淺談智能照明系統(tǒng)在智能建筑中應用與產品選型

李明君

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801 

摘要：目前來說，科學技術迅猛發(fā)展，并很大的改變了人們的生活。隨著智能化技術的出現(xiàn)，照明控制系統(tǒng)更加體現(xiàn)出智能化特點，可以充分利用人工和自動化控制進行有機結合，使照明系統(tǒng)更能滿足人們的實際需要。與此同時，現(xiàn)代化照明系統(tǒng)不僅操作簡單，而且更加便于管理，有利于更好的節(jié)省人力、財力資源。本文針對智能照明系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀展開分析探討，并提出照明系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。文章主要針對于智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的應用進行簡要探討分析。 

關鍵詞：智能照明；智能建筑；應用 

1 智能照明市場現(xiàn)狀概述 

      在市場發(fā)展初級階段，智能照明盡管具有較為廣闊的發(fā)展前景，但受限于當前市場環(huán)境條件的特點，仍然沒有得到大面積的應用和推廣。人們普遍缺乏對智能照明系列產品的消費意識，廠家和買家也沒有加大宣傳，使智能照明市場仍然具有較大的發(fā)展空間。與此同時，智能照明對于國內來說仍然顯得較為奢侈，照明產品價格昂貴，基層民眾難以負擔照明的基本費用，因而智能照明產品難以真正實現(xiàn)大力推廣，智能照明市場在發(fā)展的過程中面臨較為嚴峻的挑戰(zhàn)。對于國外而言，沒有將智能照明產品單獨進行推廣，而僅僅將其視為智能化技術發(fā)展的一部分。對于國內而言，在發(fā)展初步階段，盡管智能照明行業(yè)逐漸興起，瑞郎、海爾等各大企業(yè)都致力于智能化照明技術的開發(fā)，但是受限于人們的消費觀念及國內市場，難以拓展更為廣闊的產品銷售渠道，非常不利于照明市場的發(fā)展。然而，計算機互聯(lián)網時代的到來，伴隨著通信技術等一系列先進技術的發(fā)展，人們越來越注重數(shù)字化家居的實現(xiàn)。智能化照明技術能夠切實促進數(shù)字化家居的發(fā)展，因而近幾年智能照明市場逐漸有開始發(fā)展的趨勢。尤其是消費者對于智能化家居的認識逐漸加強，智能照明逐漸走向產業(yè)化發(fā)展道路。鑒于現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢，智能照明技術在不久將進一步得到應用和推廣，并充分走入人們的日常生活。 

2 照明控制系統(tǒng)的選用原則 

     以車站為例，該建筑對照明控制要求較高，除了開關控制外，還需要具備調光控制，尤其是公共區(qū)域的照明控制尤為重要。要求在滿足車站正常運營的情況下，同時兼顧舒適、科學管理和節(jié)能的目標。該工程公共區(qū)域的燈具以金鹵燈為主，辦公區(qū)域的燈具以節(jié)能燈為主，景觀照明燈具以金鹵燈與LED燈具結合。工程中采用了施耐德C－Bus智能照明控制系統(tǒng)，將現(xiàn)代控制、計算機及網絡通信等技術應用于對照明的控制和管理中，既滿足了功能的需求，又可以實現(xiàn)控制靈活和節(jié)約能源的目的，同時為旅客提供了一個舒適、人性化的環(huán)境，提高了服務和管理水平。 

3 智能照明控制方案 

     1）主站房售票廳和候車室內的照明預先設定時間，自動進行照明回路的開和關。在靠近窗戶、自然采光比較好的場所，充分利用自然光照明；工作時，根據不同時段客流量的多少，開啟全部或大部分燈光；午夜后，根據保潔工作需要的時間來設置特定區(qū)域燈具的開閉。既滿足運營需求，還可以節(jié)約能源，降低運營費用，同時也便于管理。 

