陳 宇 鵬

(廣州市河?xùn)|智能科技有限公司, 廣東 廣州　510665)

Buspro智能控制系統(tǒng)在別墅中的應(yīng)用

陳 宇 鵬

(廣州市河?xùn)|智能科技有限公司, 廣東 廣州510665)

摘要：結(jié)合中建大公館項(xiàng)目中的智能家居系統(tǒng),重點(diǎn)介紹了Buspro智能控制系統(tǒng),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)組成、系統(tǒng)布線、控制方式及其優(yōu)勢,終端控制可采用iLife軟件遠(yuǎn)程控制和本地智能面板控制。提出全宅智能系統(tǒng)是中建大公館獨(dú)棟別墅的一大亮點(diǎn),既可控制單個設(shè)備,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間的聯(lián)動。

關(guān)鍵詞：別墅; Buspro智能控制系統(tǒng); 智能控制軟件; 中國制造

0引言

智能家居產(chǎn)品主要包括全宅智能家居系統(tǒng)和智能家居單品兩大類。全宅智能家居系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)的電器設(shè)備連接,并且覆蓋整個住宅系統(tǒng),而現(xiàn)在的某些全宅系統(tǒng)既可以連接常規(guī)電器,也可以連接智能電器。智能家居單品是專門為實(shí)現(xiàn)某個特定功能而設(shè)計的產(chǎn)品或系統(tǒng),這些產(chǎn)品通常本身就是一個電器,如智能燈具。

1工程概況

中建大公館項(xiàng)目位于上海新江灣城中央?yún)^(qū)域,是獨(dú)棟、類獨(dú)棟、疊加相結(jié)合的純別墅社區(qū),生態(tài)環(huán)境優(yōu)越。每戶的贈送面積與建筑面積配比均大于1∶1,其中獨(dú)墅面積約為410 m2,可達(dá)到1 000 m2使用空間,面寬約為11 m的主臥以及上下4個或4個以上的套房,空間寬敞明亮。

2方案設(shè)計

2.1Buspro智能控制系統(tǒng)

該項(xiàng)目智能家居系統(tǒng)中使用的Buspro智能控制系統(tǒng)分為基于以太網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)和RS-485的雙向總線網(wǎng)絡(luò),主干網(wǎng)絡(luò)可以采用星形、樹形、環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),但總線網(wǎng)絡(luò)只能采用總線型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本文采用RS-485總線的Buspro系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò),使總線無論何時都處于最佳狀態(tài),同時配合智能CSMA/CD控制技術(shù),確保獲得最大的傳輸速率。

Buspro智能控制系統(tǒng)原理如圖1所示。

2.2系統(tǒng)組成

Buspro系統(tǒng)由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、系統(tǒng)設(shè)備、輔助設(shè)備、系統(tǒng)軟件組成。

(1) 輸入設(shè)備。多功能智能面板的架構(gòu)界面、材料、顏色可以根據(jù)用戶喜好來選擇。每個面板最多可達(dá)32個按鈕,每個按鈕可以控制99個目標(biāo),總共可控3 000個目標(biāo),如照明、窗簾、百葉窗、采暖通風(fēng)與空調(diào)、地?zé)?、背景音樂等。液晶面板可以直接和調(diào)光器、繼電器、窗簾等連接,無需任何輔助軟件。干接點(diǎn)模塊可檢測門窗的狀態(tài),從而觸發(fā)安防警報,也可以接上普通按鈕作為開關(guān)按鍵、場景控制按鍵、序列控制按鍵等。

(2) 輸出設(shè)備。繼電器模塊可以控制各種不可調(diào)光燈具及電氣設(shè)備,還具有序列功能,可設(shè)置繼電器在指定的時間內(nèi)做吸合/斷開的動作。調(diào)光器模塊可以讓燈光控制和燈光效果更具有動態(tài)性。

圖1　Buspro智能智能控制系統(tǒng)原理

(3) 窗簾模塊。由交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制窗簾的打開/閉合,如果限位開關(guān)不工作,則可通過設(shè)置其運(yùn)行時間來斷開電源阻止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。窗簾每路都有點(diǎn)動功能,可以控制電機(jī)的短時間轉(zhuǎn)動,例如改變百葉窗的角度。

(4) 系統(tǒng)設(shè)備。交換機(jī)是Buspro系統(tǒng)與以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān),可實(shí)現(xiàn)Buspro總線與以太網(wǎng)絡(luò)雙向智能數(shù)據(jù)交換。

2.3系統(tǒng)布線

Buspro總線采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485,采用一對雙絞線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸,支持雙向?qū)崟r通信,系統(tǒng)無主從機(jī)結(jié)構(gòu),主干網(wǎng)采用UDP/IP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)可采用5類雙絞線、光纖、無線微波等通信介質(zhì)[1-2]?？偩€使用手拉手接法,如圖2所示。

