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第31章 智能照明控制系统的设计(3)

5.3.4其他设备的选择

1)电源组

电源组是智能照明控制系统的低压传感器的一个关键部件。电源组给传感器和其他控制装置提供低压电源,响应这些装置的开关信号传递。另外,电源组还能提供先进的功能,如转换输入、日程输入、调光控制等。这些特性及功能为建筑物内的不同负载提供更好的控制需求。

(1)电源组的种类及作用

单继电器电源组:给控制设备提供电源并且开关一个单负载来响应来自控制设备的一个单信号,这些电源组可能也会提供额外的控制输入去启动或关闭其他继电器。

辅助包:与电源组一起切换其他负载。由于没有变压器,因此它们不能为控制设备提供电源。

C型电源组:提供定制的控制方案,包含一个继电器的两个开关的选择。

双继电器电源组:能够接受一个控制设备的单个信号而同时开关两个负载。

智能电源组:提供先进的性能去实现自定义的应用,包括双开关输入,调光能力、操作控制输入、可编程开关方案。

供应多组电源:提供额外低压电源给拥有许多控制设备的大型应用。

(2)选择电源组的注意事项

功率输出的需要

电源组输出功率要与所有连接设备的实际消耗功率相匹配,电源组必须提供较大的功率。换句话说,与电源组相连的所有传感器的功耗,其值若小于电源组的输出量,那么这个电源组是适合应用的;反之,就应该考虑减少开关区域或重新提供一个输出功率较大的电源组。

电压

当选择一个电源组时,应该考虑电力系统的电压。许多电源组都可以接受一定范围内的线电压的输入,同时有些是特殊的电压,应该注意电源组的电压输入范围。

继电器类型

许多电源组提供独立的继电器,这些继电器是负载开关的关键部件。因此,该电源组能够控制负载的开或关,并且电源组还能接不同的输入电压。在不同的应用中,独立的继电器能提供更好的、灵活的开关功能。某些电源组还有不同类型的继电器,因此这些特殊的继电器可以确定应用中的开关控制。大部分电源组可以提供简单的A型继电器(常闭触点)形式;其他电源组提供增强型开关的C型继电器(触点既可常开也可常闭)。另外,更大一些的电源组可能把2个或更多的独立继电器装在同一盒内。这样的电源组可以提供同时或分别控制2个或多个负载。小型、低压继电器也可以用于一些电源组中,这些继电器可以用来为安防系统或空调系统提供控制信号。

继电器触点容量

大多数电源组的继电器能带20A的负载,充分满足智能照明控制传感器的要求。但对C型继电器的电源组是个例外,因为,要确定所带的负载不能超过这个电源组的负载容量才可以使用。

负载的类型

电源组对于不同的负载类型有明确的规定。大部分普通的负载类型可以被电源组控制,包括白炽灯、荧光的和电动机负载。要确保电源组继电器类型与被控负载的类型一致。

对于一种负载类型,电源组关注的是最新的电子镇流器,这类镇流器可能引起由于浪涌电流而导致的继电器的损坏,为此,许多电源组通过软启动技术为继电器建立电压。如果电子镇流器是特殊的,可选择一个使用软启动的电源组。

2)控制面板

系统中的控制面板形式一般有数字式墙面控制面板、低压开关面板等,更高级的系统可选用触摸屏控制。控制面板的功能要结合控制要求来选定;面板的色彩要通过与建筑师和用户的协商来确定。各个厂家产品有差异,需通过阅读产品说明书后才能选定。

3)照度(日光)传感器

照度传感器是用来监测环境光线的亮度级别。当环境光线强度达到设定水平时输出低电平,环境光线低于设定水平时输出高电平。照度传感器与控制器或附加电源(内置继电器)配合使用,可以根据环境光线的变化打开或关闭负载。

5.4设计举例

下面以广州河东电子公司的产品为例介绍智能照明控制系统设计过程。这是某个建筑的第4层,由多功能会议室、公共办公区等组成。设计步骤如下:

(1)整个区域分为:A小型会议室,B走廊,C卫生间,D电梯间,E会议中心接待厅,F多功能会议室。

(2)统计出整个系统有:调光回路8个、开关回路33个,采用6路调光器2个,8路开关模块5个。

(3)根据控制要求配置输入设备如下:

多功能会议室:入口处设置一个场景面板,设定四个场景:会议、演讲、投影、全关。

在进入会议室时可选择会议模式,在会议进行中,可以通过场景面板方便转换场景。离开会议室时,只需要按全关键即可熄灭所有的灯光。另外在主席台处设一个场景控制面板,便于分开控制各回路灯光,同时可以通过红外遥控器或无线遥控器进行控制。

小会议室:入口处设置一个场景面板,设定四个场景:会议、演讲、投影、全关。在进入会议室时可选择会议模式,在会议进行中,可以通过场景面板方便转换场景。离开会议室时,只需要按全关键即可熄灭所有的灯光。

会议中心接待厅:入口处设一带红外接收的六键场景控制面板,此面板开关同时还带有上下两个调整键,可实时调节灯光的亮度。接待前台处安装一个七英寸真彩触摸屏,可以随时随地地控制本层所有区域的灯光,管理和监控每个区域的照明情况。

