C-Bus智能照明控制系统与应用

分类：电力论文发表 时间：2012-09-28 09:07 关注：(1)

　　摘要：介绍了C-Bus智能照明控制系统的原理、功能及特点，并结合某铁路站房的智能照明控制系统阐述了该系统的实际应用。

　　关键词：智能照明;C-Bus; 智能照明控制系统

　　Abstract: this paper introduces a C-Bus intelligent lighting control system principle, function and characteristics, and combined with a railway station building intelligent lighting control system, the paper explains the practical application of the system.

　　Keywords: intelligent lighting; C-Bus; Intelligent lighting control system

　　中图分类号： J914 文献标识码：A 文章编号：

　　智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。C-Bus智能照明管理系统是目前应用较为广泛的智能照明管理系统，其具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能，并具有安全、节能、舒适、高效的特点。

　　1. C-Bus系统控制原理

　　C-Bus系统是一个分布式、二线制、专业的智能照明控制系统。所有的控制单元均内置微处理器和存储单元，由一对信号线(UTP5)连接成网络。通过软件对所有单元进行编程，实现相应的控制功能。

　　C-Bus系统的每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路。输入单元通过群组地址和输出单元建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为C-Bus信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并作出判断，控制相应输出回路。

　　C-Bus系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供36V直流电源，还加载了控制信号。C-Bus通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系，因此在设计时更加简单、灵活。

　　C-Bus系统的控制方式是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可撤除。C-Bus系统的每个单元均内置微处理器，所有的系统参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失。一旦电脑接入系统运行，则可实现实时监控，定时控制等功能。C-Bus系统可用于消防等系统中的联动控制，除此之外还可以与其他如空调、消防、保安等系统联动，可方便的与其他系统连接(如楼宇自控系统、安防监控系统、消防系统等)。目前已有多家国际知名的自控企业都开发了与C-Bus系统的接口软件协议，并与C-Bus建立了良好的合作关系。

　　2. C-Bus系统协议及结构

　　(1) 系统采用了IEEE Standard 802.3的CSMA/CD介质访问方式。

　　(2) 系统结构见下图：

　　C-Bus系统由系统单元、输入单元和输出单元三部分组成。C-Bus系统提供控制电源和系统时钟。输入单元(开关面板、传感器等)将外界的控制信号转变为C-Bus信号在总线上传递。输出单元(继电器、调光器等)接收总线上的信号，并控制相应回路输出实现对负载的控制。

　　3. C-Bus系统的性能及特点

　　C-Bus系统基于总线式结构，分散布置，能将大楼内所有照明回路及电动设备集中控制、管理及监控的一套智能系统。它可以独立运行，有一套独立的控制协议，相对BA系统来说比较简单，完全能满足对照明控制的要求。

　　(1)运用先进的电力电子技术，C-Bus系统不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制任务，而且可以优化能源的利用，降低运行费用。

　　(2)根据用户需求和外界环境的变化，只需修改软件设置，而非改造线路，就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期，适合于商业、工业、家居的不同使用要求。

　　(3)控制回路与负载分离，控制回路的工作电压为安全电压DC36V,即使开关面板意外漏电，也能确保人身安全。 当建筑物停电后，由于C-Bus系统中每个输入输出单元里都预存系统状态和控制指令，因此在恢复供电时，系统会根据预先设定的状态重新恢复正常工作，实现无人值守，提高管理效率。

　　(4) C-Bus系统具有开放性，可以和其他物业管理系统(BMS) ，楼宇自控系统(BA)，安防及消防系统结合起来，顺应智能建筑的发展趋势。

　　4. C-Bus照明系统的优势

　　(1)C-Bus系统是一种二线制的照明控制系统，以一对UTP五类线作为控制总线，将系统中的各个输入、输出和系统支持单元连接起来，大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其它用电负载上，而无须经过开关。安装时不必考虑任何控制关系，在整个系统安装完毕后再通过C-Bus软件设置各个单元的地址编码，从而建立对应的控制关系。

　　(2)C-Bus系统可以通过电脑，用C-Bus控制软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控，并可以随时方便地根据用户需求修改控制关系。C-Bus系统提供的可编程性对今后可能发生的变动有很强的适应性，当某种原因需要变更照明控制关系时，只需在软件中进行修改，而无须重新敷设线缆。

