基于DALI協(xié)議的酒店客房集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文/張建新 （廣州市設(shè)計(jì)院）

1 設(shè)計(jì)背景

隨著生活水平的不斷改進(jìn)，人們對(duì)于酒店的要求越來(lái)越高，酒店的功能定位已經(jīng)從過去單一的提供住宿向更加舒適、便捷、高效服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域深入拓展。伴隨著這些核心內(nèi)容的不斷提升，酒店無(wú)論是從整體環(huán)境還是客房?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)功能，都在不停嘗試新技術(shù)，新想法，以提供更優(yōu)質(zhì)、更全面的服務(wù)給旅客。

酒店客房控制系統(tǒng)，便是為了方便旅客，給旅客提供更加智能化的服務(wù)而產(chǎn)生的，隨著技術(shù)發(fā)展，目前更多是將通訊與計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)相融合，允許旅客通過客房智能控制終端，對(duì)客房?jī)?nèi)部中央空調(diào)等機(jī)電設(shè)施、酒店客房服務(wù)管理、客房影音設(shè)備、客房智能燈光等一系列設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控。其不僅給旅客帶來(lái)視聽上的享受、操作上的便利，同時(shí)也在一定程度上，實(shí)現(xiàn)酒店節(jié)能控制，方便酒店日常管理及運(yùn)營(yíng)，可以說，酒店客房控制系統(tǒng)已經(jīng)成為酒店全面智能化不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一。

DALI（數(shù)字可尋址照明接口）調(diào)光調(diào)色技術(shù)，采用總線形式，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的燈光控制協(xié)議，其因?yàn)橹С终w、分組調(diào)光、精細(xì)調(diào)光、布線簡(jiǎn)單等功能特點(diǎn)，特別適合于目前廣泛應(yīng)用的LED照明燈具的控制，其應(yīng)用在會(huì)議室、辦公區(qū)等場(chǎng)所案例已經(jīng)較為豐富，但是目前DALI系統(tǒng)更注重的是自身燈光控制部分，未能與其他系統(tǒng)形成有效的統(tǒng)一。所以，針對(duì)上述情景，在未來(lái)酒店發(fā)展的大環(huán)境下，將DALI技術(shù)與酒店客房控制系統(tǒng)相結(jié)合，將能為酒店帶來(lái)更好的技術(shù)突破，并且為入住旅客提供更加豐富的綜合場(chǎng)景控制，滿足人們對(duì)于酒店智慧客房的使用需求。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)總述

DALI系統(tǒng)作為獨(dú)立的燈光控制系統(tǒng)，在酒店客房?jī)?nèi)，還沒有同其他智能化設(shè)備形成統(tǒng)一，這或多或少都會(huì)降低酒店整體智能化集成水平，為旅客帶來(lái)操作上的繁瑣。所以，本設(shè)計(jì)致力于將DALI調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)同酒店客房集中控制系統(tǒng)結(jié)合，為酒店客房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)一種更加綜合性的控制形式，進(jìn)一步提高智能化管控水平。

在客房集中控制系統(tǒng)當(dāng)中，最為核心的功能設(shè)備為客房智能控制器（RCU），其是連接控制面板與各類機(jī)電設(shè)備、影音設(shè)備與酒店管理方的中樞。經(jīng)過多年發(fā)展與實(shí)踐，該中樞已經(jīng)形成一套穩(wěn)定可靠的控制體系。軟件方面，該系統(tǒng)由幾個(gè)重要模塊組成，它們分別是客房狀態(tài)管理模塊、客房服務(wù)控制與顯示模塊，空調(diào)控制模塊和室內(nèi)電器化設(shè)備控制模塊。而在硬件方面，為了使相應(yīng)的功能模塊得到充分利用，RCU也為其配備較為全面的接口類型，其中包括支持無(wú)線控制設(shè)備接入的網(wǎng)絡(luò)接口，支持機(jī)頂盒、數(shù)碼音響、電視機(jī)等家電設(shè)備接入的紅外接口及控制空調(diào)運(yùn)行的RS485/RS232通訊接口等。正是該系統(tǒng)的軟硬件相互配合，協(xié)同工作，才能夠保證整個(gè)客房集中控制系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。所以，針對(duì)客房集中控制的綜合統(tǒng)一，其主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)RCU的模塊種類及接口類型進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)，讓其滿足設(shè)計(jì)的功能需求。

而對(duì)于兩種功能的統(tǒng)一，需要理清不同系統(tǒng)間的功能邏輯及組織架構(gòu)，所以，對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行深入討論：

