大华安E系统-智能照明系统

内部资料——机密安E系统认证培训资料智能照明杭州小华科技有限公司2015-01安E系统认证培训资料 -智能照明系统目录一、定义...............................................................................................................1二、照明系统基础知识........................................................................................12.1光源............................................................................................................12.2光照度概念.................................................................................................32.3常用灯光类型.............................................................................................5三、智能照明系统组成......................................................................................123.1系统构架...................................................................................................123.2主要组成设备...........................................................................................123.3系统原理...................................................................................................13四、产品概述.....................................................................................................134.1多功能控制器介绍...................................................................................134.1.1设备概述.............................................................................................134.1.2设备特性.............................................................................................134.2调光控制器介绍.......................................................................................144.2.1调光方式.............................................................................................144.2.2设备概述.............................................................................................154.2.3设备特性.............................................................................................15五、产品安装.....................................................................................................165.1安装标准...................................................................................................165.2安装方式...................................................................................................165.3配电箱安装...............................................................................................17六、设备接线调试.............................................................................................176.1多功能控制器...........................................................................................176.1.1设备结构............................................................................................176.1.2设备接线............................................................................................186.1.3设备调试............................................................................................196.2调光控制器...............................................................................................196.2.1设备结构............................................................................................19III安E系统认证培训资料 -智能照明系统6.2.2设备接线 206.2.3设备调试 21七、附录—产品对比 22IV安E系统认证培训资料 -智能照明系统一、定义从远古时代的钻木取火到现代都市的万家灯火， 人类从未停止追寻光明的脚步。今天，现代科技的飞速发展，人们对照明需求已不仅仅停留在传统的开关控制上。现代照明设计不但要满足的照度标准，而且还应考虑到灯光的控制效果。因此，照明光源的场景组合及控制在现代环境中是至关重要的。就照明控制系统而言，它不仅要控制照明灯光的发光照明场景组合； 而且也要考虑到系统运行的经济性、可靠性、实用性和智能化程度。二、照明系统基础知识2.1光源2.1.1 光源概念宇宙间的物体 有的是发光的，有的是不发光的，我们把自己能发光且正在发光的物体叫做光源。比如太阳、打开的电灯、燃烧着的蜡烛等都是光源。光也有能量。照明光源品种很多，按发光形式分为热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源3类。热辐射光源电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源。包括白炽灯和卤钨灯两种。气体放电光源电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气压3种。弧光放电光源包括：荧光灯、节能等、低压钠灯等低气压气体放电灯，高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯，超高压汞灯等超高压气体放电灯，以及碳弧灯、氙灯、某些光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯，二者均为低气压放电灯；此外还包括某些光谱光源。电致发光光源1安E系统认证培训资料 -智能照明系统在电场作用下，使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和发光二极管两种。2.1.2 光源发展经过人们对光源的不断研究与开发，从太阳光、月光等自然光到各种燃烧光源，人类的照明从汽灯、白炽灯等照明方式，发展到各种光源及近来使用的半导体光源，电光源共经历了四代的发展：第一代电光源：白炽灯（卤钨灯、 卤素灯、石英灯）第二代电光源：荧光灯（日光灯、节能灯、杀菌灯、无极灯）第三代电光源：高强度气体放电灯（ HID）（高压汞灯、低压钠灯、高压钠灯、石英金卤灯、陶瓷金卤灯、氙灯、氖灯）第四代电光源：半导体发光二极管，又称固态照明光源（二极管、LED系列灯具）2.1.3 四代光源介绍第一代光源 白炽灯白炽灯又称钨丝灯、灯泡，是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。由电流通过灯丝加热至白炽状态产生光的一种光源。是最早出现的电灯，用耐热玻璃制成泡壳，内装钨丝。泡壳内抽去空气，以免灯丝氧化，或再充入惰性气体（如氩），减少钨丝受热蒸发。制造方便，成本低。第二代光源 低气压气体放电灯荧光灯是一种热阴极低压汞蒸汽放电灯。 利用放电产生的紫外线，通过荧光灯粉转换成可见光的光源。荧光灯投入市场已有 60多年的历史，迄今为止，仍是气体放电灯中使用最广泛、最成功的灯种之一。其原因是它能最有效地把电能转变成可见光。近20年来，人们开发成功许多节能型荧光灯，彻底改变了照明光源面貌。第三代光源 高强度气体放电灯（HighIntensityDischarge ）高强度气体放电灯是高压汞灯、金属卤化物灯以及高压钠灯的总称。高强度气体放电借着特殊设计、内部布涂石英或铝的灯管，并透过两端钨电极打出来的加压电弧，通过灯管后而发出光线。这些灯管内充满了气体和金属。气体帮助灯泡启动，而金属加热达到蒸发点，形成等离子态后而发出光线。第四代光源LED发光二极管（LightEmittingDiode ）2安E系统认证培训资料 -智能照明系统20世纪60年代，科学家开发出第一个实用可见光 LED，随后又相继开发出各种单色光LED。近年来，LED光效不断提升，并突破单一颜色的局限性，向白色光照明迈进。由于其采用固体半导体材料作为发光材料， 加电后，半导体中的载流子发生复合，从而引起光子发射发出可见光。其具有结构紧凑，可控性好，启动快，寿命长，环保节能等优点。从而开启了其在照明应用领域新的一页。2.2光照度概念2.2.1 光通量（luminousflux ）单位：流明[lm或lumen]定义：光源发射能量之总和即为光通量（通常用Φ来表示） 。也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。表示光源发光的多少，发光越多，流明数越大；表示光的数量，采用光通球进行测量。人眼对不同波段的光，视见率不同；故不同波段的光辐射功率相等，而光通量不等。2.2.2 光强（LuminousIntensity ）单位：坎德拉[cd 或者Candela]定义：一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的光通量（光的强度）就叫做光强（通常用Ｉ来表示）。