4、系统简介
(1) 系统结构：
①供电与控制功能：
控制总线系统都采用了将用电设备的交流220V电源同网络控制总线相互分开的结构。总线电源电压均采用安全直流电压。低压供电方式无疑有利于消除使用中意外触电的危险。详图7
系统总线有的采用两根一对双绞线，即由一对线同时传输总线电源电压和网络信息而互不影响;有的系统采用两对四根双绞线，每对线分别传输总线电源电压和网络信息。这并不能说后者的系统就更费线。其实，各种控制总线系统都推荐采用五类线(四对双绞线)做为传输介质，没有用到的线对可做为备用。
另外，系统的总线用户都采用分布式地址化方式接入总线，便于系统的安装调试和分步式管理。它可以使总线元件在网络上任意分散设置，并且所有控制设备都能独立自主的进行工作，它们之间的工作协调和响应通过网络传输协议来完成。这种特性使得控制总线系统的安装、修改、维护和扩展非常容易，是控制总线系统区别与传统照明控制的主要特点之一。
图7 采用控制总线的照明控制系统
② 传输协议：
控制总线系统的数据传输都采用串行异步传输方式。网络指令信号经总线传输给各总线用户。其信息是对称的叠加在一基础小电平中。采用这种传输方
式有以下优点：共模抑制比高;对外干扰小;暂态特性好;线路匹配阻抗低，抗外界干扰性能好;
串行总线方式能减少传输线缆数量、便于施工、减少投资、提高总线信息传输的可靠性和效率，符合网络技术发展的潮流。系统的传输协议大都遵从国际通讯协议标准，便于同其它系统互连。现在市场上常见的用于智能照明控制系统的总线传输协议的具体情况参见表1。
④ 网络布局：
图8 总线的结构方式
常见的总线结构有线形结构、环形结构、星形结构或树枝形结构(详图8)。各种控制总线系统中，有的支持的以上所有结构;有的只支持部分结构;有的只支持线形结构。总线长度一般不少于1000米，可以通过网桥方便的进行系统扩展，每个系统都可提供一万至数万个总线元件的规模。网络布局丰富，是因为其网络传输协议更新、更成熟、适应力强;网络系统规模大，是因为其网络传输协议经过合理优化，数据传输效率高。其实，从某种意义上说，我们可以认为网络传输协议制定的好坏就能决定整个控制总线系统的优劣。总体而言，控制总线系统的系统规模和形式是由其担负的功能所决定的，能够满足绝大部分控制要求。
(2) 基本元件：
为满足客户的各种需求，控制总线系统都提供了品种繁多的基本元件。按用途与结构方式可分为如下几方面：
① 安装方式：
控制总线系统的基本元件主要分为五种安装方式。小尺寸的元件如用于终端配电箱，可同微型断路器并排安装在标准导轨上(专用安装导轨设有数据排，可将基本元件直接连通，见图9)。这种安装方式使得各元件在箱内的排列整齐统一，对传统的照明配电系统设计影响较小，但输出单元的容量不宜做得很大;另一种用于终端配电箱(柜)的安装方式是直接安装在配电箱(柜)底板或支架上，类似于传统塑壳开关的安装，这种安装方式的元件体积较大，每路输出容量可达3~4千瓦;符合标准86式外型或非标的嵌入式或明装于墙壁、顶板或吊顶上的开关面板、遥控接收器、各种传感器、接口;直接安装于用电设备的内部或旁边的基本元件(如某些调光器件等);最后一种方式是因产品形式特殊，需就地明装于现场墙上。每种元件的安装方式各有特点，设计师应根据现场具体情况和业主要求酌情选择。
图9 某控制总线系统的单元安装在标准导轨上
② 基本单元电器：
控制总线系统的基本单元电器通常包括电源装置、网桥及各种耦合器;各种容量和路数的开关量I/O单元和调光器、场景记忆单元、各种接口、按键面板;红外线遥控器、接收器、译码器;以及亮度/温度/红外/风力/雨量/位移等各种传感器、火警/感烟报警器等等，有的控制总线系统还提供触摸屏、手持式编程器等较特殊的单元器件。
③ 基本功能：
如图10所示，控制总线系统能提供开关量输入输出、遥控输入、可提供各种传感器阈值输入、时间控制、预设场景记忆输出、各种灯具调光、PC机编程控制、以及便于接收外界控制信号的干接点输入单元等各种照明控制功能(详表2)。此外，EIB系统还能提供多种诸如电动窗帘、空调和其它电动执行机构的输出应用单元，进行能源、采光、保安、通讯和大厦管理。除照明控制外，这些丰富的功能还可以满足业主的多种需求。
图10 基于控制总线系统的照明控制
表2 应用控制总线系统实现照明控制的主要功能
(3) 电磁兼容性(EMC)：
