楼宇照明监控系统实训台实训指导书

目录
第一部分THBAZM-1型楼宇照明系统介绍 (1)
概述 (1)
第一章楼宇照明控制部分（控制屏） (3)
第二章THBAZM-1型照明系统演示柜 (4)
第三章THBAZM-1型上位机工程软件的安装与使用 (5)
第二部分实训的基本要求与安全操作规程 (10)
第一章实训的基本要求 (10)
第二章安全操作规程 (12)
第三部分THBAZM-1 实训内容 (13)
实训一常用灯具的认知与应用 (13)
实训二楼宇普通照明配电方式组建和运行 (15)
实训三照度传感器认知与应用 (18)
实训四动静探测器认知与应用 (20)
实训五遥控照明控制器认知与应用 (21)
实训六照明灯具及普通控制设备的调试控制 (23)
实训七应急照明设备的控制 (26)
实训八时间表控制模式下照明线路组建和控制 (28)
实训九情景切换控制模式下照明线路组建和控制 (30)
实训十远程强制控制模式下照明线路组建和控制 (33)
实训十一动态控制模式下照明线路组建和控制 (34)
实训十二照明系统线路故障判断和切除 (38)
实训十三楼宇照明线路运行操作 (40)
第四部分附录 (41)
附录一THPIL 智能调光控制器使用说明书 (41)
THBAZM-1型楼宇照明系统实训装置第一部分THBAZM-1型楼宇照明系统介绍
概述
智能建筑以其先进的技术、完善的功能为人们提供舒适、高效、安全的服务。

而智能建筑的电气照明更为其增添光彩。

电气照明不仅为人们工作、学习、生活提供良好的视觉条件，而且对环境产生重要的影响，利用灯光造型及其光色的协调，使室内环境具有某种气氛和意境，体现一定的风格，增加了建筑艺术的美感，使环境空间更增加符合人们的心理和生理的要求，从而得到美的享受和心理的平衡。

作为智能楼宇重要组成部分的照明系统，面对不断发展的需要，要求照明系统智能化，具备场景模式等复杂功能，便于控制和监督，并能与安防、三表等系统集成，微电子技术、网络通信技术的纵深发展，照明控制技术面临革命性的变革，变革所呈现的三大趋势是：1）电子化----电子元器件替代传统的机械式开关。

2）网络化----网络通信技术成为智能照明系统的技术平台
3）集成化----系统集成技术平台使照明、安防、三表成为一个整体解决方案。

建筑照明以“安全、适用、经济、美观”为原则设计的。

智能建筑照明按其用途来分种类很多。

一是为了创造一个良好舒适的视觉照明，也就是为了满足人的视觉需要的办公或生活的局域照明；二是为了美化环境，渲染空间环境气氛的艺术照明；三是楼梯、走廊等公共照明；四是特殊照明，如航空障碍照明、景观照明、应急照明、疏散指示照明等。

按其控制功能分为环境照度控制，即保证建筑物内各区域的照度及视觉环境而对灯光进行的控制；以及为了节约电能对照明设备采用的控制，即照明节能控制。

“THBAZM-1型楼宇照明系统实训装置”满足了智能建筑照明系统的基本要求，它是一种模拟智能照明控制系统的实训装置。

系统包括：楼层照明配电线路、照明场景模拟部分，照明系统综合控制。

同时配备“THBAZM-1型上位机软件”，可实现远方监控照明系统，同时方便组建楼宇自控系统。

装置整体结构图如下：
第一章楼宇照明控制部分（控制屏）
1．楼宇照明控制部分
楼宇照明控制部分是由模拟典型楼层配电形式的楼层配电线路以及照明场景控制开关组成，照明控制开关包括以下几类：
（1）传统照明控制方式：手动开关组件（单路开关、双路开关）、手动调节组件（调光开关）。

