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智能開關(guān)
來源:作者:日期:2015-04-20 16:55:07點擊:12679次
智能開關(guān)是指利用控制板和電子元器件的組合及編程,以實現(xiàn)電路智能開關(guān)控制的單元。
開關(guān)(ON/OFF)控制又稱BANG-BANG控制,由于這種控制方式簡單且易于實現(xiàn),因此在許多家用電器和照明燈具的控制中被采用。但常規(guī)的開關(guān)控制難以滿足進一步提高控制精度和節(jié)能的要求,常規(guī)的開關(guān)控制方式在控制周期內(nèi),其控制量只有二個狀態(tài),要么接通,為一個固定常數(shù)值、要么斷開,控制量為零,這樣固定不變的控制模式缺乏人工開關(guān)控制的特點,人工開關(guān)控制過程中,人要根據(jù)誤差及誤差變化趨勢來來選擇不同的開關(guān)控制策略,例如在一個控制周期T內(nèi),控制量輸出的時間根據(jù)需要是可調(diào)的。這種以人的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ),根據(jù)實際誤差變化規(guī)律及被控對象(或過程)的慣性,純滯后及擾動等特性,按一定的模式選擇不同控制策略的開關(guān)控制稱為智能開關(guān)控制。
 

1概念

它和機械式墻壁開關(guān)相比,功能特色多、使用安全,而且式樣美觀。打破了傳統(tǒng)墻壁開關(guān)的開與關(guān)的單一作用,除了在功能上的創(chuàng)新還賦予了開關(guān)裝飾點綴的效果。智能開關(guān)被廣泛應(yīng)用于家居智能化改造、辦公室智能化改造、工業(yè)智能化改造、農(nóng)林漁牧智能化改造等多個領(lǐng)域,極大節(jié)約了能源,提高了生成效率和降低了運營成本,真正的做到了智能行天下。
隨著以iPhone,iPad為代表的智能移動終端的普及,智能開關(guān)的內(nèi)涵也在發(fā)展,逐漸成為手機控的首選應(yīng)用,在保留遙控開關(guān)的基礎(chǔ)上,也拓展出智能家居中的能源消耗監(jiān)控,云服務(wù)后臺的節(jié)點策略建議推送等多種復(fù)合的場景增值服務(wù)模式,智能開關(guān)也在經(jīng)歷由單一的個體,散戶走向家庭集約聯(lián)動的綜合能源部署階段。

2分類

智能開關(guān)的種類繁多,已有上百種,而且其品牌還在不斷的增加,其中市場所使用的智能開關(guān)不外乎幾種,接下來我們對市面上的開關(guān)從功能和技術(shù)兩個角度進行分類,詳情如下:

功能角度分類

智能開關(guān)是在電子墻壁開關(guān)的基礎(chǔ)上演變而來的,是對原有翹板式機械開關(guān)顛覆性革命,從愛迪生1879年發(fā)明電燈泡開始,就有了簡單的機械開關(guān),一百多年過去了,當(dāng)代的墻壁開關(guān)無根本性改變,沒有任何突破性發(fā)展,仍沿用機械式的開關(guān)方式,直到1992年,電子技術(shù)才開始進入墻壁開關(guān)領(lǐng)域,起初僅只是用于公共走廊中的聲控延時開關(guān),觸摸延時開關(guān)。到了2000年人體熱釋傳感器的廣泛應(yīng)用,延時開關(guān)有了重大的發(fā)展,人體感應(yīng)開關(guān)逐漸代替聲控延時開關(guān)和觸摸延時開關(guān),與此同時用可控硅相位控制的調(diào)光調(diào)速開關(guān)也孕育而生,旋鈕式調(diào)光開關(guān),主要適用于白熾燈,旋鈕式調(diào)速開關(guān),主要適用于風(fēng)扇電機。以上這幾種開關(guān)雖說從傳統(tǒng)的機械模式進入到了電子模式,但其功能相對簡單,僅只是在特定場合下使用,對傳統(tǒng)的機械開關(guān)無法形成沖擊和取代,另外由于現(xiàn)有的墻壁開關(guān)的布線格局中絕大多數(shù)只是單火線接入方式,零線直接引到負(fù)載,在開關(guān)中只有火線沒有零線,不能形成回路,無法正常供電,這樣限制了許多電子技術(shù)的引進和應(yīng)用,十幾年電子技術(shù)在墻壁開關(guān)中的發(fā)展一直在初期簡單功能階段徘徊,始終只有五種類型:觸摸延時開關(guān),聲控延時開關(guān),人體感應(yīng)延時開關(guān)(PIR),旋鈕調(diào)光開關(guān),旋鈕調(diào)速開關(guān).隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,墻壁開關(guān)單火線接入的供電技術(shù)有了重大的突破,同時將微電腦處理芯片引入到電子墻壁開關(guān)中,使得具有各種不同功能的電子墻壁開關(guān)變得切實可行,借此技術(shù)一些公司開始推出了系列的電子墻壁開關(guān)新產(chǎn)品,這時電子墻壁開關(guān)的種類有了極大的豐富和發(fā)展,因而有必要將之歸納分類,電子墻壁開關(guān)按功能分類如下:
智能開關(guān)
 
