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XX大厦照明系统设计方案
1 系统概况
  XX大厦是一栋地上21层、地下1层的智能大楼。整个大楼占地面积大,区域分布广,需采用足够的照明设备,才能满足大楼内日常照明工作的需要。但因大楼照明设备过多、管理不便、浪费能源等不符合科学节能的要求。因此针对此工程进行照明智能化建设,同时该系统也是低碳经济时代不可或缺的系统。
  本大楼照明智能化建设工程主要涉及的内容有:大楼公共区域照明的集中控制和分区域控制。本次工程建成后达到的功能包括:采用先进的智能系统,对大楼的公共照明设备进行监测和控制,可进行分区控制和集中控制,使公共区域的照明具有定时、普通照明计划、假日照明计划设置等各项功能。整套系统的建设配置科学合理,真正体现高技术、高标准、高水平。
2 系统方案设计
2.1 设计规范及标准
   XX大厦照明系统符合以下技术标准:
 《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)
 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168-2006)
 《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)
 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》(GBJ 147-1990)
 《智能建筑工程质量验收规范》(GB50339-2003)
 《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(GB /T 50312—2000)
 《建筑电气安裝工程质量检验评估标准》(GBJ303-88)
 《微型计算机通用规范》(GB/T9813-2000)
 《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)
 《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—88)
 《集中式光纤布线系统标准》(EIA/TIA-72)
 《公用计算机互联网工程设计规范》(YD-T 5037-2005)
 《建筑智能化系统工程设计标准》(DB32/191-1998)
 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008)
 业主初步设想
2.2 系统设计原则
  在满足用户需求的基础上,为保证智能楼宇照明系统可靠的、安全的、高速的和高效的运行,本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则:
  1、先进性
  本系统照明控制管理主机采用嵌入式开发技术,系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平,且切实可行并容易实现;设计必须遵循国际标准和国内外有关的规范要求;系统应选用国际或国内最先进的、符合计算机、网络通讯技术的最新发展潮流,并且是应用成熟的系统。同时,系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统,其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则,其操作应简便易学。
  2、稳定性
  在设计中采用的所有设备均经过严格的测试,运行稳定;必须具备在规定条件和时间内完成用户所要求功能的能力,能长期稳定地工作;结构简单,可靠性高,对工作条件和工作环境要求较低;系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常时,系统恢复工作迅速;故障率低,维护维修方便,具有良好的可操作性和人机交互界面等。
  3、实用性
  照明系统设计应符合工程的实际需要;系统配置即强调先进性也注重实用性,应注意系统配置的经济效应,达到综合平衡。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。
  4、可扩充性
  照明系统设计要考虑今后的发展,留有充分的扩充余地:既能支持广域网也能支持局域网;系统的扩容应快速、方便,增加的投资少。以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
  5、开放性
  能够适应多功能、外向型的要求,讲究便利性和舒适性,达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的;提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具,使系统具有良好的灵活性、兼容性;系统参数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单。
  6、安全性
  对于智能楼宇照明系统,必须采取强、弱电分离,人体所能接触到的智能控制模块等部件均为弱电部分,无任何安全隐患。
  7、可靠性
  照明系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的,因此系统必须可靠地、能连续地运行,系统设计时在成本接受的条件下,从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时,影响面也要尽可能小。
  具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力,能长期稳定地工作;结构简单,可靠性高;对工作条件和工作环境要求较低;系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常,系统恢复工作迅速;故障率低,维护维修方便。