（2）智能照明控制方式：触摸延时开关、人体感应开关、声控延时开关、遥控开关、一键切换、THPIL-1智能调光控制器。

（3）自动照明控制方式：上位机远动控制各楼层配电箱以及公共照明的通断，下位机采用DDC控制器。

在控制屏左侧设有一个“照明运行方式”选择开关，用于照明线路的手动/远动切换控制。

手动时，照明线路由现场按钮控制；远动时，照明线路由远方上位机控制。

2．通信接口部分
在实训屏右侧设置有两个通信接口（DB9针）：一个是LonWorks通信接口，一个为备用，可实现与其他网络互连。

3．消防告警模拟部分
在实训屏左下方，设有消防告警按钮，按下此按钮，模拟消防信号的发出，DDC检测该按钮触点信号，可通过上位机联动跳闸相关照明线路。

4．短路保护告警部分
本实训屏电源部分设有专用保护装置：火线与屏外壳短路保护。

在实训操作时，发生火线与屏外壳短路时，屏内安装的蜂鸣器会发生告警声，面板上“告警”灯亮，屏内安装的总电源接触器会自动断开，此时整个控制屏失电，只有当短路故障切除，按下“复位”按钮后，接触器再次吸合，整个屏正常供电运行。

第二章THBAZM-1型照明系统演示柜
照明系统演示柜模拟智能化综合大楼，集成了多种灯具和控制开关，作为照明控制部分的演示对象。

本实训柜模拟智能化大楼典型楼宇场所和场景。

按照综合大楼设计思路，我们把演示柜分成5层。

地下一层为停车场；第一层为大堂和楼道一；第二层为多功能会议厅和楼道二；第三层分为经理办公室、员工办公室和楼道三；第四层分为卧室、客厅和楼道四。

各控制方式以及开关如下：
1．卧室设有白炽灯，采用调光开关控制，以改变照度来适应各种不同的场合，如看电视，学习，休息等；客厅采用两位单路开关控制，控制两种不同的灯光，以满足不同的场合需求，如待客，聚会等。

楼道四采用触摸延时开关控制，可达到节约电能的目的。

2．经理办公室采用多场景按钮切换控制，切换的场景有全亮，全灭，办公，会客，休息；员工办公室采用荧光灯手动调光控制。

楼道三采用人体感应开关控制，根据人体的红外线来控制灯。

3．多功能会议厅采用智能调光控制器控制。

控制器中已经设置多种场景，如入场，会议，休息，投影，散会等等，通过按键可设置对应场景。

楼道二采用双路开关控制，实现两地控制同一盏灯。

4．大堂采用无线遥控装置控制，通过手持遥控器的按键或面板开关来进行场景设置。

楼道一采用声光控开关控制，通过检测声音来控制灯。

5．-1层地下停车场采用光电开关控制，当车挡住光电开关发射的红外线时，接收装置无法接收信号，光电开关输出触点信号控制地下层灯光的开启。

采用两条航空电缆线，将演示柜的电源以及控制信号，从演示柜后面的航空插座连接到控制屏的左面航空插座。

第三章THBAZM-1型上位机工程软件的安装与使用
1产品介绍
“THBAZM-1型楼宇照明系统实训装置上位机软件V2.1”是基于Windows 操作系统的综合自动化、集成化应用平台，用于THBAZM-1型楼宇照明系统实训装置，可完成照明系统的实时监控。

本系统可模拟现场运行的楼宇自控管理系统，具备基本的监控和数据采集（SCADA）功能。

系统在整体技术指标、实时性等方面都达到较高的水平，在易操作、保护及友好的人机界面等方面也充分发挥了现代计算机技术和通信技术特点，可以满足用户多方面的需求，达到照明系统监控软件用于教学的目的。

本系统软件采用北京三维力控组态软件开发设计，界面丰富，功能全面，具有良好的扩展性。

力控组态软件的使用方法详见《力控用户手册》。

2运行环境
本监控系统软件采用力控组态软件编写设计，软件运行后，接口显示在最前端，并且屏蔽了CRAL+ALT+DEL组合键以及禁止了ALT和右键，此时，最好不要调用和运行其它软件。

软件运行平台：
操作系统：Microsoft Windows 2000+sp2 或Windows XP中文操作系统
分辨率：1024×768
硬件平台：
并口硬件锁：力控组态软件并口密码锁
特别注意：在运行监控系统软件时，尽量不要运行其它软件，以减少系统内存的消耗，提高软件工作的可靠性。