 
 
1)人體感應(yīng)開關(guān)
2)電子調(diào)光開關(guān)
3)電子調(diào)速開關(guān)
4)電子定時開關(guān)
5)其它智能開關(guān)
然而近二十年來居家生活已發(fā)生了重大的變化,許多家用電器已進入到了家庭,極大豐富了人們的生活,如冰箱、空調(diào)、LED燈,裝飾吊扇、排風(fēng)扇、浴霸等,控制它的還是一個簡單機械開關(guān),所能做到的也只是簡單的一開一關(guān),無法按照不同電器特點來作相應(yīng)功能的運行,例如:排風(fēng)扇裝在洗手間,人離開時,需要延時一段時間關(guān)閉以排除異味,有些`公共場合還要人來自動開,人走后延時一段時間再關(guān)閉。吊扇裝在客廳不僅需要開關(guān),還需要3檔或5檔調(diào)速,裝在臥室中要求有定時功能,但有別于排風(fēng)扇的延時關(guān)功能,最好能配上遙控器,指尖輕動,風(fēng)度自由掌控;然而對于LED燈來說,需要開關(guān)功能的同時,更為重要的是還需要調(diào)光/調(diào)色功能,諸如此類,對不同的家用電器,需要更加智能化的開關(guān)與之相匹配,這勢必將導(dǎo)致百年墻壁開關(guān)的一次徹底革命,其中iPuray愛普瑞率先提出家電智能開關(guān)的全概念,同時推出家電智能開關(guān)下的系列產(chǎn)品:
  • LED燈開關(guān)
  • 風(fēng)扇類開關(guān)
  • 排風(fēng)扇開關(guān)
  • 吊扇遙控器
  • 空調(diào)類開關(guān)
  • 加熱器開關(guān)
  • 電飯煲開關(guān)
  • 油煙機開關(guān)

技術(shù)角度分類

1、電力線載波類控制:是采用電力線來傳輸信號的,開關(guān)需要設(shè)置編碼器,會受電力線雜波干擾,使工作十分不穩(wěn)定,經(jīng)常導(dǎo)致開關(guān)失控。價格很高,附加設(shè)備較多(如阻波器、濾波器等)。優(yōu)點:價格便宜,易于接受。
2、無線射頻控制:是采用射頻方式來傳輸信號的,開關(guān)經(jīng)常受無線電波干擾,使其頻率穩(wěn)定而容易失去控制,操作十分繁瑣,價格也很高,此類開關(guān)需要添加一條零線,以達到多控、互控的效果。 優(yōu)點:價格便宜,大眾容易接受。
3、總線控制:是采用現(xiàn)場總線來傳輸信號,通過現(xiàn)場總線將總線面板連接起來實現(xiàn)通訊和控制信號傳輸,其穩(wěn)定性和抗干擾能力比較強,最早的總線是采用集中式總線結(jié)構(gòu),把所有的電線都集中一個中央中控制網(wǎng)關(guān)或控制器上,再從這個位置分信號線到每個開關(guān)的位置,這樣所帶來布線系統(tǒng)安全性比較差,中央控制器癱瘓,會影響整個運行。 分布式現(xiàn)場總線制的優(yōu)點:安全性好,不因為一個點故障而影響到其他點的運行,穩(wěn)定性和抗干擾能力強,信號走專門的信號線來傳輸,達到開關(guān)與開關(guān)之間相互通訊。但與傳統(tǒng)布線方式需要改變。 每一個位置的智能面板可實現(xiàn)多點控制,總控,分組控制,點對點控制等多種功能。
4、單火線控制:是一種類似GSM技術(shù)的無線通信,內(nèi)置發(fā)射及接收模塊,單火線輸入,布線方法與傳統(tǒng)開關(guān)相同,安裝方便。缺點:無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)操作。

