1引言
隨著社會的發(fā)展,現(xiàn)代化酒店已經(jīng)不單單給住戶提供休息,逐漸成為人們就餐、娛樂、會議的地方。其中酒店照明系統(tǒng)是體現(xiàn)酒店重要組成部分,不僅要求光照舒適、綠色,同時需要根據(jù)住戶需求實現(xiàn)多情景的智能化控制。由于傳統(tǒng)的照明控制存在線路繁雜、燈光亮度無法控制且耗能較大等問題,難以實現(xiàn)上述要求,逐漸被智能照明控制取代。
現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上推進(jìn)了智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過相關(guān)通訊技術(shù)可以將酒店中的檢測傳感器、燈光調(diào)控設(shè)備、智能終端等結(jié)合在一起,實現(xiàn)燈光實時控制、促進(jìn)人機(jī)交互?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的酒店智能照明控制系統(tǒng)是一個集多種照明的智能控制、數(shù)字控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一身的集合體。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的酒店智能照明控制系統(tǒng),不僅增加酒店的智能化和美觀程度,而且使酒店照明維護(hù)、控制更加方便,同時在一定程度上降低能耗。
2系統(tǒng)方案設(shè)計
本系統(tǒng)采用具有感知層、控制層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的物聯(lián)網(wǎng)基本結(jié)構(gòu),融合傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的酒店智能照明系統(tǒng)。以智能照明控制器為控制核心,由各種傳感器(光敏、人體紅外)、照明終端、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊組成,并且設(shè)計智能網(wǎng)關(guān),可以實時對酒店內(nèi)環(huán)境、各區(qū)域燈光狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行獲取,且能夠控制智能燈具顏色、亮度,同時可利用智能終端實現(xiàn)各類場景模式切換及調(diào)控。本系統(tǒng)支持RS232、RS485、CAN總線、TCP/IP、Wifi等多種通訊協(xié)議;同時融入支持光敏、人體感應(yīng)、紅外測距等傳感器,是系統(tǒng)更加檢測、控制智能,從而更好的實現(xiàn)酒店環(huán)境檢測及智能燈狀態(tài)監(jiān)測和控制。
本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,每個模塊都具有獨立的硬件智能調(diào)控終端,如圖1所示,包括傳感器輸入模塊、智能照明控制器、大小功率調(diào)光模塊、電動窗簾控制模塊、智能網(wǎng)關(guān)等組成,其中智能網(wǎng)關(guān)具有總體集中控制功能。智能照明控制器能對感知層(傳感器輸入模塊)獲取的環(huán)境、智能燈狀態(tài)信息進(jìn)行分析、處理和上傳;調(diào)光模塊利用PWM技術(shù)可以實現(xiàn)智能燈顏色變換、場景控制,在大廳、宴會廳時選擇大功率調(diào)光模塊;白天陽光強(qiáng)烈時,系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)窗簾位置以遮擋自然光照;同時住戶、管理人員可通過手機(jī)、PC、平板實現(xiàn)智能燈相關(guān)控制。
圖1智能酒店照明控制系統(tǒng)
3系統(tǒng)的硬件設(shè)計
本系統(tǒng)采用分級控制的方法,設(shè)計了智能網(wǎng)關(guān)控制器、現(xiàn)場智能控制器(智能照明控制器、大下調(diào)光模塊、電動窗簾等)、感知層傳感智能控制器。各模塊之間相互合作,統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作,大大增大了系統(tǒng)的統(tǒng)一、兼容性能。由于酒店智能照明控制系統(tǒng)中需要采集信息點較多,所選硬件設(shè)備既要達(dá)到照明的要求也要可靠穩(wěn)定運行,該方案選取合廣測控公司以下類型的控制模塊,如表1所示。
本系統(tǒng)設(shè)計的智能網(wǎng)關(guān)控制器包括串口通訊、控制、協(xié)議轉(zhuǎn)換三大模塊,可以實現(xiàn)多協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換;現(xiàn)場智能控制器可完成本系統(tǒng)中感知層的信息采集并將數(shù)據(jù)上傳的功能,通過預(yù)設(shè)的控制方案或者服務(wù)器傳來的命令完成對智能燈具、窗簾的控制。感知層采用光敏、人體紅外等數(shù)字傳感器,主要實現(xiàn)周圍環(huán)境信息采集。
4系統(tǒng)的軟件設(shè)計
為了降低程序的復(fù)雜度,增強(qiáng)程序的可讀性,簡化程序調(diào)試、維護(hù)過程,軟件采用模塊化設(shè)計。針對于酒店不同區(qū)域分區(qū)治理,設(shè)計照度控制模塊、人體聯(lián)動控制模塊、服務(wù)器控制模塊。
由于人對光照強(qiáng)度的敏感程度不同,設(shè)計了如圖2所示的針對單個房間設(shè)計的照度控制器,首先用戶可以根據(jù)需求設(shè)定光照強(qiáng)度,如偏離該閾值控制器則自動進(jìn)行調(diào)節(jié),實時給人提供舒適的光照。由于走廊或者大廳在晚間的人流量較少,設(shè)計了如圖3所示的人體聯(lián)動控制器,通過監(jiān)測人體紅外傳感器信息,實現(xiàn)“人來燈亮,人走燈滅"的功能。為了實現(xiàn)酒店內(nèi)照明系統(tǒng)的集中控制設(shè)計了如圖4所示總服務(wù)器集中控制模塊,可以實時控制現(xiàn)場智能模塊。為了增加人機(jī)交互、提高用戶體驗,用戶可通過手機(jī)、平板等智能終端登錄酒店APP自動調(diào)節(jié)房間內(nèi)的光照強(qiáng)度、顏色設(shè)置,場景切換。
5安科瑞智能照明控制系統(tǒng)
5.1概述
ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù),技術(shù)成熟可靠,安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設(shè)計,可以任意拼接擴(kuò)展,同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
5.2應(yīng)用場所
適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。
5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4系統(tǒng)功能
1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài),監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。
2)當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。
3)可以對單個照明回路實現(xiàn)開關(guān)控制;每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān),也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。
4)開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能,負(fù)載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行;可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。