更不能运行需要占用COM1的软件，因为本监控软件需要占用COM1，否则会出现串口冲突的现象，影响软件的正常使用。

3安装运行软件
打开安装光盘，运行“安装工程”文件夹中的“THBAZM-1上位机软件V2.1”文件夹中的“setup”图标（如图1-3-1所示），出现图1-3-2所示安装画面，选择对应选项，点击“开始”，安装软件。

图1-3-1 图1-3-2
安装过程中会出现“深思Ⅲ驱动安装向导”（如图1-3-3所示），点击“下一步”，出现图1-3-4，选择“安装驱动程序”，点击“下一步”，出现图1-3-5，点击“完成”。

图1-3-3 图1-3-4
图1-3-5
“THBAZM-1上位机软件V2.1”安装完成后出现图1-3-6，点击“确定”，完成安装。

图1-3-6 图1-3-7 在桌面上出现图1-3-7所示图标，双击该图标进入“THBAZM-1 上位机软件(V2.1)”运行系统。

4操作窗口功能介绍
4.1初始登陆窗口
运行工程项目后，第一窗口为软件登陆窗口。

如图所示1-3-8。

点击“进入系统”按钮，进入监控系统，开始信息的下发和上传工作。

点击“退出系统”按钮，可退出监控系统。

图1-3-8
4.2照明系统监控窗口
如图1-3-9所示，在此窗口中，可监控以下信息：
（1）运行控制：在此框中，点击各照明线路开、关按钮，可控制线路通、断。

（2）时间表计划任务设置：点击此按钮，出现图1-3-10，此时可控制各路照明线路按计划时间启动和停止。

（3）运行线路状态：可监测各照明线路的通、断状态以及卧室照度。

图1-3-9
图1-3-10
4.3时间表工作设置窗口
如图1-3-10所示，在此窗口中，“时间查询”显示当前时间，“计划任务”可设置各照明线路的运行时间。

点击“设置”，出现图1-3-11窗口，设定“开时间”和“关时间”，点击“确定”，颜色变灰（不可选状态），说明设置成功，如果设置时间不对，会有相应提示。

设置时间完成后，图1-3-10中，“未设置”变为“已经设置”。

图1-3-11
4.4消防告警提示窗口
当发生消防告警信号时（按下实训台面板上的消防告警按钮），在右上角会弹出如图1-3-12窗口。

点击该窗口，会出现如图1-3-13窗口。

（1）确定：自动跳开所有照明线路。

（2）返回：关闭该窗口。

图1-3-12 图1-3-13
4.5系统管理窗口
在供配电监控管理系统主功能窗口点击“退出系统”，弹出如图1-3-14所示对话框。

点击“确定”，退出工程运行。

点击“取消”，返回“供配电监控管理系统”窗口。

图1-3-14
第二部分实训的基本要求与安全操作规程
第一章实训的基本要求
“THBAZM-1型楼宇照明系统实训装置”的实训目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。

通过实训操作使学生能够根据实训目的，实训内容及实训步骤，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实训报告。

在整个实训过程中，必须集中精力，及时认真做好实训。

现按实训过程提出下列具体要求。

1实训前的准备
实训准备即为实训的预习阶段，是保证实训操作能否顺利进行的必要步骤。

每次实训前都应做好预习，才能对实训目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实训质量和效率。

预习应做到：
⑴复习教科书有关章节内容，熟悉与本次实训相关的理论知识。

⑵认真学习实训指导书，了解本次实训目的和内容，掌握实训工作原理和方法，仔细阅读实训安全操作规程，明确实训过程中应注意的问题（有些内容可到实训室对照实训设备进行预习，熟悉组件的编号，使用及其规定值等）。

⑶实训前应写好预习报告，其中应包括实训系统的详细接线图、实训步骤、数据记录表格等，经教师检查认为确实做好了实训前的准备，方可开始实训。

⑷认真做好实训前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实训质量和保护实训设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。