是将可见光的视觉感受转换成量化的单位。2.2.3 辉度（亮度）（Luminance）单位：坎德拉/平方米[cd/m2]定义：用于表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度，即为单位面积的光强。（辉度通常用L来表示）2.2.4 照度（illuminance ）单位：勒克司[lx 或者lux]定义：指单位面积上所接受可见光的能量，简称照度。 （通常用E来表示）表示光的质量；对生物的光合作用影响很大。3安E系统认证培训资料 -智能照明系统发光强度为1烛光的点光源，即 1照度差不多等于一根烛光所发出的亮度。照明环境照度(lux)夏日正午在多云的天空下100,000同上，但在阴影里10,000户外，在布满厚重云层的天空下5,000人造光，在光亮的办公室里700-1,000人造光，在明亮的厂房里500人造光，在普通的起居室里100街道照明5-30满月，在明净的夜晚0.252.2.4.1国际照度要求国际上各个国家对于各种建筑的照度，是有明文规定的。它规定该建筑场所不得低于此照度标准值，这也是为确保工作时视觉安全和视觉功效所需要的照度。照度标准值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx 分级。照度标准值分级以在主观效果上明显感觉到照度的最小变化， 照度差大约为1.5倍，该分级与CIE国际发光照明委员会标准《室内工作场所照明》S008/E--2001的分级大体一致。2.2.4.2 国家照度标准中华人民共和国国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013规定了新建、改建和扩建的居住、公共和工业建筑的一般照度标准值房间（场所）参考平面及其高度照度标准值（lx）居住建筑起居室（一般活动)0.75m水平面100居住建筑起居室（书写阅读）0.75m水平面300宜用混合照明居住建筑餐厅0.75m餐桌面150图书馆一般阅览室0.75m水平面3004安E系统认证培训资料-智能照明系统办公建筑普通办公室0.75m水平面300一般超市营业厅0.75m水平面300医院候诊室、挂号厅0.75m水平面200学校教室课桌面300学校教室黑板黑板面500公用场所普通走廊、流动区域地面50公用场所自动扶梯地面50工业建筑机械加工粗加工0.75m水平面200工业建筑机械加工一般加工公差≥0.1mm0.75m水平面300应另加局部照明工业建筑机械加工精密加工公差<0.1mm0.75m水平面500应另加局部照明2.3常用灯光类型2.3.1 白炽灯2.3.1.1 原理白炽灯是由电流通过灯丝加热至白炽状态而发光的一种热辐射光源。 属于第一代光源。2.3.1.2 分类常见的构有单螺旋和双螺旋两种， 也有三螺旋形式。灯头可分为三大类：卡5安E系统认证培训资料 -智能照明系统口灯头（B）、螺旋灯头（E）、聚集灯头，国内常用的有B22、E27、E14。均为220V输入，发光方向为球面发光。2.3.1.3 特点成本低，结构简单、显色性好，光的折射能力强，使用方便，有良好的调光性能。能耗高（一般情况下，室内外照明不应采用普通白炽灯，在特殊性况使用时，其额定功率不应超过 100W）。发光效率低（约 7流明/瓦）。大部分能耗转换成热能，对环境温度影响大。寿命短，只有 1000小时左右，使用时间长的环境需频繁更换光源。玻璃泡壳容易爆裂。2.3.1.4 应用主要应用于水晶吊灯内光源；养殖场动物幼崽的孵化；电机制造中的烘烤。2.3.2 卤素（钨）灯2.3.2.1 原理卤素灯，又称石英灯、钨卤灯泡，是白炽灯的一个变种。同属第一代光源。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体， 在高温下，升华的钨丝与卤素进行化学作用，冷却后的钨会重新凝固在钨丝上，形成平衡的循环， 避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。6安E系统认证培训资料 -智能照明系统2.3.2.2 特点体积小，光效比白炽灯高。显色性好、色温相宜、光的折射能力强。有良好的调光性能。光输出稳定。有高压（220V）和低压（12V）输入，可根据不同的场景使用不同的输入。能耗高，发光效率低（约 14流明/瓦），大部分能耗转换成热能，对环境温度影响大。里面有卤素气体，报废时会污染环境。寿命短，只有2000小时左右，使用时间长的环境需频繁更换光源。卤素灯泡使用耐高温的石英玻璃制成，如沾到手或油污，将使石英玻璃失去光泽，变成白浊色而减低亮度，缩短寿命，甚至玻 璃壳破裂。2.3.2.3 应用由于其显色性好、色温相宜。适合于摄影、绘画、酒店、家庭的照明。尤其是家庭中广泛使用的射灯，大部分是卤素灯。2.3.3 荧光灯2.3.3.1 原理荧光灯即低压汞灯，是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线， 从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。是第二代光源。由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线， 因此，荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，属于节能电光源。2.3.3.2 分类直管型荧光灯这种荧光灯属双端荧光灯。常见管径用 T5，T8，T10，T12表示。T5显色指数>30，显色性好，对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果，光衰小，寿命长，平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、7安E系统认证培训资料 -智能照明系统图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳，适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。