Key words: Housing power Concentrated control Module Control scheme
社会的进步,特别是信息时代的到来,使我们的工作、生活和周围的环境都发生了翻天覆地的变化。但是住宅照明电源控制方式一直沿用至今,随着建筑智能化的不断深入,传统的控制方式与以人为本的智能化理念不相适应。文献[1]提出了住宅电源的集中控制,这一方法的实施使得住宅中电器设备的用电和控制相分离,操作更安全、更方便、更自由、更趋人性化。
电源集中控制箱,顾名思义是一种用来为各种用电器分配电源的,并集中在箱内进行控制用电许可(通或断)的电气装置。其功能和外观类似于工厂企业配电室内的配电箱。
1.控制箱的结构
电源集中控制箱有若干个基本模块组成。常用的模块有:配线模块、控制模块、继电器驱动模块、无触点驱动模块、电源模块等。
⑴配线模块
配线模块的作用就是将从开关面板引入控制箱内的控制线进行分立,以便跳接至需要控制的控制模块的输入端。一块配线模块最多可接入4根电脑网络线,即有4组输入。每根网络线(即每组)通常可分4联,每联是由一根颜色线和一根对应的白色线的绞线组成。如果需要的话,可以重新设置模块上的跳线,把4联扩展到7联。也就是把一根网络线内的4对绞线中的7根作为信号线,另一根作为公用线。配线模块结构如图1(a)所示。图1(b)是其中一路(即一根网线)的结构图,图中CT1-2、CT1-4、CT1-6、CT1-8是作4联输出时的控制线;当作7联控制用时只需将CT1-1~CT1-8中的任一对插座短接,其余7对作联控制线,同时也将跳线JP1-1~JP1-4短接即可。
(a) 模块结构图
(b) 跳线分布图
图1 配线模块
⑵控制模块
控制模块由集成电路、晶体三极管和电阻电容组成。共有两种:2联8路输出和4联8路输出。4联8路输出控制模块的结构如图2所示。每个模块有8路4联控制输入,每路只有一个输出接口,通过连线至驱动模块。
(a) 模块结构图
(b) 4联控制输入/输出图
图2 控制模块
⑶驱动模块
驱动模块有两种:继电器驱动和双向晶闸管驱动。其结构分别如图3(a)和(b)所示,图中驱动输入端分别是CON1/3/5/7或CN1/2/3/4和CN1/3/5/7或CN2/4/6,输出端分别是CON2/4/6/8和CT1/2/3/4。
(a) 继电器驱动模块
(b) 双向晶闸管驱动模块
图3 驱动模块
⑷控制箱的基本配置
控制箱的基本配置是:配线模块2个、控制模块2个、继电器驱动模块1个、双向晶闸管驱动模块3个。按照这个配置,一个控制箱可以通过8块4开关的面板控制4路插座和12路照明灯或16路用电器。控制箱的布局示意如图4所示。控制箱的输入控制线有8根电脑网路线和1对总电源线;输出电源线共16对,该线使用的是BV1.5mm2铜芯塑料线。
图4 控制箱布局示意图
如果条件许可,可以做到每个插座或照明灯均有一路输出,且受任意位置的4联开关控制。
2.应用实例
住宅电源集中控制方案的实施应以室(某一间)或套(某一户)为单位,尽量做到“一个输出点带一个负载”。下面以一套3室1厅2卫1厨房为例,介绍电源集中控制的方案。
灯和开关的布置。大、中两个房间均安装1盏吸顶灯,4盏筒灯,2盏床头壁灯;中房内卫生间安装1盏防水防尘灯,镜前灯1盏;床头和房间门口内侧都安装1块4联开关面板。小房间安装1盏吸顶灯,2盏床头壁灯,单管日光灯1盏;床头和房间门口外侧都安装1块4联开关面板。客厅安装1盏吸顶灯,6盏筒灯。独立卫生间安装1盏防水防尘灯,单管日光灯1盏,浴霸1套;门口内侧安装1块4联开关面板。厨房安装单管日光灯2盏;门口内侧安装1块4联开关面板。中间过道安装筒灯3盏;户门内侧安装1块4联开关面板。各灯、开关的示意位置如图5(a)所示。
插座布置。各间的插座示意位置如图5(b)所示。如需要可在阳台墙上加一插座。
控制方案。房间内4只筒灯作1路(筒灯控制另文介绍),2只床头壁灯作1路,客厅6只筒灯也作1路,过道筒灯作1路,浴霸有3路。这样照明灯分成22路。对于插座,各房间内的插座分2路,客厅内的插座分接到相应房间的插座线上,热水器单独作1路。这样插座需要有10路。两者合计共32路,正好使用两只基本配置的电源集中控制箱。
由于每路输出均可由4联控制,因此某一路需由哪4个地方位置来控制能够做到相当灵活。人的自由度得到了充分的发挥,并且很是方便。随时都可以打开控制箱(具有一定电气知识的人员),将4联开关面板上某一个开关跳线,根据住户的需要去控制任一路电源。如小房间外侧的4联开关可控制小房间内的一盏灯,客厅的灯,过道灯,厨房灯等。布线时需提醒的是在两个集中控制箱之间除放一根电源线外,还需要放置一根电脑网络线作箱子之间控制线的连接。
(a) 灯和开关布局 (b) 插座布局
图5 实例布局
3.结束语
住宅电源集中控制,使控制部分与强电相隔离,各自独立。在提高安全性的同时进一步地提高室内用电器控制的灵活性,并且具有布线简单,选线简单,实现多联控制方便(包括有线或无线远程控制,如电话线、宽带网络等),调整被控地(控制对象)简单,彻底改变“一次装修,无法更改”局面等优点。真真做到每个开关都可以控制任一盏灯或插座,随时可以更改控制点,易于实现智能化,更加提升了住宅的档次,因此具有极强的推广应用价值。
参考文献
[1] 陈洁. 住宅中电源集中控制与简单化布线[J]. 电气应用, 2008年11月P48~P51
[2] 康华光主编. 电子技术基础数字部分(第四版)
--. 高等教育出版社, 2000.
[3] 陈玉红 陈洁. 医院病房照明灯的控制. 灯与照明[J].2008年12月P48~P50