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自动化与控制软件可配置、低碳及安全运行,楼宇智能化升级的三大新模式

www.cechina.cn2021.01.04阅读 432

  Gartner 2020年发布的《十大战略科技趋势》报告指出,智慧空间科技和“以人为本”的科技逐渐成为战略主流。在各类建筑物中,使用者对于办工、商业或公共环境的期望日益提高,楼宇自动化与数字化升级不仅能满足以上需求,同时也符合最新的全球绿色节能环保建筑要求。受益于技术的演进,尤其近年来新兴IoT网络技术的发展,为智慧建筑产业发展带来了脱胎换骨的变化www.cechina.cn,有许多革命性技术创新与应用。在这过程中,ADI公司的信号处理IC,包括模数和数模转换器、放大器、电源管理、RF IC等等,可帮助客户实现最佳的楼宇系统设计,最终使楼宇的建设者、开发商和用户共同获得更大的效益。
  当楼宇遇到软件可配置控制和自动化,智慧由此开启
  未来会有越来越多的人生活在城市控制工程网版权所有,据联合国预测,到2022年,全球56%的人口将是城市居民,2050年这一数字将上升至 68%,同时人们在建筑内待的时间也将会越来越长。因此,人们对建筑的安全性、舒适性、节能性、自动化与信息化等方面均提出了更高要求。为了在上述方面同时达到最高工作性能,必须借助一张由精密传感器和监控/控制系统构成的复杂而可靠的网络。
  ADI公司近日推出的用于楼宇控制和过程自动化的业界首款软件可配置输入/输出(I/O)产品系列,可帮助制造商和工业运营商提高控制系统的灵活性,同时降低产品的复杂性。传统的控制系统采用一组复杂的通道模块、模拟和数字信号转换器,以及与操作面的机器、仪器和传感器进行通信的单独有线输入/输出,需要进行成本高昂且工作强度大的手动配置。AD74412R和AD74413R具有可重构的模块通道,从而可以快速、轻松地实现远程设计灵活的控制系统,同时无需进行大规模的重新布线,这极大地提高了制造商和工业运营商的实现速度和灵活性,并使其能够在不大量增加成本和停机时间的情况下进行更改。

  在使用软件可配置I/O时,制造商可开发一个平台来代替多个过时的固定功能I/O模块,或用于I/O随着每次安装而动态变化的多个客户应用中。对于传统上依赖于带多个I/O模块的控制柜且每个通道类型需采用指定布线的系统,由于最终用户现在可以安装可在控制室编程的单个模块类型,硬件的需求随之减少,从而有助于降低物流、制造和支持成本。
  智能环保照明,建筑节能的“扛把子”
  据统计,在建筑总成本中,照明设备的耗电量占到了建筑总用电量的约三分之一。LED产品不仅具有节能高效率的特点,还能实现更加智能化的照明系统,LED因此成为工业、办公室和住宅区越来越青睐的照明技术。LED的成本占灯具总成本的大约25%到40%。预计未来许多年,它在灯具总成本中都会占据相当大的比例。降低灯具总成本的一种方法是以最高可能的电流驱动LED。如果妥善驱动,这种LED可提供更高的流明/成本比。ADI公司凭借其广泛的照明IC产品,包括无线解决方案、LED驱动器、智能占位传感器/DSP及电能计量等,推动下一代智能照明系统中实现更多高级功能和更高性能。
  LT3762 是一款同步升压型LED控制器,旨在减少高功率升压型LED驱动器系统中常见的效率损耗源。该器件的同步运行可最大限度地减少异步DC-DC转换器中箝位二极管的正向压降通常会产生的损耗。这一效率提升使LT3762能够提供比类似异步升压型LED驱动器更高的输出电流,特别是在低输入电压时。

  为了改善低输入电压时的工作性能,通过配置一个板载DC-DC稳压器,即使输入电压降至7.5 V以下,也能为栅极驱动电路提供7.5 V的电压。在低输入电压条件下提供强大的栅极驱动电压源,使得MOSFET在输入电压降低时产生较少的热量,从而使工作电压输入范围最低达3 V。
  可靠烟感探测系统,安全防患于未“燃”
  智能楼宇技术的发展,对楼宇的安全性要求很高。在美国,因火灾导致的死亡有五分之三发生在未安装烟雾探测器的建筑物内。现在的居民楼与常见的商场、写字楼、以及医院等公共场所随处可见烟雾探测系统,烟雾探测器可以挽救生命,但仅限正常使用时。在安装了烟雾探测器的建筑物内,将近四分之一 (23%) 的死亡是在烟雾探测器未工作或因频繁误警而被禁用的情况下发生的。因此,烟雾探测器制造商面临如下的严峻挑战:更高的性能以便降低误警频率,误警会导致消费者禁用或关闭该装置,新的法规要求(UL217、EN54/14604),需要频繁更换电池的功耗与减小烟雾探测器的尺寸以便更轻松地与建筑物整合。
  ADI提供的解决方案将模拟前端、LED 和光电二极管组合到一个小巧的封装中,极大地减小了烟雾探测器的占用空间。光电二极管和 AFE 的集成还提供高的环境光抑制功能和宽动态范围,从而进一步减少误警。

  ADI烟雾探测系统解决方案工作原理
  该解决方案使用Mie散射方法,LED更接近光电二极管。从而减小电路板尺寸控制工程网版权所有,使得烟雾探测器可以更小更适应住宅和商业用途建筑。此外www.cechina.cn,ADPD188BI烟雾传感器可为烟雾探测器提供完整的光学子系统解决方案,由于整个解决方案均由ADI公司制造、测试和验证,供应链更简单。此方法可大大降低客户的风险。ADI还开发了烟雾探测器参考设计,包括经过设计和测试的UL 217测试数据设置和算法以满足UL要求,从而加快开发周期,降低成本和项目风险。
  本文小结
  时至今日,驱动科技探索的不止于追求物理极限CONTROL ENGINEERING China版权所有,研究者和开发者更将关注回归于人,让技术服务于人、赋能于人。ADI在构建智慧楼宇各主要系统里的诸多探索与解决方案,符合绿色节能环保的大势所趋,同时也体现了以人为本、生命无价的价值理念,对构建未来的智慧楼宇系统提供了很好的技术参考。
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