任务要求

图8-6所示为某室内智能开关控制系统布线图，熟悉并简述其开关控制原理。

图8-6　某室内智能开关控制布线图

任务分析

本任务的目的是帮助理解智能开关控制系统中的基本原理，通过对线路的理解，掌握智能开关的基本概念、理论及知识点，能熟悉智能开关与传统开关的区别和特点。

知识学习

8.3.1 智能开关概念

智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元。开关控制又称BANG-BANG控制，由于这种控制方式简单且易于实现，因此在许多家用电器和照明灯具的控制中被采用。但常规的开关控制难以满足进一步提高控制精度和节能的要求。

8.3.2 智能控制单元作用

取代原有开关设备二次系统的测量、保护和控制功能，还能记录设备各种运行状态的历史数据、各种数据的现场（当地）显示，并通过数字通信网络向系统控制中心传送各类现场参数，接受系统控制中心的远程操作与管理。

8.3.3 智能开关分类

目前，家庭智能照明开关的种类繁多，而且其品牌还在源源不断的增加，其中市场所使用的智能开关不外乎几种技术：电力载波、无线、有线。

（1）电力载波开关，是采用电力线来传输信号的，开关需要设置编码器，会受电力线杂波干扰，使工作十分不稳定，经常导致开关失控，价格很高，附加设备较多（如阻波器、滤波器等）。安装设备多了，出现问题的概率比较高，带来的售后就非常麻烦，需要专业人士来安装。

（2）无线开关，是采用射频方式来传输信号的，开关经常受无线电波干扰，使其频率稳定而容易失去控制，操作十分烦琐，价格也很高。附加设备也多（接收模块、调制解调器、集中控制器）。售后也非常麻烦，需要专业人士来安装。

（3）总线开关，也称之为第三代开关，是采用信号线来传输信号，稳定性和抗干扰能力比较强，最早的总线是把所有的电线都集中一个位置，再从这个位置分信号线到每个开关的位置（例如宾馆的床头开关一样），这样布线安装比较麻烦，需要专业人士来安装。总线制的优点：稳定性和抗干扰能力强，信号走专门的信号线来传输，达到开关与开关之间相互通信。采用普通开关的布线方式安装，普通电工就能安装。

8.3.4 智能开关基本结构

智能开关原理结构如图8-7所示。

图8-7　智能开关原理结构(www.daowen.com)

智能监控单元组成包括输入模块、中央控制模块、输出模块、检测模块及通信模块等。

输入模块：模拟量和开关量。

中央控制模块：微机系统、计算或逻辑判断。

通信模块：完成与上位机之间的信息传递。

8.3.5 智能开关的基本特点

1.现场参量处理数字化

智能开关采用微机处理和控制技术，使开关设备运行现场的各种被测参量全部采用数字处理，提高了测量和保护精度，减小产品保护特性的分散性，通过软件改变处理算法，使之不必改动硬件就可以实现不同的保护功能。

2.电气设备的多功能化

采用微处理器或单片微机对智能开关运行现场的各种参量进行采样与处理，可以集成用户需要的各种功能，如作为数字化仪表，保护类型、保护特性和保护阈值、故障录波、保存历史数据、编制并打印报表等。

3.智能开关的网络化

监控单元当作计算机网络中的通信节点，采用数字通信技术组成电器智能化通信网络，完成信息的传输，实现网络化的管理、设备资源的共享。

4.真正实现分布式管理与控制

使现场设备具有完善的、独立的处理事故和完成不同操作的能力，可组建完全不同于集中控制或集散控制系统的分布式控制系统。

5.真正的全开放式系统

可把不同生产厂商、不同类型但局部相同通信协议的智能电器互连，实现资源共享，且不同厂商产品可以互换，达到系统的最优组合。

完成情况检查

按表8-3对任务完成情况进行检查记录。

表8-3　任务完成情况检查记录表