一、照明控制系統(tǒng)描述
智能照明控制系統(tǒng)中實現(xiàn)的主要控制功能有:場景控制、恒照度控制、定時控制、就地手動控制、群組組合控制、應急處理、遠程控制、圖示化監(jiān)控、日程計劃安排等。本文借助組態(tài)軟件,結合模糊理論,提出了一種基于LonWorks總線技術的照明控制策略,實現(xiàn)了照明系統(tǒng)的模塊化控制和遠程監(jiān)控,提高了照明系統(tǒng)的管理效率。
二、LonWorks照明控制系統(tǒng)組成
本文所提出的基于LonWorks總線技術的LED照明控制策略,充分利用了LonWorks總線技術的介質多樣性、通信協(xié)議開放性、核心器件神經元芯片強大的控制和通信能力等特點,并且是在基于LonWorks總線技術的照明控制系統(tǒng)中得以實現(xiàn)的。
基于LonWorks總線技術的照明控制系統(tǒng)主要由3部分組成:上位機、下位機和路由器。在上位機上,借助組態(tài)王軟件,完成各功能模塊(照明控制策略)以及監(jiān)控界面的設計,各功能模塊所要實現(xiàn)的功能通過監(jiān)控界面顯示給管理員及用戶,為系統(tǒng)的遠程監(jiān)控提供基礎;在下位機上,借助節(jié)點開發(fā)工具NodeBuilder,完成智能節(jié)點的開發(fā),進行被控對象LED
燈及光照度傳感器LonWorks與網絡(LON)的連接;上位機所屬的LAN采用的是TCP/IP協(xié)議,下位機所屬的LON采用的是LonTalk協(xié)議,為了實現(xiàn)智能節(jié)點上的LED燈的控制參數(shù)值與各功能模塊對應參數(shù)值之間的交換,實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程控制,因而必須進行協(xié)議轉換,路由器完成了LonTalk與TCP/IP協(xié)議之間的轉換,實現(xiàn)了LON與LAN的集成。
三、淺談照明控制策略
照明控制策略的設計思路是:首先判斷當日是否是節(jié)假日或是否是被設定的需要場景照明的日子,若是則調用場景照明模塊;若不是判斷當日的天氣是否屬于異常天氣,若是就調用異常天氣照明模塊;若不是則按照正常時間表開燈。
場景照明模塊具有綜合性和靈活性,不同路段燈的控制變量是不同的,燈的具體亮暗度、色彩以及不同場合開關時間是根據具體情況進行設定的;異常天氣模塊中引入了模糊控制理論,將開燈所要求的光照度設為范圍域而不是具體的點值;時間表是參照不同季節(jié)當?shù)厝粘龊腿章鋾r間進行的設計;各個模塊中都設有故障報警和調用省電模式模塊的功能,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,管理員將在第一時間內了解情況,近午夜時分,人流量變小,切換為省電模式,并在省電模式模塊里按照相應季節(jié)和實時的天氣情況設置關燈時間;該策略借助組態(tài)王軟件,完成了各功能模塊程序代碼的編寫。
異常天氣的判斷需要將外界環(huán)境的光照度值與開、關燈時需要的光照度設定值進行比較,外界環(huán)境光照度的不穩(wěn)定,會引起在不合適的時間點開、關燈。模糊理論的描述是建立在自然語言的基礎上,所使用的規(guī)則更接近人們的思維習慣,模糊推理過程是采用模糊邏輯由給定輸入映射到輸出的過程,不需要精確的模型。
四、智能控制節(jié)點
智能控制節(jié)點是LonWorks網絡最基本的控制單元,上接LonWorks網絡,下接光照度傳感器和LED燈(執(zhí)行器)。為了獲得以及處理光照度傳感器采集到的數(shù)據,進而對被控對象LED燈進行控制,實現(xiàn)了對被控對象LED的直接控制和對LED燈光照度的調節(jié),為路人提供了一種舒適的照明光照度。
五、LonWorks網絡集成
為了實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、提高管理效率,可采用LonMaker系統(tǒng)集成工具進行組網界面進行網絡集成。
整個過程為:LonWorks網絡中所有智能節(jié)點的地位是同等的,當神經元芯片的服務腳處于工作狀態(tài)時,LonMaker組網界面中的智能節(jié)點被激活,它們按照LonTalk協(xié)議可以實現(xiàn)點對點的數(shù)據傳輸,用戶通過LonMaker中的Brower可以瀏覽到以列表形式存在的各智能節(jié)點狀態(tài)值;借助路由器完成LonTalk與TCP/IP之間的協(xié)議轉換,實現(xiàn)了LON 與LAN 之間的網絡集成,LED燈的實時狀態(tài)值通過數(shù)據交換服務器(Lon DDEserver)可以實現(xiàn)與各功能模塊中相應的控制變量進行交換。整個網絡集成過程如圖8所示。通過網絡的集成,各功能模塊的功能可以通過LED燈現(xiàn)場實現(xiàn),LED燈的控制變量的實時情況將通過監(jiān)控界面顯示給管理人員,同時管理人員可以通過在上位機上修改各功能模塊的控制變量,間接控制LED燈,實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。