圖2　手拉手接線

設(shè)備接線示意如圖3所示。

由于別墅面積大,燈光回路多,為了節(jié)省排線線材,4層共分了3個配電箱,相當(dāng)于3個子系統(tǒng),通過TCP/IP的方式整合成智能家居系統(tǒng),不僅保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也方便后期維護(hù)[3]。

2.4控制方式

(1) 紅外線控制?？稍黾涌刂频撵`活性和使用方便性,可方便Buspro系統(tǒng)與其他系統(tǒng)集成。

圖3　設(shè)備接線示意

(2) 無線遙控。使用射頻技術(shù),控制范圍不受空間限制,控制相對靈活。

(3) 場景控制?？蛇x擇多種場景并具有時間屬性,并能微調(diào)亮度,適用于需要多位置控制的應(yīng)用,如演講室、視聽控制室、接待臺、保安控制中心等。

(4) 序列場景控制。預(yù)設(shè)的照明場景可按照順序自動再現(xiàn),產(chǎn)生動態(tài)的照明效果,同時可聯(lián)動音、視頻設(shè)備,適用于商品展示、商鋪櫥窗、園景照明和博物館展示照明等。

(5) 觸摸屏集中控制。系統(tǒng)支持不同平臺的觸摸屏,可以控制系統(tǒng)所有的設(shè)備,如燈光、窗 簾、空調(diào)、背景音樂、安防、家庭影院等。

(6) 中央集中控制。系統(tǒng)有多種接口與中央控制系統(tǒng)聯(lián)動,如RS-232、RS-485、BACnet、Modbus、UDP/TCP、OPC等。通過相關(guān)接口及協(xié)議,中央控制系統(tǒng)可以監(jiān)測及控制Buspro系統(tǒng)。

(7) 邏輯控制?？梢越邮障到y(tǒng)傳送來的各種運(yùn)算條件,如場景信息、回路信息、時間點(diǎn)、時間段、外部輸入狀態(tài)、外部輸入值等一系列運(yùn)算條件,通過對邏輯關(guān)系的設(shè)定,讓系統(tǒng)在不同的條件下做出不同的響應(yīng)動作,使被動的系統(tǒng)自動完成相應(yīng)條件下的動作,而無需人為干預(yù)。

(8) 事件配置控制。系統(tǒng)能按照用戶的需要在任何時間根據(jù)事件自動選擇啟用和停用預(yù)設(shè)場景或場景序列,適用于辦公室、餐廳、商店和酒店、橋梁建筑、公園、隧道、街道等。

(9) DMX平臺控制集成。系統(tǒng)能與DMX劇院/舞臺控制設(shè)備結(jié)合使用,以滿足臨時劇院空間的需要,適用于學(xué)校機(jī)關(guān)單位的多功能活動室、禮堂、演講廳、酒店宴會廳、舞廳和購物商場的表演區(qū)。

(10) DALI集成控制。系統(tǒng)通過DALI網(wǎng)關(guān)與DALI熒光燈電子鎮(zhèn)流器、LED燈驅(qū)動器控制。

(11) 位移感應(yīng)控制。當(dāng)房間無人時系統(tǒng)能緩慢地把燈光調(diào)至最暗或關(guān)閉,當(dāng)有人進(jìn)入房間時系統(tǒng)能自動打開燈光,適用于會議室和辦公室等照明。

(12) 日光感應(yīng)控制。系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境光線自動選擇預(yù)設(shè)照明場景,適用于大型窗戶或天窗的空間,包括中庭、教室、帶窗辦公室和購物中心。

(13) 溫度控制。系統(tǒng)通過空調(diào)接口模塊,如 FCU、紅外線發(fā)射、RS-232、RS-485、BACnet、Modbus等與不同的空調(diào)系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測及控制。

(14) 遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)可通過SMS短信控制系統(tǒng)、微信、APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與編程。

2.5系統(tǒng)優(yōu)越性

(1) 照明線路設(shè)計簡單,系統(tǒng)安裝方便,操作維護(hù)容易。

(2) 硬件結(jié)構(gòu)靈活,軟件可編程,以節(jié)省投資成本和維修運(yùn)行費(fèi)用,提高投資回報率。

(3) 具有單區(qū)域場景、組合場景控制、定時開關(guān)、序列運(yùn)行、現(xiàn)場修改亮度、自動調(diào)節(jié)亮度、紅外線遙控、無線遙控等多種智能照明控制功能,并且能節(jié)約能源。

(4) 根據(jù)環(huán)境及用戶需求的變化,只需通過軟件修改設(shè)置或少量線路改造,就可以實(shí)現(xiàn)照明布局的改變和功能擴(kuò)充。

