

　　北京南站體量巨大，為亞洲鐵路樞紐站， 照明分類復雜，控制點數多。由于i-bus是總線開放式系統、大跨度框架結構，i-bus系統用簡單的方式構建了整個系統，并且可靈活地接入BAS系統。

　　整個系統只有一條i-bus總線，沒有大量的電纜附設和繁雜的控制設計。

　　系統采用模塊化結構，每個模塊均帶有微處理器，可自主工作，無主從關系，也無系統主機，既使其中有一個模塊發生故障，也不會影響整個系統的運行，同時可在運行中進行軟件更新或功能重新設定，不影響整個系統的使用。

　　6.3經濟

　　i-bus系統的自動控制功能可大量減少管理與維護工作，降低管理費用，提高工作效率，并提高管理水平。

　　7、安科瑞智能照明控制系統介紹

　　7.1系統簡介

　　Acrel-BUS智能照明控制系統，是基于KNX總線技術設計的控制系統。KNX總線技術起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術上發展起來的，其中EIB（EuropeanInstallationBus,歐洲安裝總線）是該總線技術的主體。

　　Acrel-BUS智能照明控制系統采用標準的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，既可實現照明燈具的遠程集中控制，又可實現就近控制功能。該系統理論連接控制模塊數量達580000多個。

　　安科瑞智能照明產品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統。

　　7.2系統工作原理示意圖（見圖2）

圖2系統工作原理示意圖

7.3.1開關驅動器

7.3.2調光驅動器

7.3.3可控硅調光模塊

7.3.4傳感器

7.3.5總線電源

7.3.6智能面板

7.3.7干接點、濕接點輸入模塊

7.4系統功能

　　1）光照度（需要配照度傳感器）監測，對利用自然光照明區域，根據自然光照度變化，進行照明控制和調節，滿足照明和節能要求；

　　2）公共區域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明，應設置紅外或微波類人體感應器，并結合智能控制面板，實現各種場景照明控制，盡可能較少燈具點亮時間；

　　3）樓梯間照明采用人體感應探測控制；

　　4）設備房、設備房走道采用分組就地控制；

　　5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結合時控的集中控制方式；

　　6）監控系統界面友好，畫面美觀,實時顯示各區照明工作狀態；

　　7）應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；

　　7.5系統的控制優勢

　　1）系統可通過、觸摸屏、電腦對現場的燈光、空調及窗簾等進行遠程集中控制，使得控制更加方便智能，用戶體驗更舒服；

　　2）系統中控制模塊均工作在直流30V可靠電壓下，用戶操作更加可靠、舒服；

　　3）系統在實施過程中，充分結合自然光及人員的活動規律來自動控制燈光，減少能源消耗，達到很好的節能效果；

　　4）系統采用分布分布式KNX總線結構，搭建簡單靈活，系統內各模塊互不影響，可獨立工作，可靠性更高；

　　5)多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動感應控制，定時控制，場景控制和集中控制等，控制方式更靈活；

　　6)系統的自動控制、遠程集中控制等功能，在實現自動化的同時，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；

　　7)升級系統內控制模塊或更改系統功能時，無需增加連接線，不需關閉整個系統，只需更改設備參數即可實現，維護方便，操作簡單；

　　8)系統可與消防系統聯動，在出現消防報警時，強制打開應急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風險，提高了建筑的可靠性。

　　7.6安科瑞組網方案

　　智能照明控制系統組網方式靈活，擴展方便，當系統模塊數量較少、距離較近、范圍較小時，各設備以樹形枝狀延伸，構成支路系統智能照明控制系統；當系統模塊數量較多、距離較遠、范圍較大時，用支線耦合器組成多條支路，構成區域智能照明控制系統；當系統模塊數量很多、距離很遠、范圍很大時，用支線耦合器、區域耦合器等構成樓群智能照明控制系統。（見圖）

圖3組網方案

　　8、結束語

　　北京南站房使用i-bus EIB/KNX系統， 營造了與建筑物相協調的景觀環境，實現了節能的照明控制，減少了能耗，降低了管理費用，同時提高了管理水平，體現了綠色奧運、人文奧運、科技奧運的設計理念。