论文部分内容阅读
基于KNX总线的控制技术在建筑照明系统上应用十分广泛,是一种改善建筑物办公和居家照明环境的有效控制技术手段。KNX技术前身是EIB协议,1990年源于欧洲,是在ISO/OSI(ISO7489)七层协议基础上简化为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。KNX技术通过将建筑物系统的功能类设备关联在一起,组成KNX通信控制系统,采取一定的控制手段,实现对建筑物的自动控制,可实现照明系统的节约电能效果。现阶段对KNX技术的研究开发对推动KNX技术在国内的普及仍具有较高的应用价值,既可实现城市建筑物照明的电能节约,也有利于推动我国现代城市的楼宇建筑和未来智能家居建设的发展。本文立足工作实际,以办公环境照明系统为研究对象,基于KNX技术对建筑物照明系统的三大需求(功能化、人性化、节能化),提出了一种改善办公照明系统的解决方案。主要是在充分掌握KNX协议模型和通信机制基础上,设计了一套基于KNX技术的通信控制系统。该系统能够根据照明环境的变化实现自动开关、调光和场景控制。KNX设备设计一般采用BCU+AM结构模型,其中KNX协议栈(系统程序)在控制芯片出厂前就被固化于BCU的ROM,但预留了可编程EEPROM,所以用户可根据实际需求自行开发设计相应AM应用模块的AP用户应用程序,实现相应的控制功能。本文根据系统实现目标,基于BCU通信模块分别设计了KNX传感器采集板和执行器驱动板。其中选择ATMega64微控制器作为两个功能板的BCU通信控制模块,选择NCN5120作为传感器采集板的总线收发模块,选择FZE1066作为执行器驱动板的总线收发模块,选择BH1750FVI作为采集电路控制芯片,选择GL8211作为PWM调光驱动电路控制芯片,并通过编程AP应用程序和使用ETS软件调试,实现相应的控制功能。本文将调试后的功能板应用于实际办公环境照明系统,实现了照明的自动开关和调光控制,并收集照明数据用于节能效果研究。主要研究了照明能效计算方法和节能控制方法,并设计了一种模糊BP神经网络控制算法对照明系统节约的电能耗进行了研究。