EIB是European Installation Bus的英文简称,即欧洲安装总线,在亚洲称为电气安装总线(Electrical Installation Bus),是电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准。
总线概述
基本介绍
EIB(European Installation Bus),是电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准。现已成为国际标准ISO/IEC 14543-3,并于2007年正式成为中国国标GB/Z 20965-2007。
EIB最大的特点是通过单一
多芯电缆替代了传统分离的
控制电缆和电力电缆,并确保各开关可以互传控制指令,因此总线电缆可以以线型、树型或星型铺设,方便扩容与改装。元件的智能化使其可以通过编程来改变功能,既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作,也可根据要求进行不同的组合。与传统安装方式比较,EIB不增加元件数量而实现了功能倍增,从而具有了高度的灵活性。它的开放性更使得不同公司基于EIB协议开发的电气设备可以完全兼容,并为后续公司进入EIB市场提供可能。
EIB系统既是一个面向使用者、体现个性的系统又是一个面向管理者的系统,使用者可根据个人的喜好任意修改系统的功能,达到自己所需要的效果,并可通过操作探测器(如
按钮开关等)来
控制系统的动作;另一方面, EIB系统还提供基于Windows的软件平台,管理者(如小区物业中心、大楼管理中心、车库管理处等)将安装此套软件的计算机连接至EIB系统即可对EIB系统进行控制并进行管理,从而达到集中管理的功能。
发展历史
1990年5月8日,以ABB、SIEMENS、MERTEN、GIRA、JUNG等共七家欧洲著名的电气产品制造商为核心组成联盟,制订了欧洲安装总线规范(European Installation Bus),成立了中立的非商业性组织EIBA(European Installation Bus Association,欧洲安装总线协会),EIBA会员占据了欧洲
楼宇、家庭自动化设备销售额的80%。自EIB于1992年第一次出现在德国汉诺威交易会以来,一场翻天覆地的电气安装革命已经悄悄地开始了。据统计,在德国的商业功能建筑和大型超市中,大约30%的楼宇都不同程度地安装了EIB系统,而在计划建造的楼宇中,这一比例则达到了60%。
EIB系统在欧洲被称为European Installation Bus,即欧洲安装总线。在亚洲则是指Electrical Installation Bus,即电气安装总线。迄今为止,已有一百多家制造厂上成为了EIBA的会员,按照开放的EIB标准生产能够相互兼容和交互操作的各种元器件,各类产品品种多达4000多种,几乎覆盖了建筑中各个行业和各种用途的需要。经过十多年的发展,EIB不仅成为事实上的欧洲标准,也被成功地引入世界各地,2000年时在IEC国际
现场总线标准大会上被作为提名国际标准之一。
1999年,EIB技术开始被引入中国,在短短的三年多时间内,以其优越的性能和质量获得了很大的成功,2001年3月,为配合EIB技术的推广,在同济大学建立了亚洲规模最大的EIB认证技术培训中心。
2001年,EIBA协会吸收了其他两家欧洲智能电气安装协会,在欧洲统一了智能电气安装技术标准,也诞生了全新的标准Konnex,简称
KNX。西门子为KNX协会的发起人,同时担任KNX协会主席。KNX标准以EIB标准为基础,针对智能家居和
网络控制制定了同EIB完全兼容的标准。
2003年欧盟以法律形式通过KNX/EIB标准,KNX/EIB标准为欧洲唯一法定标准。
结构特点
总线结构
EIB是一种标准的总线控制系统,控制方式为对等控制方式,不同于传统的主从控制方式,总线采用四芯
屏蔽双绞线,其中两芯为总线使用,另外两芯备用。所有元件均采用24VDC工作电源,24VDC供电与电信号复用总线。[2]
EIB的元器件均为模块化元件,主要分为驱动器和探测器两类,驱动器为标准
模数化的元件,采用标准
DIN导轨的安装方式,探测器采用标准
86盒齐平安装方式。驱动器和探测器可分散安装在建筑物的不同区域,然后使用总线将所有的元件连接起来。每个元件内均有内置的微处理器与
存储器,故这些元器件可分别独立工作,任何一个元件的损坏都不会影响系统其他部分的独立工作,因此具有高度的安全性。
EIB通讯协议遵循OSI(
开放式系统互联参考模型)模型,提供了
OSI模型所定义的全部七层服务。由于开关信号的随机性,EIB采用了
CSMA/CD(具有
冲突检测的
载波监听多路访问),通过这种总线访问技术,使得在多个总线元件同时发送信号时不会发生信号丢失并且EIB有自己的优先权定义以保证信号按照一定的次序传送。
EIB系统的基本结构是支线(Line),一条支线可以接64个元件,通过线路耦合器(Line Coupler)最多可以15条支线连接为一个区域(Area),而通过干线耦合器(Backbone Line Coupler)可以将15个区域连接成一个最大的系统。因此EIB系统最大可以容纳高达14400的元件,而可控制的用电设备点数更是惊人。[3]事实上,如果某一条线路需要连接更多的元件的话,还可以通过连接线路
中继器(Line Repeater)的方式再多连接192个总线元件。根据EIB标准,一条总线的最大长度为1000米。
EIB协议引入了两种类型的地址:物理地址和组地址。在
