HDL智能控制系统在威海“第一峰”景观照明中的应用

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  摘 要 景观照明控制中,存在灯具功率大、数量多、种类多样,控制线路超长等问题,传统的方式难以安全有效的控制。运用HDL智能控制产品,可低成本、高效率的解决大型景观照明控制的难题,实现了灯光控制概念化的新的控制方式。

  关键词 智能 灯光 控制

  在我们传统概念中,控制灯光就是使用开关,每一个开关控制一路灯光,一一对应,没有关联,互不干涉。随着时代的发展,人们对于灯光控制的需求与时俱进,大型景观照明用的灯具不仅功率大、数量多,灯具类型多样,而且由于景区面积大,控制线路长等特点,使用传统控制概念难以实现。当然,现代科技的高速发展,解决这些难题并非不可能,可是,怎样才能低代价、小成本、高效率、智能化的控制大型景观照明呢?下面给大家提供一个使用小设备实现景观照明控制新概念的成功案例,供参考。

  1 工程概况

  山东省威海市,地处山东半岛最南端,仙姑顶是威海最高的山峰之一,景区半山腰处建了一座大型庙宇,该建筑约十层楼高,气势宏伟,里面供奉着240多吨重的我国最大的玉雕,外墙流光溢彩,很是华美。拾级而下是一路玉石浮雕。山脚下裙房建筑内设有弱电机房,音响、广播、景观照明等控制室。从控制室到庙宇直线距离有1km以上,垂直落差近200m。

  由于音响和广播设备控制方式比较普遍,不再介绍。以下重点介绍灯光照明部分如何实现概念化控制。

 

  2 灯光设备

  2.1 景观照明部分

  该景观照明采用大量的金卤灯、LED灯、彩虹管等灯具,总功率超过100kW。灯具多,而且灯具不是一种类型。设计时,为了保证效果,在照明区域将灯具按种类和区域分别由三个配电箱分别控制,配电箱内除了装有空气开关等配电设备外,还分别装有三个HDL-MR0810智能继电器模块、一台HDL-MT12时钟定时器,一层配电室里装有一个HDL-MPL4智能控制面板。

  2.2 控制室设备

  为了方便使用,控制室设在山下办公区域,控制室的配电箱内装有一个HDL-MRP01单端口总线交换机模块和一个HDL-MPL4智能控制面板。

  2.3 控制设备简介

  控制设备采用了河东企业生产的建筑智能控制产品,其模块化产品可满足不同设计要求,本案例仅使用了4款产品即实现了设计要求。

表1 HDL-MR0810智能继电器模块参数
设备名称: 8路10A智能继电器   
型号: MR0810.232
电容性负载: <100uF
电源输入: AC 220V±10%
总线耗电: 12mA/DC24V
信号接口: HDL-BUS2
安装方式: 35mm DIN导轨(占8P大小) 外形尺寸: 144×88×66(mm)

  主要技术参数

  • 高容量节能型自锁继电器
  • 8路继电器开关输出单元,每路10A
  • 最多8个独立区域,每个区域12个场景
  • 具有序列功能
  • 每个回路具有灯具保护延迟(0~60min)
  • 每个回路具有分批启动延迟(0~25s)
  • 每个回路具有手动开关
  • 具有远程编程和管理功能 
表2 HDL-MT12时钟定时器参数
设备名称: 时钟定时器   
型号: HDL-MT12
电源输入: AC220±20V
频率: 50~60Hz 
总线供电: +500mA/DC24V
信号接口: HDL-BUS, RJ45口
安装方式: 35mm DIN导轨(占8P大小) 外形尺寸: 144×88×66(mm)

  主要技术参数

  • 12个独立的可编程事件周期
  • 每个周期的每天最多12种模式
  • 每个周期独立具有3天休息日模式
  • 每个周期独立具有48天节假日模式
  • 每天12种模式之中的任何一个模式可由照度传感器、活动探测传感器、天文时钟的
    一种或几种事件驱动
  • 具有远程编程和管理功能
  • 交换机功能:HDL-BUS与以太网络双向数据交换
  • 无需断电的软复位功能
  • 防非法修改的电子密码锁,智能数据交换,减小数据流量
表3 HDL-MRP01单端口总线交换机参数
设备名称: 单端口总线交换机      
型号: MIP01.231
电源输入: DC24V
总线耗电: 20mA/DC24V
信号接口: HDL-BUS2
安装方式: 35mm DIN导轨(占4P大小) 外形尺寸: 72×88×66(mm)

  主要技术参数

  • HDL-BUS与以太网络双向数据交换
  • 无需断电的软复位功能
  • 远程管理
  • 智能数据交换,减小数据流量
表4 HDL-MPL4智能控制面板参数
设备名称: 多功能智能面板(4功能键)      
型号: MPL4.28103
电源输入: DC24V
总线耗电: 25mA/DC24V
总线电源: 总线取电
信号接口: HDL-BUS2
安装方式: 标准86×86(mm)底盒 外形尺寸: 86.4×86.4×35(mm)