电磁兼容性指在干扰环境(若干设备处于同一区域内，每个设备皆向周围发射电磁辐射的环境)中，一套电子设备正常运作的能力。随着电进入人类生活的几乎全部领域，现代建筑中各种电子设备的安装密度越来越大。建筑中各电子设备之间，以及电子设备同周围环境的相互影响、相互干扰也随之加剧。因此，对于将要装设在建筑物中的各种电子设备的电磁兼容性要求会越来越高。对于电磁兼容性的关注，也是我们在应用控制总线系统进行设计过程中，不同于传统照明系统的区别之一。
控制总线系统的控制部分和总线本身工作在低电压和小电流范围，对电磁干扰格外敏感。目前市场上的各种控制总线系统产品在设计时就采取各种措施，来满足电磁兼容性方面的各种相关国际标准。比如说传输导线采用标准五类线;各基本单元设有特殊设计的屏蔽结构(采用铝壳等)和安装方式;系统电源设有滤波装置;特别设计的总线连接端子;特殊的数据传输编码/译码算法(奇偶校验等);较低的数据传输速率等等。
从已投入运行使用的系统来看，如在施工调试阶段严格要求，控制总线系统基本上都能经受住现场环境的考验，取得了较好的效果。
图11 C-BUS系统结构图
图12 EIB系统结构图
图13 Dynalite系统结构图图
(4) 操作软件：
控制总线系统需要操作控制软件的支持，提供对整个系统地测试、运行、诊断、维护和最终用户的主控功能。现在的操作软件都是基于Windows系统，使用直观的图形界面，使用RS232或其它专用接口，将系统总线直接同中央站PC机相连。有的系统还可提供手持式编程器进行现场编程。此外，做为一项特色服务，通过Internet，各控制总线系统的维修中心的服务主机可直接进入客户的操作软件环境，进行远程在线诊断维护。为适应因特网世纪的到来，控制总线系统的操作软件开始逐步融合Web 功能，以网页的工作模式，使操作软件与Intranet/企业网成为一体化系统。从而克服原来各操作软件的工作界面各不相同、互不通用的格局，使不同的控制总线系统的操作控制在BA系统的中央站层面上走向统一。
图14 悉尼城市灯光景观控制系统简图
图14中所示是2000年奥运会悉尼城市灯光景观控制系统图，是照明的控制总线系统通过Modem和公共交换电话网(PSTN)远程控制一个城市某重点区域照明系统的网络简况。从中我们能看到控制总线同公共电话网的构成关系。
(5) 系统调试：
控制总线系统的系统调试是另一项区别于传统照明系统的项目。系统调试的内容应根据各系统安装操作手册的要求来完成。它通常经过以下几步：① 校线：类似于传统照明安装工程中的检查工作，但过程较为复杂、烦琐。首先应现场核查每个单元模块的连线是否正确，因需传输电源，线对的极性绝对不能接反、短路。同时，还要同施工图核对每一被控回路中负荷的种类、数量及功率并记录，为系统编程等后续工作提供真实的第一手资料;
② 下载程序：使用PC机或手持编程机，通过RS232或其它专用接口，为每个单元模块赋予物理地址、运行信息以及控制程序;
③ 单项功能调试：根据设计意图和业主的具体要求，对每个单元模块的每项功能进行反复现场测试和调整;
④ 统调：以先局部后全体、先基层后高层的顺序，逐级逐区域的进行模拟测试，最后与BA系统主机连接统调，达到整个系统与BA系统集成统一，能够配合工作的程度。
三、照明控制系统的应用
据统计，去年开业的26个万达广场所采用的智能照明控制系统，基本以C-BUS、EIB、Dynalite等成熟系统为主。令人可喜的是，除进口品牌外，一批本土品牌也强势雄起，占据了相当的国内市场。这些国产品牌，不仅满足了照明集中控制的要求，有的产品更能提供慧云接口，为最新的智能集控平台提供有力的技术支撑。
智能照明控制系统，主要应用于地下车库、步行街、夜景、景观和庭院等公共区域的照明控制，按照平时、一般节日和重大节日三种场景，预设各照明支路的通断时间，必要时也可以直接手动控制。
智能照明控制系统的元件选型，主要依据系统结构、功能要求并配合各区域的照明分路。设计时一般要进行以下步骤：
① 确定照明灯具的光源，即负荷性质;
② 统计、调整控制分路，计算每路负荷容量;
③ 选择控制模块合适的容量规格(调光模块容量规格应以所带负荷的70%~85%考虑);
④ 根据使用功能和考虑将来可能的改造，预留一定的回路，确定最终的回路总数;
⑤ 依据建筑功能分区和便于实际操作的要求，设置现场照明控制传感器(就地手控或遥控)。
智能照明控制系统的施工布线，应避免总线线路同接地部件形成一个大面积环线，这往往是造成电磁干扰的根本原因。因此，总线安装时除遵守厂商提供的安装规程外，还要注意以下几点：
① 总线线路和电力线敷设时相互应尽可能靠近，避免感应电压;
② 线路端头离接地部件应留有尽可能大的间隔距离，减少耦合电容;
③ 同外部的避雷设备保持尽可能大的距离;
④ 应为总线系统加装合适的过电压保护电器(压敏电阻等)。