(5) 設(shè)備的控制信息獨(dú)立存儲于本機(jī)內(nèi),存儲的信息停電后不丟失數(shù)據(jù),在恢復(fù)供電時系統(tǒng)自動恢復(fù)到停電前的工作狀態(tài)。

(6) 系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備相對獨(dú)立,不會因?yàn)橄到y(tǒng)中某個設(shè)備發(fā)生故障而使得整個控制系統(tǒng)癱瘓。

(7) 控制信號(弱電)與負(fù)載回路(強(qiáng)電)分離,各設(shè)備之間使用2對雙絞低壓電纜相連組成總線網(wǎng)。工作電壓為DC 24 V,確保人身安全。

(8) 具有分布式智能控制的特點(diǎn)和開放性,可以與樓宇自控系統(tǒng)、保安及消防系統(tǒng)、戶外照明系統(tǒng)、舞臺燈光控制系統(tǒng)無縫連接。

(9) 具有智能狀態(tài)回饋功能,能自動檢查負(fù)載狀態(tài),檢查壞燈、少燈等狀態(tài)。

2.6系統(tǒng)集成

系統(tǒng)容量為16 320(除了電源模塊,其他設(shè)備都有一個子網(wǎng)號和設(shè)備號)。由于系統(tǒng)的高度開放性,使得業(yè)主要求的家居照明控制系統(tǒng)、家庭娛樂系統(tǒng)能與總線系統(tǒng)無縫連接。子系統(tǒng)設(shè)計如圖4所示。

圖4　子系統(tǒng)設(shè)計

Buspro系統(tǒng)兼容多種國際及行業(yè)協(xié)議和接口,通過不同協(xié)議的對接,可與家居設(shè)備(如窗簾、多媒體投影儀、空調(diào)、燈具、音響、衣柜、衛(wèi)浴等)互連、互通。

弱電線路示意如圖5所示。

圖5　弱電線路示意

在項(xiàng)目施工中,調(diào)試人員通過紅外及其他協(xié)議接口與別墅的照明設(shè)備進(jìn)行對接,通過RS-485協(xié)議對接窗簾模塊,而空調(diào)設(shè)備則通過空調(diào)接口模塊連接,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測及控制。為了實(shí)現(xiàn)業(yè)主的家庭娛樂系統(tǒng)需求,通過紅外協(xié)議使Buspro系統(tǒng)與家庭娛樂系統(tǒng)進(jìn)行集成,控制別墅中的電視、功率放大器、DVD等娛樂設(shè)備。

2.7實(shí)現(xiàn)功能

根據(jù)業(yè)主的要求,調(diào)試人員通過對照明、窗簾、空調(diào)、暖氣的設(shè)備進(jìn)行設(shè)置,調(diào)試出兩種控制類型:① 單個設(shè)備控制,吊燈、射燈、壁燈的開/關(guān)以及亮度調(diào)節(jié),空調(diào)的溫度調(diào)節(jié);② 智能場景、吧臺場景、客廳場景等控制。同時,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人走燈滅,人來燈亮的高級功能。

3終端控制

3.1iLife軟件遠(yuǎn)程控制

用戶可以通過iLife軟件控制系統(tǒng)內(nèi)所有的設(shè)備,編輯場景,更換皮膚,甚至設(shè)置系統(tǒng)自動響應(yīng)的邏輯。業(yè)主可以通過手機(jī)/平板端的iLife軟件,進(jìn)行場景切換或?qū)崿F(xiàn)對單個設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

3.2本地智能面板控制

本地智能面板控制是目前主流的控制方式,其與iLife同時工作且相對獨(dú)立。業(yè)主可以通過面板來控制家里的設(shè)備。

4結(jié)語

中建大公館智能別墅項(xiàng)目應(yīng)用了Buspro智能家居解決方案,不僅使業(yè)主日常生活的便利性、舒適性得到了提升,而且為別墅的豪華裝修錦上添花。

[1]姜宇航.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計[D].吉林:吉林大學(xué),2014.

[2]鹿曼.基于Android的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南:山東建筑大學(xué),2013.

[3]鄧中祚.智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2015.

Application of Buspro Intelligent Control System in Villa

CHEN Yupeng

(HDL Automation Co., Ltd., Guangzhou 510665, China)

Abstract：Combining by a project of China Construction Large Mansion, this paper emphatically introduced Buspro intelligent control system, and elaborated the system composition,system wiring, control modes and advantage in detail. The terminal control adopted the iLife software remote control and the local intelligent panel control. It is pointed out that the whole house intelligent system is a highlight of villa, which can control the single device and realize the linkage between devices.

Key words:villa; Buspro intelligent control system; intelligent control software; terminal control

中圖分類號：TU 855

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1674-8417(2016)05-0049-05

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.013

收稿日期：2016-05-18