　　(3)在大楼办公室，配以可调光电子镇流器的日光灯在C-Bus智能照明控制系统控制下与传统的日光灯照明系统相比具有显著的优点。因为配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动(电网频率的2倍)，这种频闪使工作人员头脑发胀，眼睛疲劳，降低了工作效率。而可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40kHz—70kHz)下,不仅克服了闪频，而且消除了起辉时的亮度不稳定，营造出健康、舒适的环境，同时也提高了工作效率。

　　(4)由于C-Bus系统中采用了红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术，智能化的运行模式，使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作，不但大大降低运行管理费用，而且最大限度地节约能源。

　　5.C-Bus系统的应用范围

　　C-Bus系统可对白炽灯、日光灯、节能灯、石英灯等多种光源调光，对各种场合的灯光进行控制，满足各种环境对照明的要求。写字楼、学校、医院、工厂等可利用 C-Bus 时间控制功能使灯光自动控制，利用亮度传感器使光照度自 动调节，节约能源。可进行中央监控并能与楼宇自控系统连接。剧院、会议室、俱乐部、夜总会等可利用 C-Bus 调光功能及场景开关可方便地转换多种灯光场景，实现多点控制。可通过C-Bus 控制空调、电扇、电动门窗、加热器、喇叭、蜂鸣器、闪灯等其他设备。 体育场馆、市政工程、广场、公园、街道等室外公共场合照明可利用C-Bus 的群组控制功能可控制整个区域的灯光， 无需考虑开关容量问题， 利用亮度传感器、 定时开关实现照明的自动化控制，利用C-Bus 监控软件实现照明的智能化控制。 智能化小区的灯光控制可利用智能化小区的路灯、景观灯的远程、多点、定时控制，中央监控中心监控;小区会所、智能化家庭中灯光的场景、多点、群组、远程控制;以及与其它家庭智能控制器配合使用。

　　6.某铁路旅客站房C-Bus系统的应用实例

　　在本工程中，C-Bus智能照明系统与BA系统集成，实现远程监控和现场控制。只要功能有：定时开关状态监控;累计运行时间;故障报警显示及打印等。本次设计的智能照明系统主要涵盖铁路旅客站房的候车大厅、售票厅、出站厅、以及景观照明。

　　(1)候车大厅

　　候车大厅是旅客集散的公共场所，C-Bus系统根据预先定义，触发相应照明回路的开启及关闭，也可使用就地手动控制或值班室集中控制。正常使用时，本系统根据外界自然采光照度进行照明调整，分别开启全部照明或全部照明的1/2、1/3、1/4光源，以满足旅客候车舒适以及节能的要求。

　　(2)售票厅、出站厅

　　售票厅与出站厅均为人员流动较为频繁的场所，照度需要保持相对恒定。C-Bus系统可根据光度传感器探头探测到的照度来控制本照明场所内的灯具开启与关闭，保持恒定照度。

　　(1) 景观照明

　　本工程的景观照明(包含广告照明)回路较分散，若采用传统照明控制方式只能实现简单的开启关闭功能。电源线缆截面比较大且控制形式单一。本次设计采用辅助输入单元实现对泛光灯、广告灯箱等特殊照明以及场地照明的不同照明要求的控制与监视。通过软件设置，可根据需要任意修改个照明回路的时间控制表。

　　本次设计的C-Bus智能照明控制系统提供一个C-GATE接口，可与BAS系统进行数据互通，在中央监控站上可记录系统设备的开、关时间，累计运行时间记录、状态记录、打印报表等以供使用单位利用。在中央监控站上可用彩色图形显示各参数，记录各参数状态、报警、启停时间、累计时间以及历史数据，并可打印输出。

　　参考文献

　　[1] 照明设计手册/北京照明学会照明设计专业委员会编.2版.-北京：中国电力出版社，2006

　　[2] 铁路旅客车站细部设计/郑健主编.-北京：人民交通出版社，2010.9

　　[3] GB50034-2004,建筑照明设计标准

　　[4] GB/T 50314-2000,智能建筑设计标准