2实训的进行
在完成理论学习、实训预习等环节后，就可进入实训实施阶段。

实训时要做到以下几点：
⑴预习报告完整，熟悉设备
实训开始前，指导老师要对学生的预习报告做检查，要求学生了解本次实训的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实训操作。

指导老师要对实训装置作详细介绍，学生必须熟悉该次实训所用的各种设备，明确这些设备的功能与使用方法。

⑵建立小组，合理分工。

每次实训都以小组为单位进行，每组由2～3人组成。

⑶试运行
在正式实训开始之前，先熟悉装置的操作，然后按一定规范通电接通电源，观察装置是否正常。

如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实训。

⑷认真负责，实训有始有终
实训完毕后，应请指导老师检查实训资料。

经指导老师认可后，关闭所有电源，并把实训中所用的物品整理好，放至原位。

3实训总结
这是实训的最后阶段，应分析实训现象并撰写实训报告。

每位实训参与者要独立完成一份实训报告，实训报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。

实训报告是根据实训中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实训总结和心得体会，应简明扼要、字迹清楚、结论明确。

实训报告应包括以下内容：
⑴实训名称、专业、班级、学号、姓名、同组者姓名、实训日期、室温等。

⑵实训目的、实训线路、实训内容。

⑶实训设备的型号、规格、铭牌数据及实训装置编号。

⑷实训资料的整理。

⑸用理论知识对实训结果进行分析总结，得出正确的结论。

⑹对实训中出现的现象、遇到的问题进行分析讨论，写出心得体会，并对实训提出自己的建议和改进措施。

⑻实训报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。

⑼每次实训每人独立完成一份报告，按时送交指导老师批阅。

第二章安全操作规程
为了顺利完成THBAZM-1楼宇照明系统实训装置的全部实训，确保实训时人身安全与设备的安全可靠运行，实训人员要严格遵守如下安全规程：
1．实训台上用导线连接的地方比较多，所以接完后一定要认真检查，尽量不要出现短路的现象。

2．做实训时，由于接线错误导致保险丝熔断，可打开后门（第一层右侧），更换保险丝（5A），及面板上对应的保险丝。

两种保险丝不一样，内部的为RT14-20座，面板上为普通保险丝。

更换保险丝之前，一定要将总电源切除。

3．在实训操作时，发生火线与屏外壳短路时，屏内安装的蜂鸣器会发生告警声，面板上“告警”灯亮，屏内安装的总电源接触器会自动断开，此时整个控制屏失电，只有当短路故障切除，按下“复位”按钮后，接触器再次吸合，整个屏才能正常供电运行。

第三部分THBAZM-1 实训内容
实训一常用灯具的认知与应用
一、实训目的
1．了解灯具的作用和特点。

2．了解灯具的分类。

3．了解灯具的选择。

二、原理说明
1．光源性能
电光源按发光原理分为热辐射光源与气体放电光源。

目前，用于智能建筑照明的光源主要是热辐射类的卤钨灯，气体放电类的荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯与高压钠灯。

白炽灯和荧光灯主要用于建筑物内部照明，高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯和卤钨灯则用于广场道路、建筑物立面、体育馆等地的照明。