 

3優(yōu)勢

單火線輸入,無需加接零線,安裝方便;
夜光觸摸,不摸黑;節(jié)能環(huán)保,智能通斷.
可以多控,遙控,時控,溫控,感應(yīng)控制等.
當(dāng)負(fù)荷未超過動作電流時,能保持長時間供電(即基本功能);
外形尺寸、安裝與普通開關(guān)/插座相同;未完全排除故障而強行復(fù)位供電,自動重復(fù)斷電、報警;
有故障的電路切斷后,不影響其他電路的工作。
產(chǎn)品在技術(shù)上比較完善,所以傳輸速度,穩(wěn)定性,抗干擾能力非常好。
產(chǎn)品在設(shè)計理念上有合理化的電路安全設(shè)計,避免開關(guān)出現(xiàn)短路和燒毀等損失。
自主研發(fā)的產(chǎn)品電力損耗小,散熱速度快,使用壽命長。
產(chǎn)品在質(zhì)量把關(guān)上非常嚴(yán)格,堅決按照ISO 9001 ISO9002來執(zhí)行。產(chǎn)品內(nèi)部都是使用高品質(zhì)的電子元器件。
智能開關(guān)的重點是穩(wěn)定性好、傳輸速度快、抗干擾能力強。智能開關(guān)單獨使用專門的信號線,不受其他如:電力線、無線電等輻射雜波干擾,產(chǎn)品操作穩(wěn)定性非常強。性能方面的穩(wěn)定將決定傳輸信號的速度和抗干擾能力。

4特點

主要功能

1、相互控制:房間里所有的燈都可以在每個開關(guān)上控制,在每個開關(guān)上最多能控制27路。
2、照明顯示:房間里所有電燈的狀態(tài)會在每一個開關(guān)上顯示出來。
3、多種操作:可本位手動、紅外遙控、異地操作(可以在其它房間控制本房間的燈)。
例1:晚上睡覺前,發(fā)現(xiàn)小孩房間燈還亮著,您可馬上在自己房間智能開關(guān)上很清楚的知道小孩房間哪一盞燈亮著,然后您可直接在自己房間智能開關(guān)上手動或遙控進行控制。
例2:如別墅或復(fù)式樓用戶,因住房大,往往回到自己房間休息時,突然想到其他房間燈沒關(guān),智能開關(guān)將有照明顯示和異地控制就很好的解決這類問題。
4、本位控制:可直接打開本位開關(guān)所連接的燈
例如:跟普通開關(guān)的3開一樣,可直接按燈1、燈2、燈3打開與關(guān)閉燈。
5、本位鎖定:可禁止所有的開關(guān)對本房間的燈進行操作
例如:如果您在書房看書,不想其他人打擾,智能開關(guān)可以鎖定您書房的燈,讓您安心看書。
6、全關(guān)功能:可一鍵關(guān)閉房間里所有的電燈或關(guān)閉任何一個房間的燈。
例如:晚上準(zhǔn)備出門,像普通開關(guān)一個一個房間關(guān)燈麻煩,用智能開關(guān),走到門口直接按全關(guān)鍵3秒即可全部關(guān)閉所有燈也可每個房間單獨關(guān)閉。
7、斷電保護:斷電時所有的電燈將關(guān)閉,并有聲音提示。
例如:假如有燈亮著,突然停電,再來電時智能開關(guān)將自動關(guān)閉所有亮著的燈,并有來電提醒,普通開關(guān)達不到這樣的功能。
8、狀態(tài)指示:可單獨關(guān)閉開關(guān)上的狀態(tài)指示燈,按任意鍵恢復(fù),不影響其它開關(guān)操作。
例如:晚上客廳燈亮著,其他房間燈也亮著,我先睡,我不想自己房間的面板上有顯示,但我也不想關(guān)掉其他房間的燈,這時我只要關(guān)掉自己房間面板上的指示燈即可。
 

應(yīng)用

智能開關(guān)使用環(huán)境廣泛,主要應(yīng)用于家居智能化改造、辦公室智能化改造、工廠智能化改造、農(nóng)林漁牧智能化改造等項目.詳見參考資料