基于NB-IoT和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地下停車(chē)庫節能照明系統

　　ESIM、USIM接口采用3 GPP規范,適用于常規的應用工具。在模塊上有一個(gè)USIM接口的監控電路，只支持3.0 V的USIM卡。6個(gè)引腳的USIM卡電路設計如圖6：

　　為了提高USIM卡在應用中的可靠性和可用性。 按照USIM電路設計中的標準設計。

　　(1)USIM卡槽在模塊的距離盡可能近，走線(xiàn)長(cháng)度盡可能小于200mm。

　　(2)USIM信號遠離RF和VBAT電路。

　　(3)確保模塊和USIM卡槽之間的地連接短而寬。地線(xiàn)的走線(xiàn)寬度不小于0.5mm，以保持相同的電勢。USIM_VDD靠近USIM卡槽處需添加小于1uF去耦電容。

　　(4)避免USIM_DATA和USIM_CLK之間的串擾。保持它們彼此遠離，并用包圍的地面屏蔽它們。

　　(5)為了提供良好的ESD保護，建議添加一個(gè)TVS二極管陣列。將TVS管靠近USIM卡槽，保證模組的USIM接口不會(huì )被ESD損壞。在模塊和USIM卡槽之間應串聯(lián)22Ω電阻，以抑制EMI雜散傳輸并增強ESD保護。 請注意，USIM外圍電路應靠近USIM卡連接器。

　　(6)將RF旁路電容(33pF)靠近USIM卡槽放置，以提高EMI抑制。

2.4 RF參考設計

　　射頻電路設計參考如圖7。

　　在天線(xiàn)焊盤(pán)兩邊有一些接地腳，目的是為了給射頻部分提供更好的對地連接，此外，有一個(gè)與電路相配的π電容用來(lái)調節射頻的性能，設計時(shí)最好靠近模塊的RF_ANT引腳。在射頻PCB設計時(shí)應該注意，模塊射頻引腳與天線(xiàn)射頻端的特性阻抗應該設置在50歐姆。

3 基于ZigBee技術(shù)的傳感控制系統設計

　　ZigBee傳感控制系統中主要包含ZigBee智能調光LED T8燈和ZigBee微波感應器，結合智能網(wǎng)關(guān)的邏輯控制，實(shí)現地下車(chē)庫節能照明系統人來(lái)車(chē)來(lái)調高亮度，人走車(chē)走調低亮度。

3.1 ZigBee智能調光LED T8燈管

　　采用ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )調節亮度，低能耗，安裝方式和普通T8燈管完全一致。如表3。

3.2 ZigBee微波感應器

　　微波雷達感應優(yōu)點(diǎn)：感應距離更遠，角度廣，無(wú)死區，能穿透玻璃和薄木板，不受環(huán)境、溫度、灰塵等影響，在37度情況下，感應距離不會(huì )縮短。反映速度快。是聲控、紅外感應的最佳替代品。如表4：

　　兩個(gè)微波感應器相隔距離需要在3米以上，不能會(huì )造成微波誤報，實(shí)際設計中微波感應器每隔6-7米安裝一個(gè)設備，微波探測距離計算方法如圖8。

4 先進(jìn)性和節能效益

4.1 節能，降低能耗浪費

　　地下停車(chē)場(chǎng)照明需求存在明顯的“ 潮汐現象”，即高峰時(shí)段與低谷時(shí)段的差異明顯，但傳統的日光燈管不會(huì )因為這種差異而改變亮度，達不到按需照明的目的，這就造成了低谷時(shí)段照明的大量浪費。

　　針對于車(chē)庫車(chē)輛的駛入與駛出存在“潮汐現象”，高峰期主要集中在上下班時(shí)段，一天中約有3/4的時(shí)間停車(chē)場(chǎng)處在休眠期，如果能有效的控制這3/4的時(shí)間段內的能耗輸出，能夠很大程度上降低能耗的浪費。

4.2 降低運營(yíng)成本

　　迫于經(jīng)濟壓力，地下停車(chē)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)企業(yè)曾經(jīng)采用多種辦法，例如，減少照明燈具安裝數量、減少亮燈數量、人工控制亮燈時(shí)間等達到節能的目的，但這些都是以降低照明品質(zhì)為代價(jià)來(lái)?yè)Q取電能的節約，改造效果往往不能令人滿(mǎn)意。由于地下停車(chē)場(chǎng)這種場(chǎng)合在地下需要長(cháng)時(shí)間照明，耗能比較嚴重，所以照明費用較高，企業(yè)不得不承擔高額的運營(yíng)成本。因此實(shí)現智能化的節能是企業(yè)迫切需要的。

4.3 做到節能的同時(shí)兼顧照明體驗

　　采用可以做單盞燈光亮度調節的T8 LED 智能燈管，通過(guò)系統化的設計，使得整體照明在做到節能化的同時(shí)，實(shí)現用戶(hù)角度的正常光照體驗。在無(wú)人無(wú)車(chē)狀態(tài)下，燈光調暗，有人有車(chē)的時(shí)候，在其行進(jìn)路線(xiàn)上，燈管逐步提前調亮。

4.4 節能效益分析

　　普通的地下車(chē)庫照明都是分高峰和低谷兩個(gè)時(shí)間段開(kāi)啟車(chē)庫照明，不論有沒(méi)有車(chē)輛進(jìn)入，高峰時(shí)段內所有庫照明始終都是成開(kāi)啟狀態(tài)。實(shí)際應用物聯(lián)網(wǎng)節能智能照明系統后，無(wú)人無(wú)車(chē)是燈的功率調暗至5%，有車(chē)有人是功率調亮至70%，實(shí)測中，寫(xiě)字樓地下停車(chē)庫和住宅地下停車(chē)庫24小時(shí)中，平均30%的時(shí)間比例處于有人或有車(chē)狀態(tài)，平均70%的時(shí)間比例處于無(wú)人無(wú)車(chē)燈暗的狀態(tài)，所以針對寫(xiě)字樓和住宅地下停車(chē)庫的節能率高大70%。

　　參考文獻：

　　[1]建筑照明設計標準.GB50034-2004中國標準書(shū)號[S].北京:中國國防部:2004.

　　[2]地下建筑照明設計標準.CECS45-92中國標準書(shū)號[S].北京:中國工程建設標準協(xié)會(huì )：1993.

　　[3]建筑設計防火規范.GB50016-2006中國標準書(shū)號[S].北京:中國建設部:2006.

　　[4]建筑物防雷設計規范.GB50057-2000中國標準書(shū)號[S].北京: 中國建設部:2000.

　　[5]民用建筑電氣設計規范JGJ-16-2008中國標準書(shū)號[S].北京: 機械工業(yè)出版社:2010.

　　[6]建筑電氣安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準GYJ1253-88中國標準書(shū)號[S].北京:中國標準出版社:2002.

　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第10期第67頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。