电光源的主要特性指标有功率、色温（K）、显色性（平均显色指数Ra）、光效(lm/W)、启动特性和功率因数等。

2．光源的选择
光源的选择应考虑选择的基本原则和具体应用场合。

选择的基本原则包括：
1）满足照明质量的要求，如光通量、色温、显色性等。

2）适应视觉条件和环境条件，如视觉紧张程度、防火要求或防尘要求等。

3）考虑使用方式和外界影响，如开关频繁程度、电压波动等。

4）注意经济合理性，如发光效率、电能消耗等。

不同场合下光源的选择依据包括：
1）在照明开关频繁、要求无频闪效应、防电磁干拢、光效要求高的场所，宜选白炽灯和卤钨灯。

卤钨灯较白炽灯有明显的优点，被广泛用于大面积照明和定向照明，特别是强光照明、电视电影摄像照明、舞台照明等。

2）在视觉工作精细、工作时间长的场所，常用荧光灯或卤钨灯。

荧光灯的品种多，显色性和色温可根据环境不同具体选择，被广泛应用于高层建筑中。

日光灯光源接近自然光，有明亮感，使人精力集中，适用于办公室、会议室、教室、设计室、阅览室和展览橱窗等场所。

暖白色较其它红光成分多，给人以温暖、健康感，适用于家庭、宿舍、医院、宾馆客房等场所。

3）在有光色要求的高大场所（如体育馆），宜用混合照明，如白炽灯与高压汞灯、高压钠灯与金属卤化灯、高压汞灯与高压钠灯等混合。

4）对于特别场所就加强某项指标，例如需要正确辨色或需要用着色来提高物体与背景颜色对比的场所，宜用显色性高的三基荧光灯。

5）光源的选择要与环境装饰相协调，应与建筑融为一体。

3．灯具的选择和分类
灯具是光源、灯罩（控制器）和附件的总称。

它的功能是将光源所发出来的光通量进行再分配，并具有装饰和美化环境的作用。

因此，灯具有功能性和装饰性双重作用，只是对于不同的灯具侧重不同。

功能灯具以提高光效、降低眩光影响，保护光源不受损失为目的。

装饰灯具则以美化环境、烘托气氛为主要目的，故将造型和色泽放在首位，适当兼顾效率和限制眩光等要求。

3.1灯具的选择
选择灯具时，应综合考虑以下几点：
（1）灯具的光学特性（灯具效率、配光、利用系数、表面亮度、眩光等）；
（2）经济性（价格光通比、电消耗、维护费用等）；
（3）灯具使用的环境条件（是否要防水、防潮、防尘等）；
（4）灯具的外形与建筑物或室内装修是否协调等。

3.2灯具的分类
根据安装方式，灯具大致可分为吸顶灯、壁灯、嵌入式灯、半嵌入式灯和吊灯等。

壁灯主要用于局部照明、装饰照明或不适合在顶棚安装或没有顶棚的场所；吸顶灯主要用于没有吊顶的房间内；嵌入式和半嵌入式灯具主要用于有吊顶的房间内，其中嵌入式灯具的限制眩光作用比半嵌入式要好；吊灯是应用最广泛的一种，它主要是利用吊链、吊管、吊线来吊装灯具，以达到不同的效果。

从应用环境来分，灯具又可分为民用建筑灯具、工业建筑灯具、专用灯具（如水下照明灯、艺术欣赏灯、舞厅舞台灯等），还可分为防潮型、防水防尘型、防爆安全型、隔爆型和防腐蚀型等。

三、实训内容与步骤
1．观察THBAZM-1 照明系统演示柜里面安装的光源，分析它们的显色性的不同。

2．观察THBAZM-1 照明系统演示柜里面安装的灯具。

分析它是属于哪一种灯具。

四、实训报告
1．写出白炽灯与荧光灯在光通量，色温，显色性方面的不同。

2．写出灯具的一般分类。

实训二楼宇普通照明配电方式组建和运行
一、实训目的
了解楼宇照明配电线路结构。

二、原理说明
楼宇照明配电根据负荷性质，可分为普通楼层照明配电、应急照明配电和航空照明配电。

应急照明和航空照明有专用的配电线路。

应急照明配电方式为双电源切换。

普通楼层照明配电主要有四种方式，如图3-1-2-1所示。

图3-1-2-1 楼层照明配电结构图
三、实训内容与步骤
楼层配电运行方式一（图3-1-2-2）
1．打开侧面总电源，将照明“运行方式选择”开关切换为手动。

按图3-1-2-2接线。

“照明配电出线”在DDC控制器下方。

2．在各层选择一种场景控制灯亮，验证接线的正确性。

场景接线和控制参考实训五、六和九。

3．分析“楼层配电运行方式一”配电网络结构和运行特点。

图3-1-2-2
楼层配电运行方式二（图3-2-2-3）
实训步骤同“楼层配电运行方式一”，按图接线，完成配电线路组建。

分析“楼层配电运行方式二”配电网络结构和运行特点。

图3-1-2-3
楼层配电运行方式三（图3-2-2-4）
实训步骤同“楼层配电运行方式一”，按图接线，完成配电线路组建。

分析楼层配电运行方
式三配电网络结构和运行特点。

（虚线部分接线已经完成，不需要再接线，按下中间配电箱1、2船形开关“通”，即可接通线路）
图3-1-2-4
楼层配电运行方式四（图3-2-2-5）
实训步骤同“楼层配电运行方式一”，按图接线，完成配电线路组建。