EIB系统中对于每一个总线元件都分配了唯一的物理地址。它包括了域,线和元件三部分。在三个部分之间用一个点来分开:例如:0.3.53 或者15.15.62。组地址通过电信号用于多个接受元件之间的通信,这些接受元件构成了一个组。组地址是一个用功能连接的地址,并且不同的级用一个斜线分隔开来。在ETS 1(EIB工具软件)中,它一般分成了两级,主群组和子群组。在ETS 2中,组地址可以分成两级或者三级,主群组,中间组和子群组,例如:14/6/206。最大的组地址为15/2047或者15/7/255。为了更加清楚的描述一个系统,组地址通常分成三级。这种地址结构使得区别不同的结构区域,比如大楼的不同部分,不同楼层,区别不同的功能区域,比如中央控制,照明,窗帘,供暖,监控或者特殊功能等等变得可能。主地址0是系统保留的。
产品特点
1.线路简单,安装方便,易于维护,节省大截面线材消耗量,降低建筑开发商的投资成本和维修
管理费用,缩短安装工期,提高
投资回报率。
2.运用先进的
微电子技术,不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、
定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种控制任务,并且可以优化能源的利用,
节约能源,降低运行费用。
3.能满足多种用户对不同环境功能的要求。电气安装总线是开放式,大跨度框架结构,允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。
4.满足建筑经济型运行要求。自动化提供了实现节能运行与管理的必要条件,同时尚可大量减少管理与维护人员,降低
管理费用,提高
劳动效率,并提高管理水平。
5.保证建筑安全可靠。现代化建筑有多种报警措施及安全服务,各系统间互相结合,并以计算机网络的形式实现,在各种紧急突发事件中,能作出迅速果断的处理,为建筑的安全提供了可靠的保障。通过
弱电控制强电,人体接触的控制设备均为24V
安全电压。
6.系统具有开放性。可以和其他物业管理系统(
BMS),楼宇自控系统(BA),保安及消防系统结合起来,符合
智能大厦的发展趋势。
应用功能
EIB系统可以实现的功能如下:
场景控制
场景控制Scene control:依个人偏好可设定不同的灯光模式,之后便可按照设定的灯光场景进行切换。从提供小孩看电视所需要的明亮区域,到成人饭后
品尝咖啡所需的柔和角落,只要轻触按钮或遥控器即可达成。
日光控制
日光控制Daylight control:许多办公大楼即使在天气晴朗的日子,仍然把电灯全部打开。而EIB依照所接收到阳光的多寡而调整办公室内的电灯亮度高低。当室外很亮时,这个灯光
控制系统就会将是室内的灯转暗;而最靠近窗户的灯光将会是最微弱的,以便整个房间的亮度都一致。
定时开关
定时开关Timed switching:商业大楼的楼梯间和公共走道的电灯,通常在非上班时间仍然是开着的,这种不必要的能源浪费是可以避免的。电灯可以在预先设定的时间(段),譬如在下班时间,自动变暗或关闭。
移动探测
移动
探测器Motion detector:当访客搭电梯到达时,电灯才会被启动;并且在没有任何动静时,灯光会自动转暗。这个探测器也可针对可疑行动或非法之侵入行为产生警戒措施方案。当探测到有物体移动时,它会发出警报,并且显示入侵者的位置。并可通报安全部门,或传送警告信息到屋主的移动电话。
感烟探测
感烟探测器Smoke detector:当火灾一发生时,感烟探测器立刻启动火警
警报器并通知安全部门,且屋主也可以由
行动电话接到通知。除此之外,系统也可以关闭瓦斯炉,以防止可能的爆炸;并且打开必要的警示,以对应快速疏散的需要。
水位探测
水位探测器Water sensor:你可以一回到家,浴缸内就已有热水等着你,只要经由移动电话送出指令,就可打开水龙头开始放热水;当水位上升到探测器的位置,水龙头就会关掉
紧急按钮
紧急按钮Panic button:对于病人、老人和残障者,只要将任一按钮设定为紧急按钮,这样,当需要协助,就能即时得到协助。
集中监控
集中监控Central monitoring:从一个地方即可控制与监视所有在家里或办公室的电器设备。你可以设定室外的电灯,在日落时打开,日出时关闭;或是让花园的喷灌设备每隔一天洒水一小时。为了能完全掌控,你可以在卧室、客厅或靠近前门的地方放置一个迷你的液晶显示板(LCD),让你一眼就可以知道高达14项关于你的公寓状况的报告。
行业应用
目前国内EIB的应用范围很广,在博物馆、大楼
外景照明、酒店大堂、客控,地铁,机场等等地方都有成功的案例。譬如酒店客控,有ABB i-bus与国内EIB厂家 tantron合作的超五星酒店--京基100
瑞吉酒店;西门子在世博园的项目
洲际酒店,机场有北京
T3航站楼、上海虹桥机场,体育馆有北京鸟巢,别墅等就不计其数。这些场合,由于EIB系统的开放性和稳定性,集成了消防、背景音乐等等系统,已经充分显示了EIB的生命力。
在中国市场上,西门子公司推出了Instabus EIB楼宇智能
控制系统,ABB公司推出了ABB i-bus EIB,在欧洲还有Gira的HomeServer,Merten公司的EIBeasy等系统,
MDT公司还推出产品3年质保的承诺。由于EIB系统的开放性特点,国内厂家也在探询将互联网通讯技术和
信息处理技术对EIB进行扩展,以实现互联网
远程监控,短信和电话监控等功能。在信息家电时代,
EIB系统更可实现家用电器与电气设备的整合,具有广阔的空间和发展潜力。