5)對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時,開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。
6)拖動調(diào)光控件,照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光,可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。
7)點擊場景控件,打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。
8)設(shè)置定時時間,確認(rèn)時間點后,對該事件點執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。
9)系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān),實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。
10)所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊;當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時,驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。
11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu);系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。
12)預(yù)留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。
5.5設(shè)備選型
名稱 | 型號 | 功能 | 備注 |
安科瑞智能照明控制系統(tǒng) | ALIBUS | 可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能化控制 |
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名稱 | 型號 | 上行 | 下行 | 外形尺寸 | 備注 |
智能通信管理機(jī) | Anet-1E1S1 | 1路以太網(wǎng) | 1路RS485 | 140*90*50 |
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智能通信管理機(jī) | Anet-1E2S1 | 1路以太網(wǎng) | 1路RS485 | 140*90*50 |
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智能通信管理機(jī) | Anet-2E4S1 | 2路以太網(wǎng) | 4路RS485 | 168*113*54 |
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智能通信管理機(jī) | Anet-2E8S1 | 2路以太網(wǎng) | 8路RS485 | 168*113*54 |
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名稱 | 型號 | 負(fù)載電流 | 安裝方式 | 外形尺寸 | 備注 |
4路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL220Z-S4/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 144*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制 |
8路開關(guān)驅(qū)動器 | AS220Z-S8/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 216*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制 |
12路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL220Z-S12/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 288*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制 |
16路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL220Z-S16/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 360*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制 |
8路調(diào)光驅(qū)動器 | ASL220Z-SD8/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 360*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.0-10V調(diào)光 |
名稱 | 型號 | 性能 | 安裝方式 | 外形尺寸 | 備注 |
紅外感應(yīng)傳感器 | ASL220-PM/T | 3-5m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
微波感應(yīng)傳感器 | ASL220-RM/T | 5-7m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
微動感應(yīng)傳感器 | ASL220-PR/T | 5-7m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
IP網(wǎng)關(guān) | ASL200-485-IP | ALIBUSnet/IP | 導(dǎo)軌式 | 14*28*39 | 系統(tǒng)組網(wǎng)元件 監(jiān)控軟件接口設(shè)備 |
1聯(lián)2鍵智能面板 | ASL220-F1/2 | 2組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 | 開關(guān) 調(diào)光 場景 |
2聯(lián)4鍵智能面板 | ASL220-F2/4 | 4組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 |
3聯(lián)6鍵智能面板 | ASL220-F3/6 | 6組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 |
4聯(lián)8鍵智能面板 | ASL220-F4/8 | 8組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 |
6結(jié)論與展望
本文針對于傳統(tǒng)酒店照明控制單一、故障排查困難、線路復(fù)雜、場景色調(diào)單一等問題,將光照、人體紅外等傳感器作為感知層;智能控制模塊作為控制層;手機(jī)、平板等作為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層,設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的酒店智能照明控制系統(tǒng),利用多級控制方案,可以很好的實現(xiàn)酒店房間、走廊、大廳等區(qū)域的智能燈控制,在一定的程度上增加住戶體驗,且能夠降低能耗。
參考文獻(xiàn):
[1].左臣華,公偉濤.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的酒店智能照明系統(tǒng)研究.上海中建東孚投資發(fā)展有限公司.
[2].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05.
作者簡介:陳德信,男,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能照明控制系統(tǒng)領(lǐng)域。手機(jī):13611994373,郵箱:2881454557@qq.com