  8、规范性
  由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发,使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑照明系统在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
2.3 系统设计目标
 照明区域设置管理
 各照明区域可手动控制、自动控制
 设置开关灯计划
 假日计划,平时计划
 使用户界面友好、规范、操作简便易用。
 实行操作权限管理和网络安全保护。
 支持基于TCP/IP的网络互连,可扩展性、可扩充性能力强
 组态化地配置系统的硬件,并纳入统一的控制处理框架之下,通过友好的软
   件界面,即可实现灯控模块外部设备的控制能力。
3 系统构架设计
3.1 照明控制系统组成
  本系统主要由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四大部分组成。
  ● 前端系统:前端系统的主体是灯区控制模块,其功能为控制各个照明回路按照计划编排进行开关。
  ●传输系统: 本系统为照明控制管理主机到灯控分区模块的通信CAN总线。
  ●控制系统:照明控制管理主机为该系统的核心设备,对灯控分区模块通过CAN总线进行下发编程控制指令。
  ●显示系统:显示器普通电脑显示器即可,主要用于显示照明控制管理主机管理配置界面。
3.2 系统图
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3.3 设备功能说明
  系统图中照明控制主机为整个智能照明系统的核心部分,各个楼层的照明计划通过照明控制主机进行集中控制与管理,并通过CAN总线下发照明控制计划。灯控分区模块为前端设备,安装时可放在各楼层的照明控制箱内,每只灯控分区模块支持对6个照明回路的控制,通过CAN总线与照明控制主机通信,执行照明控制管理主机下发的控制计划。
4 系统功能设计
4.1 照明区域设置管理
  智能楼宇灯控主机实现对整个楼宇照明控制区域进行集中控制与管理,管理员可根据楼宇各照明区域实际需求,通过对系统进行编程经CAN总线将控制指令下发到各个照明区域控制模块实现照明控制智能化,系统为模块化设计,安装调试简单,系统扩展容易。
4.2 照明区域控制
  各个照明区域支持手动和自动控制方式,手动控制可以对照明区域实现强开和强关功能,为照明区域的维护带来便利。自动控制需要设置或编程,各照明区域分区控制模块通过CAN总线获得的计划指令实现自动控制。
4.3 照明区域普通计划
  开关灯计划为日常工作所需的照明计划,每天对照明计划比较固定,按预先设置可自由切换若干个基本的工作状态,如“白天”,“晚上”,“休息”,根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换,无需人工干预。一天最多可以设8个时间段,设完后,照明区处在计划模式时,各照明区将按照设定的计划自动开关灯。
4.4 照明区域假日计划
  系统支持假日照明区域控制计划,假日计划相对于普通计划而言,假日计划设置的照明计划优先级高于普通计划,某个照明区某段时间同时存在假日计划和普通计划时,照明区处于按计划状态时,照明区将按照假日计划执行,以达到最大限度的节约用电。
4.5 照明区域地图管理
  地图管理可以将灯控分区模块、各照明区添加到给定的建筑物平面图中,系统支持bmp和jpg格式的图片。如灯控分区模块失去和控制主机通信时系统会跳出带有电子地图的报警信息,同时发生报警的设备在地图中设置的位置闪烁。使用户直观的掌握报警情况。
4.6 系统的扩容
  构成智能楼宇照明控制系统的硬件采用模块式的硬件结构,有良好的可扩充性,以便适应规模的发展。根据照明可控区域规模的发展,只需增加少量的前端设备即可达到系统扩容的目的。整个系统具有较强的外部通信能力,通信口的数量可根据需要扩充。能够适应不断增加的业务需求,当增设新的照明区域时,只需增加前端灯控分区模块和传输线路,其余部分可简单地通过配置完成。
5. 照明区域点位布局设计
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6 灯控分区模块安装方式设计
  灯控分区模块的安装电气工程师无需专门训练就能设计大型照明系统,安装时只需将灯控分区模块装入配电柜(箱),与交流接触器连接即可,照明控制主机到灯控模块通信CAN总线采用2芯屏蔽线即可,灯控分区模块可以在配电箱内直接取电,也可以从控制中心布线到各点,整体系统安装既安全又能简化布线工程,而且系统的重组和今后的升级也十分方便。
7 设备性能介绍
7.1 JH-B2110照明控制管理主机
  系统功能
 照明区域设置管理
 各照明区域可手动控制、自动控制
 设置开关灯计划
 假日计划,平时计划
 开关延迟
 报警处理与查询
 日志的添加与查询 
 操作记录查询
 防内盗功能
 用户权限管理
 数据统计查询
 与综合信息控制管理总平台互联互控、无缝对接
  技术参数
 系统容量:N×6
   总线:CAN总线
 网络协议:TCP/IP
 安全权限:支持用户管理,可以根据实际需要将适当的权限分配到相应的操作员。
 操作系统:Linux(嵌入式)
 工作电压:DC 12V
   功率:8W
   尺寸:标准2U,机架式(可根据实际情况选配)
 工作温度:0 ℃ ~ 60℃
 存储温度:-20 ℃ ~ 70℃

7.2 JH-B2120灯控分区模块
  技术参数
  照明区域:6路
    总线:CAN总线
 通讯波特率:125Kbps
信号输入方式:触点输入
    输出:AC 24V、0.5A可控硅
  工作电压:AC 24V
    尺寸:182×114×38mm
  工作温度:-10℃~60℃
  存储温度:-20℃~70℃

8. 设备清单
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