分析“楼层配电运行方式四”配电网络结构和运行特点。

图3-1-2-5
四、实训报告
1．说明四种典型楼层配电线路的特点。

2．根据楼层配电接线方式，分析不同线路结构的应用场所。

3．分析楼层配电与其它照明配电方式有何不同。

实训三照度传感器认知与应用
一、实训目的
1．了解照度传感器结构。

2．熟悉照明传感器的工作原理。

二、原理说明
1．照度传感器是将光照度转换成电信号的仪器。

由于硅光电池的输出与照度（光流量/感光面积）成比例，因此可构成照度计（其它光度值的测量都可以采取相应办法将其变换为感光面的照度进行测量），通过运放再将光电流进行电流－电压转换。

设备中，照度计将0～10000LUX光照度转变为4～20mA的电流信号，然后将4～20mA的电流信号转换为0～10000LUX照度，通过面板上的数码管进行显示。

2．设备中所用的照度传感器的技术参数为：
供电电压：24VDC
最大允许误差：±7%
重复测试：±5%
温度特性：±0.5%
感光体：带滤光片的硅光伏探测器
波长范围：380～730nm
测量范围：0.00～10.00kLUX
输出形式：电流输出4～20mA
工作温度：0～40℃，0～70%RH
存储温度：－10～50℃，0～80%RH
3．照度传感器原理如图3-1-3-1：
图3-1-3-1照度传感器原理图
三、实训内容与步骤
1．参考实训二，选择一种楼层照明配电方式，将实训台上电。

2．按面板上卧室接线图把卧室线路连接好，见图3-1-3-2。

图3-1-3-2 卧室面板接线图
3．将4层照明配电箱的“启动”按下，使4层照明得电。

4．将卧室的空气开关合上，调节卧室的调光器，随着光照的改变，观察左边数码管显示有何变化。

5．关闭设备电源。

四、实训报告
1．列出照度传感器特性。

2．写出各种环境下的照度大概值，如白天，夜晚，阳光下。

实训四动静探测器认知与应用
一、实训目的
熟悉动静探测器的工作原理。

二、原理说明
在现实生活中有一些公共设施，比如楼道出入口、公共厕所等地方，常常采用的是一些感应开关，它们具有这样的特点：在白天它们一般不工作，但到了晚上，当人们发出它们能接收到的一些信号时，便接通电源，使照明灯开始工作，在延时一段时间后能自行断开电源。

动静探测器开关：动静探测器开关的主要元件是一片新型热释电红外探测模块HN911L和一只V-MOS管。

热释电红外传感器遥测移动人体发出的微热红外信号，送入HN911L，在输出端得到放大的电信号使V-MOS管导通从而接通电源，同时用电容的充放电来实现延时功能。

开关接通电源，将掌心按在菲涅耳透镜（圆球）上，灯泡亮，移开手掌，灯泡经过一段延时后熄灭。

也可在黑暗状态下，当人从开关前走过时灯泡便会亮。

开关探测范围：2m以内。

三、实训内容与步骤
1．将应急照明的电源Ly1、Ny1与Ly2、Ny2接到应急照明配电箱，对应接好。

不要接错，避免短路。

2．将实训台上电，按下应急照明配电箱进线1按钮，闭合右边空气开关QF8。

注意：人体感应延时开关接通电源后，首先芯片自检，此时白炽灯可能会闪三下（视周围环境），属正常现象。

3．用手捂住楼道三的人体感应延时开关，观察灯光的变化。

4．实训完成后，关闭设备电源。

四、实训报告
根据实训内容，说明动静探测器开关的工作原理。