卫生间、走廊、电梯间:分别设置一双鉴动静传感器,当有人进入时自动开灯,人走后自动延时20秒钟熄灭,以节省电能。

所有的控制区域可以通过事件定时器进行定时管理,做到上班前自动开灯,午休时自动关闭部分回路,下班后自动关灯。

5.5系统的安装与调试

5.5.1传感器的安装

1)传感器安装方式

传感器的安装方式有四种:替换墙壁开关(市电);吸顶或墙壁安装(市电);吸顶或墙壁安装(低电压,需外接电源组);户外安装。

(1)替换墙壁开关

墙壁开关式传感器采用被动式红外技术,用来替代现有的墙壁开关。

墙壁开关式传感器的安装位置应在覆盖范围内保持一个清晰的视线。

(2)吸顶或墙壁安装传感器

传感器建议使用吸顶安装。有些型号的传感器还包含内置支架,提供与墙壁安装一样的吸顶安装。若天花板上没有传感器安装的位置,可改为墙壁安装。市电供电的传感器采用标准线路(管道和导线)和终端接线(专门设计的接线终端方式使得安装快速以及容易消除对导线硬度的要求),安装过程快捷方便。

(3)吸顶或墙壁安装传感器(外接电源组)

许多吸顶或墙壁安装的传感器有市电和低电压两种供电模式。虽然这两种模式提供的功能是相同的,但是在有些情况下其中一种模式相对于另一种是更好的选择。

低压的传感器需外接一个电源组,它提供灵活的接线安装(例如复合传感器连接到一个电源组),以及传感器在天花板或墙壁的位置很容易改变,并在最后装修时才安装。

(4)户外安装

户外安装的传感器非常适合于各类商业、工业配置,包括停车场、储存设备、仓库、装载码头、小游艇船坞、车库、人行道、大学校园球场、肉类储物柜、冷藏间、电冰箱和户外场所等。可调节传感器的灵敏度和对RFI信号的抗干扰性,减少错误触发。传感器还内置光感探测器,可以防止自然光线允足时打开灯光,有效节约能源。当天气变化、温度波动时,温度补偿特性可以确保性能的一致性。

2)传感器安装的注意事项

(1)红外传感器的放置位置应该能清晰辐射要覆盖的区域。将传感器放在与可能移动的垂直方向上,因为当人穿过两个菲涅耳镜头之间的边界时最容易被探测到。

(2)当安装超声波传感器时,因超声波传感器是全方向的,如果它们的覆盖范围超过门口延伸到相邻房间或走廊,它们就能够探测到房间以外的移动。为了避免这种情况,不要将单向传感器对准门口或房间开口,并且避免将传感器放在信号会通过这些开口延伸到相邻区域的地方。将超声波传感器放在距离风机管道1.8m以外的地方,可避免传感器因气流造成的误触发。房间表面的材质也会影响覆盖范围,地毡、分隔物和天花板都会吸收超声波,从而减小覆盖范围。另一方面,瓷砖或金属分隔物等硬表面能够提高灵敏度。超过安装高度2.4m以上时务必小心,大于此值的安装高度可能减少对工作台和工作表面周围的移动的灵敏度,因为高度增加会增大要监视的整体空间量。

安装时,放置传感器时应该使其达到在整个覆盖面的最佳观测,尽量减小来自传感器的假开关的可能性,例如,一个超声波传感器不应该定位在开放通道附近,因为过路人可能引起灯光的打开。

将传感器安装在墙角,这样从走廊经过的人并不触发传感器。对于小型的会议室,这是一个很好的方法。如果会议室很大,可能会因为距离过长而使室内的某些地方超出感应范围。

将传感器安装在会议室的中央,则可以将整个会议室纳入感应范围,最大限度地发挥传感器的作用。但此时走廊中经过门口的人可能会被感应到而产生误动作。有些厂家提供的感应区域调节器可以方便地将不需要感应的区域遮挡起来,从而有效地避免了误触发。

(3)双鉴技术传感器安装时要注意,这类传感器使用红外技术来第一次探测是否有人的情况及保持探测,它们必须安装在房间入口无障碍的范围内。同时,它们也包含采用超声波技术来保持探测,所以必须距离风机管道至少1.8m。单向装置不能对准房间入口。传感器的位置应使超声波微小移动覆盖区域涵盖房间内会出现小移动的所有区域,例如工作台和工作站。

(4)对于一些特殊区域的感应要安装墙装式传感器,如广角型、高位型或长距离型。

(5)传感器安装时,要按照产品说明书要求去做。例如,墙壁开关传感器需要接地才能正常运作。否则会丢失一些功能或造成传感器损坏。

(6)普通传感器安装后,需要额外的校整。这通常是因为器件安置时参数变化引起的。正常情况下,传感器灵敏度和时间延迟应配合监测空间的响应情况进行设置。现在有些厂家生产的传感器具有智能设置功能,传感器安装后一般不再需要调整。

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