为了方便安装、降低成本和安全起见，许多直管形荧光灯的镇流器都安装在支架内，构成自镇流型荧光灯。彩色直管型荧光灯常见标称功率有 20W，30W，40W。管径用T4，T5，T8。彩色荧光灯的光通量较低，适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。环型荧光灯除形状外，环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。 常见标称功率有 22W，32W，40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源，供家庭、商场等照明用。单端紧凑型节能荧光灯这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体（镇流器放在灯头内），除了破坏性打击，无法把它们拆卸，故被称为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器，驱动电路也在镇流器内，故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。节能灯就是很好的一个代表。2.3.3.3 特点荧光灯是应用最广泛、用量最大的气体放电光源。它结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等优点。荧光灯的发光效率是白炽灯的 4-5倍，寿命是白炽灯的3-8倍，是高光效光源。T8灯管需要起飞器，启动时有闪动、有噪音，需要一定的启动时间。由于一般的荧光等是柱面发光，装在灯具里面的光效利用率低。节能灯使用的镇流器启动时，会产生瞬间高压，对控制器冲击较大。8安E系统认证培训资料 -智能照明系统荧光粉里有汞等有害金属卤素，报废时对环境影响大。2.3.3.4 应用主要应用在办公室、医院、教室、超市及家中吸顶式吊灯等。2.3.4 金卤灯2.3.4.1 原理金属卤化物灯(简称金卤灯)，是交流电源工作的，其基本原理是将多种金属以卤化物的方式加入到高压电弧管中，使这些金属原子电离、发光。充入不同的卤化物，可制成不同特性的光源。属于第三代光源。2.3.4.2 分类金卤灯有两种，一种是石英金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的。另一种是陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的2.3.4.3 特点金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之一，它具有高光效 (65～140lm/w)，长寿命(5000～20000h)，显色性好(Ra65～95)结构紧凑、性能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，尤其是光效高、寿命长、光色好三大优点。金卤灯采用无焊点的支架安装结构， 可以防止因高温氧化或振荡引起的支架焊点断裂，更加提高了灯泡的可靠性。其缺点是工作稳定性差，受电压的波动大，高压冷启动，2.3.4.4 应用由于该灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点，是一种接近日光色的节能新光源，广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的室内照明。9安E系统认证培训资料 -智能照明系统2.3.5 高压钠灯2.3.5.1 原理高压钠灯是一种高压钠蒸汽放电灯泡， 其放电管采用防高钠腐蚀的半透明晶氧化铝陶瓷制成，工作时其发出金白色光。属于第三代光源。高压钠灯启动后，在初始阶段是汞蒸气和氙气的低气压放电。 这时候，灯泡工作电压很低，电流很大；随着放电过程的继续进行，电弧温度渐渐上升，汞、钠蒸气压放电便趋向稳定。在正常工作条件下，整个启动过程约需 10 分钟左右。2.3.5.2 特点高压钠灯它具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。广泛应用于道路、机场、码头、车站、广场及工矿企业照明。以及公园、庭院照明及植物栽培。是一种理想的节能光源。缺点是显色指数低。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、 展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。2.3.6LED 光源2.3.6.1 原理LED是发光二极管英文单词的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。它可以直接把电能转化为光。LED光源及灯具是当前最为热捧的照明产品。属于第四代光源。灯泡类型10安E系统认证培训资料 -智能照明系统筒灯类型2.3.6.2 特点LED优点1、LED最大的优点就是节能环保，光效高。现在的技术可做到 140流明/瓦。普通的白炽灯只能达到 40流明/瓦，节能灯也就在 70流明/瓦左右徘徊。2、光源是单向发光，比一般传统光源节省 60%以上能耗(对其他安装器件要求降低，减少成本）。3、热量排放小，可减小空调能耗，实现二次节能。4、配光设计精准，可根据不同场景选择不同的配光。5、色彩丰富，可以根据需要选择不同颜色，除了一般的暖白、正白、冷白以外，还可实现RGB、七彩、全彩等颜色的变化。可根据不同场景选择不同色温。6、即时起动，不受环境温度影响，没有噪音，对环境友好。7、没有红外线与紫外线，不会造成光污染（不会对被照物造成伤害） 。8、不含有毒物质，不会污染环境。