①DALI調(diào)光調(diào)色的需要的相關(guān)設(shè)備及其控制邏輯。

②DALI系統(tǒng)同RCU設(shè)備對(duì)接的功能接口及RCU內(nèi)部功能模塊的實(shí)現(xiàn)形式。

圖1 DALI照明系統(tǒng)主要設(shè)備連接示意圖

2.2 DALI照明系統(tǒng)組成

DALI作為一個(gè)總線形式控制的調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)，所有設(shè)備的接入只需由一對(duì)雙芯電纜串接成網(wǎng)絡(luò)即可，其主要設(shè)備大致包括幾類（見圖1）：

1）總線電源；

2）DALI控制器，該控制器可以為控制面板、傳感器、網(wǎng)關(guān)等相關(guān)設(shè)備，具備DALI接口；

3）DALI驅(qū)動(dòng)器：可以支持各種光源、窗簾等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器[1]。

其系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過配置照明控制器與驅(qū)動(dòng)器建立邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在控制器受到一個(gè)觸發(fā)指令后，將指令發(fā)送到總線上，這個(gè)指令包括目標(biāo)地址及目標(biāo)地址的控制信息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與目標(biāo)地址匹配的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器接收控制器發(fā)出的控制信息，并完成相關(guān)設(shè)備的控制輸出。通過如此的技術(shù)形式，DALI系統(tǒng)可以完成諸如按需調(diào)整燈光的亮度，精細(xì)化到每個(gè)燈具的調(diào)光、調(diào)色控制，豐富客房的燈光場(chǎng)景模式。

2.3 酒店客房控制系統(tǒng)結(jié)合DALI的設(shè)計(jì)形式

DALI系統(tǒng)主要基于總線形式，但是為了保證DALI的總線形式同空調(diào)RS485/RS232的通訊之間不會(huì)形成干擾或沖突，所以，在RCU上單獨(dú)為DALI總線增加一個(gè)獨(dú)立的功能模塊及接口，該接口命名為DALI接口，通過該接口及RCU的功能模塊，將精細(xì)化的燈光控制同客房?jī)?nèi)其他機(jī)電、音響、電視等設(shè)備形成統(tǒng)一的控制，控制設(shè)備可以采用酒店客房集中控制系統(tǒng)的有線或者無(wú)線控制終端。

另一方面，針對(duì)酒店客房獨(dú)有的人體感應(yīng)或插卡取電功能、門磁、窗磁報(bào)警功能、提示“門鈴，勿擾，清理”控制功能等，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)形式較為簡(jiǎn)單，僅僅通過開關(guān)量就可以完成要求，所以，將其通過總線串聯(lián)到DALI系統(tǒng)中的總線電源模塊下面，通過一個(gè)總線電源模塊來(lái)管理多個(gè)功能設(shè)備，在保證功能沒有縮減的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)成本的高效管控制，也使得整個(gè)DALI系統(tǒng)的接入得到更合理的優(yōu)化。因?yàn)镈ALI系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模塊已經(jīng)支持窗簾設(shè)備操作，所以客房?jī)?nèi)的窗簾控制，也可以納入到DALI總線控制當(dāng)中，具體客房控制系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如下圖所示：

該系統(tǒng)架構(gòu)要求客房智能控制器（RCU）支持DALI的通信接口協(xié)議，并且可以通過RCU當(dāng)作核心處理器件，實(shí)現(xiàn)在其系統(tǒng)每個(gè)受控?zé)艟叩莫?dú)立地址、組地址的編寫與匹配等，系統(tǒng)可以不依賴于外部設(shè)備完成所有場(chǎng)景的設(shè)置與編排，相關(guān)的場(chǎng)景定時(shí)功能也可以在RCU中完成設(shè)定與儲(chǔ)存。這些功能的實(shí)現(xiàn)，就要求RCU的軟件核心中，包括全套的DALI的服務(wù)內(nèi)容，通過硬件內(nèi)置DALI通信模塊接口與軟件方面的全方位配合，實(shí)現(xiàn)將客房集中控制系統(tǒng)同DALI調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)的全方面高效融合（見圖2）。

同時(shí)，通過人體感應(yīng)或插卡取電功能、門磁傳感器信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行組合邏輯判斷客房有人、無(wú)人狀態(tài)，上傳房態(tài)信息到酒店管理系統(tǒng)。窗磁信號(hào)報(bào)警時(shí)聯(lián)動(dòng)客房空調(diào)設(shè)備延時(shí)一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能控制。

圖2 基于DALI的酒店RCU架構(gòu)示意圖

3 系統(tǒng)功能特點(diǎn)

該設(shè)計(jì)通過高度整合并優(yōu)化目前DALI調(diào)光調(diào)色及客房集中控制這兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，使兩方面功能相互結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)如下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：

1）將精細(xì)化燈光控制更好的管理起來(lái)，增加酒店客房場(chǎng)景模式，使燈光的調(diào)節(jié)與使用能夠更符合旅客的需求，無(wú)論是燈光漸變時(shí)間，調(diào)光強(qiáng)度等均可以依據(jù)旅客自身要求來(lái)確定。