  主要技术参数

  • 红外线功能:面板按键遥控
  • 面板按键模式:单-开/关,单-开,单-关,组合开,组合关,点动等
  • 面板按键控制类型:场景,序列,定时器通道,通用开关,单回路调节,广播场景,
    广播回路,窗帘等
  • 第1-4页为面板控制页,第5页为空调控制页(可选)
  • LCD显示图片可以通过PC机下载不同的图片:LCD背光,LED亮度可调
  • 软件网络ID设定,具有远程编程和管理功能 
  • 防非法修改的电子密码锁
  • 可配合MAC01控制中央空调
  • 设置空调温度,风速,模式,开关等功能
  • 显示室内温度,日期等

  2.4 信号链接

  HDL设备采取总线取电方式,信号接口采用HDL-BUS总线,总线接线端说明如下:

  COM、DATA-、DATA+、DC24V为485总线接线端。

表5 接线端信号定义
COM 公共端
DATA- 信号-
DATA+ 信号+
DC24V 提供24V电源

 

 

表6 HDL-BUS2总线(cat5)信号对应关系
公共端 棕白、橙白
信号- 蓝白、绿白
信号+ 蓝、绿
DC24V 棕、橙

  景观照明部分的各配电箱里的HDL-MR0810智能继电器模块间用网线连接,然后由一层配电箱用一条双芯单模光缆与控制室设备连接(光缆采用双芯是为了信号传输更有保障)。如图1。

图1 景观照明系统结构示意图

  3 控制原理

  该控制系统采用了著名的HDL-BUS多网合一综合PCT/IP网络解决方案,即该系统包含了光纤、RS485和PCT/IP等网络技术,同时配合HDL独有的软硬件相接合的智能CSMA/CD控制技术,使得该系统具备了以下特点:

  1) 传输距离长、控制设备多、传输速率高等。

  2) 照明线路设计简单,系统安装方便,操作维护容易。

  3) 硬件结构灵活,软件可编程,以节省投资成本和维修运行费用,提高投资回报率。

  4) 具有单区域场景、组合场景控制、定时开关、序列运行、现场修改亮度、自动调节亮度、红外线遥控、无线遥控等多种智能照明控制功能,并且能节约能源。

  5) 根据环境及用户需求的变化,只需通过软件修改设置或少量线路改造,就可以实现照明布局的改变和功能扩充。

  6) 设备的控制信息独立存储在本机内,该存储的信息具有停电后不丢失数据的功能,在恢复供电时,系统自动恢复到停电前的工作状态。

  7) 系统内各个设备相对独立,不会因为系统中某个设备发生故障而使整个控制系统瘫痪。

  8) 控制信号(弱电)与负载回路(强电)分离,各设备之间使用4对双绞低压电缆相连组成总线网。工作电压为DC24V~30V,确保人身安全。

  9) 系统具有智能状态回馈功能,能自动检查负载状态,检查坏灯、少灯等状态。

  由HDL-MPL4智能控制面板发出的控制信号,通过HDL-MRP01单端口网络交换机将RS485信号转换成PCT/IP信号,然后经光电转换器将PCT/IP信号转换给光纤,经过1000多m的光纤传输再通过光电转换器把信号还原成PCT/IP信号,利用HDL-MT12时间定时器将信号转成RS485信号,通过一系列网络信号的变化与传输,各路灯具的配电设备在HDL-MR0810智能继电器的控制下,按照灯光设计师的设计要求,经HDL-MSM软件调试实现了概念化的灯光控制。

  4 概念化的控制形式

  根据景观建筑形式,设计师分了20个回路来控制各种灯具。利用20个回路不同的组合形式,可调试出“节日模式”、 “春的气息”、“夏日风情”、“秋色满山”、“冬的祥光”、“雨雪天气”、“节能模式”等不同风格、不同季节、不同需求使用的景观照明模式,使得整个景观随着灯光的变化而更加绚丽多彩,充满了灵气。系统操作简单、直观,一键实现,还可以根据节假日的不同需要定时自动控制灯光,真正实现了概念化的控制形式,而这一切神奇的变化却源自于这些小设备。

  威海仙姑顶景观照明项目使用了很小的模块化的设备,以较少的成本,实现了大型景观照明控制的新概念,为主动节能提供了可行的方案,为今后景观照明控制理论指明了方向。而这些灯光模式的概念是来自于舞台灯光艺术,当前,景观照明项目尤其是含有各种文化主题的景观照明项目很多,文化届的艺术家们,曾经在舞台上创造出了丰富多彩的灯光艺术,如果将这些舞台灯光艺术形式与建设届的景观照明技术相结合,那么,景观照明的效果定会大放异彩,威海仙姑顶景观照明项目就是文化界与建设界共同携手创造出的优秀案例。

作者:宋小军 来源: 发布时间:2011年04月28日
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