9、光源不带管状玻璃，不存在破碎或爆炸，减小运输及使用风险。10、寿命长，可达30000小时以上，是传统灯具的 5/6倍，减少维护费用。11、发热量低，为各种物品提供良好的陈列环境。12、LED照明还可利用太阳能、风能来提供照明电源。LED缺点1、LED灯具的寿命跟散热有关，所以一般的 LED灯具都需要有散热器件（铝合金散热器），增加灯具成本。2、芯片技术要求较高，一般都是进口芯片，价格相对于传统光源有点偏高。2.3.6.3 应用LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、11安E系统认证培训资料 -智能照明系统对环境无污染、多色发光等的优点，虽然价格较现有照明器材昂贵， 仍被认为是最理想的去代替传统的光源。有着广泛的用途。三、智能照明系统组成3.1系统构架3.2主要组成设备智能照明系统由控制器、开关及传感设备、控制终端和系统配件组成。开关及传感器：负责根据现场手动操作，或探测光线、温度等变化，向控制器发出相应的控制信号。如开关面板、手机客户端等设备。控制器：负责接收和信号设备传送的信号，并执行相应的操作。如开/关灯、调节灯亮度、升降窗帘、启停风机盘管或调节温度等等。控制终端：通过控制器而被控制的设备，例如灯光，新风，吊灯升降机，风机盘管，窗帘等设备。系统配件：为系统运行提供必要的基础条件，如系统总线，电源，各类接口等。大华安E系统采用总线进行系统布线和集成。 总线将各个控制器以手拉手的形式连在一起，最后接入家庭网关。不得行成环线。12安E系统认证培训资料 -智能照明系统3.3系统原理智能照明系统是以弱电控制强电的系统， 系统中受控的负载直接与控制器相连，所有信号传感设备（如开关面板、移动感应器、光亮感应器）和控制器（如开关控制器、调光控制器、窗帘控制器）都是通过总线相互连接在一起。当一个开关面板的按钮被按下时，它通过总线向设定的控制器发送一个指令，控制器收到信号后，经过内置的 CPU进行信息处理，然后再控制负载，实现相应的功能。四、产品概述4.1多功能控制器介绍4.1.1设备概述用智能控制器直接替换传统开关，实现对家里的灯光进行一对一的开和关、全开和全关以及组合的形式，可采用无线和总线技术两种方式组成系统， 控制种类分遥控控制、手机控制、远程控制、定时控制和场景等多种控制。多功能控制器4.1.2设备特性总线级家居控制模块多功能控制器，工业级设计品质，标准导轨安装。对8路5A阻性负载设备进行开关控制（比如灯光、窗帘、家电等等）可手动控制开闭，对应指示灯状态显示。自带10路干接点输入，可接入复位开关、微动开关、普通强电翘板开关、开关量报警探测器、开关量环境传感器。数码管显示模块地址，可手动调节地址。13安E系统认证培训资料 -智能照明系统硬件写保护功能。通过软件对输入输出进行配置。实现远程控制及移动客户端控制。通过EMC认证，有过载保护电路工作电压：DC24V，工作电流：<150mA。标准导轨安装，12P宽。4.2调光控制器介绍4.2.1调光方式智能照明调光种类很多，针对不同灯源有不同的调光类型。常见的有 PWM调光方式，0-10V调光方式，可控硅调光， DALI调光方式等。0-10V调光：简单的来说就是在调电阻，电阻大了电流就小，小到一定程度就关灯。反之亦然。这种调光方式需配置0-10V可调光电子镇流器，才能具备调光功能。2. PWM调光：数字直流调光技术，用改变脉冲宽度的方法改变其亮度。 LED灯主要采用这种调光方式。可控硅调光：通过改变电路输入电压方式来实现调光功能。白炽灯，卤素灯通常用这种调光方式。4. DALI调光：DALI是一种数字地址编码调光协议，用于调节具有 DALI协议的电子镇流器。DALI技术的最大特点是单个灯具具有独立地址，可通过 DALI系统对单灯或灯组进行精确的调光控制。从而实现单独控制和任意分组。因此DALI调光系统为照明控制带来极大的灵活性，用户可根据需求，随心所欲地设计调节相应的照明方案。14安E系统认证培训资料 -智能照明系统DALI调光示意图4.2.2设备概述大华调光控制器是一款 4路大功率专用调光控制器，采用最可靠的可控硅调光技术,结合工业级DSP技术，可调节白炽灯、卤钨灯、卤素灯、石英灯等第一代光源，通过可调变压器，还可调节 LED光源。通过软件可以同时控制多路灯光的各级亮度，从 0%到100%亮度任意调节，平滑渐变。可以使用触摸屏，安 E生活APP等设备对其各路灯光进行亮度调节，各种效果切换等。调光控制器4.2.3设备特性1. 总线控制，4路300W可控硅调光控制。支持 RGB调光类型。15安E系统认证培训资料 -智能照明系统可手动控制开闭，对应指示灯状态显示。有10路干接点输入，可接入复位开关、微动开关、普通强电翘板开关、开关量报警探测器、开关量环境传感器。数码管显示模块地址。硬件写保护功能。可通过软件对输入输出进行配置。实现远程控制及移动客户端控制。通过EMC认证，有过载保护电路。工作电压：DC24V，工作电流：<150mA。标准导轨安装，12P宽。五、产品安装5.1安装标准所有控制器均为模数化产品，采用标准的 35mm导轨安装方式，安装尺寸符合普通标准照明配电箱的规格。5.2安装方式将控制器上卡勾挂在安装支架上，按压控制器，使卡扣卡入安装支架，如图5-1所示。图5-116安E系统认证培训资料 -智能照明系统安装前需确保下侧两个卡扣处于伸出状态，图5-2中圈内卡扣为伸出状态。安装支架宽为12P。图5-25.3配电箱安装配电箱每条导轨之间间距建议至少为 20cm以上。六、设备接线调试6.1多功能控制器6.1.1 设备结构图6-1设备结构17安E系统认证培训资料 -智能照明系统序号部件部件说明1强电输入端接入220V交流电2负载输出端接入电灯等负载3状态指示灯从左往右分别对应OUT输出的1-8路，灯亮表示有输出，灯灭表示输出断开4ID显示显示设备的物理ID，ID显示范围为00-99，该ID用于总线通信5手动操作按钮从左往右分别控制OUT输出1-8路6地址设置按钮用于改变ID。从左到右分别为K1键和K2键。7干节点输入端口用于连接自复位开关。1-