2）借助于DALI的總線形式，是的客房?jī)?nèi)對(duì)智能燈光的建設(shè)變得更加簡(jiǎn)單，只要合理設(shè)置相關(guān)地址，便可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)多樣化的燈光組合。

3）通過RCU的綜合處理，讓旅客對(duì)于燈光的操作更加簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)設(shè)備上可以完成所有客房?jī)?nèi)電器設(shè)備的控制，更加提高旅客的舒適程度，讓酒店的智能化集成水平得到進(jìn)一步提高。

4）設(shè)置無(wú)線觸摸屏對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)、音響、電視、DVD、背景音樂進(jìn)行統(tǒng)一控制，為入住客人帶來(lái)更舒適的視覺感官與優(yōu)異的入住體驗(yàn)。

5）酒店作為能源消耗大戶，一直致力于各種節(jié)能措施的深入挖掘，用以解決日常運(yùn)維使用成本，DALI系統(tǒng)的精細(xì)化控制，支持讀取每個(gè)受控?zé)艟叩氖褂媚芎募皩?shí)際節(jié)能效果，在結(jié)合酒店客房?jī)?nèi)RCU的節(jié)能控制策略，可以更好的幫助酒店提升能源消耗管控手段，達(dá)到高效節(jié)能的最終目的。

6）空調(diào)節(jié)能控制：

①當(dāng)客人前臺(tái)辦理入住時(shí)，系統(tǒng)將相應(yīng)房間由待售空房模式轉(zhuǎn)為入住空房保溫模式，系統(tǒng)后臺(tái)可預(yù)設(shè)房間溫度，保證客人入住舒適。

②客人入住后，系統(tǒng)由客人現(xiàn)場(chǎng)控制，可采用現(xiàn)場(chǎng)控制面板、無(wú)線觸摸屏進(jìn)行控制。

③當(dāng)有陽(yáng)臺(tái)的客房陽(yáng)臺(tái)門被打開后，系統(tǒng)延時(shí)一定時(shí)間自動(dòng)停止客房空調(diào)運(yùn)行。

④客人離房后，系統(tǒng)延時(shí)一定時(shí)間自動(dòng)轉(zhuǎn)到入住空房保溫控制模式。

⑤當(dāng)客人在前臺(tái)退房后，系統(tǒng)將相應(yīng)房間由入住空房保溫狀模式轉(zhuǎn)為待售空房模式，并定時(shí)送新風(fēng)以確保房間內(nèi)的有效換氣。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)及限制

DALI調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)采用總線形式，通過不同的地址之間的匹配來(lái)完成對(duì)燈光精細(xì)化處理，所以，控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度取決于獨(dú)立地址的個(gè)數(shù)及組地址的個(gè)數(shù)等等，在單個(gè)DALI系統(tǒng)中，基本上限為：

1）最多能支持64個(gè)獨(dú)立地址

2）最多能支持16個(gè)分組地址

3）最多能支持16 個(gè)場(chǎng)景

上述限制不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)之間的合并與優(yōu)化得到擴(kuò)展，在酒店客房中，正常標(biāo)準(zhǔn)間在日常使用中出現(xiàn)無(wú)法滿足的需求的概率極低，可以忽略不記，但是，考慮到高檔總統(tǒng)套房、特殊豪華房間等，可能上述數(shù)量便無(wú)法支持房間的使用，而采用兩路DALI系統(tǒng)接入到RCU中，又會(huì)對(duì)RCU本身提出更高的處理要求，并且兩路之間互通也是一個(gè)較為麻煩的問題。

另一個(gè)重要難點(diǎn)在于，DALI系統(tǒng)雖然實(shí)施簡(jiǎn)單，但是其協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜，目前的標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)列出了200多條，而且標(biāo)準(zhǔn)中還要求實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)和算法，這就使其的市場(chǎng)接受度還不高，進(jìn)而導(dǎo)致幾乎沒有具有DALI的通信接口并帶解碼功能的CPU，硬件方面現(xiàn)在普遍做法是利用高性能CPU，且接入DALI專用的解碼固件，這就在一定程度上造成了成本的浪費(fèi)，而該系統(tǒng)設(shè)計(jì)在RCU中加入相應(yīng)DALI模塊，可能對(duì)客房集中控制系統(tǒng)本身硬件帶來(lái)一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。

5 小結(jié)

在人們對(duì)于酒店智能化要求不斷提高的大環(huán)境下，本文提出一種基于DALI協(xié)議的酒店客房集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該方案主要將客房集中控制系統(tǒng)與DALI調(diào)光調(diào)色技術(shù)相結(jié)合，并針對(duì)具體酒店客房情況進(jìn)對(duì)組合后的系統(tǒng)行相關(guān)優(yōu)化，最終在保留原系統(tǒng)功能特點(diǎn)的條件下，實(shí)現(xiàn)更加實(shí)用、方便、快捷客房控制操作。