     2）出站通道及出租車道的照明采取定時控制，高峰時全部開啟，非高峰時開啟部分回路，午夜保潔工作完畢只開啟少部分回路作為引導照明。 

     3）景觀照明根據日落日出采用時鐘控制。系統(tǒng)根據當?shù)氐慕浂取⒕暥龋詣油扑愠霎斕斓娜粘觥⑷章鋾r間，根據這個時間來控制景觀照明的開和關。天色變暗時自動開啟景觀照明，午夜后由定時器自動將部分燈關閉；清晨日出前景觀照明全部開啟，天亮后燈光全部關閉。 

    4）所有應急照明也包含在智能照明系統(tǒng)中，并與消防系統(tǒng)聯(lián)動。消防系統(tǒng)報警時，自動打開應急燈，應急信號解除后，自動恢復到應急發(fā)生前的燈光場景。 

4 系統(tǒng)組成 

    1）智能照明控制系統(tǒng)基于總線結構由主機、網絡線、繼電器等3部分組成。將繼電器安裝在照明配電箱的照明回路中，采用五類雙絞線連接各個模塊組成一個網絡系統(tǒng)來實現(xiàn)照明控制。每個模塊設置惟一的一個單元地址，然后輸入到控制主機，建立對應的控制關系，通過輸出單元由繼電器控制各照明回路燈具。每個繼電器的運行不依賴于其他繼電器，為**對等關系，既可以現(xiàn)場分散控制，又可采用集中控制。 

    2）在中央控制室設一臺智能照明中央監(jiān)控計算機，通過計算機對系統(tǒng)進行編程，在該計算機上用圖形模擬顯示照明設備平面布置圖，在圖上實時動態(tài)顯示各區(qū)域的照明設備使用狀況。在計算機界面上，不但可以監(jiān)控各受控區(qū)域的燈具狀態(tài)，還能進行開啟和關閉動作。操作人員可通過界面監(jiān)視整個智能照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)，根據需要用鼠標點擊圖形進行控制。 

   3）系統(tǒng)采用專用的編程軟件，操作人員可對系統(tǒng)進行程序修改或編程。這對今后可能發(fā)生的系統(tǒng)改變有很強的適應性，對于小規(guī)模的照明系統(tǒng)改造，只需修改編程即可實現(xiàn)。 

  4）智能照明控制系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)連接，可以在BAS控制面板中監(jiān)控照明系統(tǒng)的狀態(tài)。 

  5）系統(tǒng)通過PC接頭模塊與計算機連接。 

5 施工要點 

   1）控制總線采用五類屏蔽雙絞線UTP5，分回路設置，依次從一個輸出單元接至下一個單元，首尾連接，直至最末的一個輸出單元，每個回路控制總線長度≯1000m。 

   2）配電箱內的繼電器由配電箱廠家安裝，繼電器輸出至燈具的電線與控制總線是分開的，不能敷設在同一個電纜橋架內，且保持一定的安全距離，以避免強電系統(tǒng)的干擾。 

   3）在強電配電箱訂貨前，與智能照明控制相關人員核對圖紙，確保各控制元器件齊全。 

6 效益分析 

    1）由于系統(tǒng)僅在輸出單元與負載之間使用負載線纜連接，與傳統(tǒng)的控制方法相比節(jié)省了大量以前要接到開關的線纜，也縮短了安裝施工時間，節(jié)省了人工費用。

   2）通過電腦控制軟件對整個照明系統(tǒng)進行遠程控制和中央監(jiān)控，可以隨時方便地根據實際需要修改控制關系，只需在軟件中進行修改，而無須重新敷設線纜。 

   3）根據不同日期、不同時間段，按照各個功能區(qū)域的運行情況預先進行設置，不需要照明時可以將燈關掉，以減少長明燈，很大限度地節(jié)約能源。同時整個照明系統(tǒng)工作在全自動狀態(tài)，減少了管理人員的投入，降低了運行管理費用。 

7、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

7.1 概述

     ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關驅動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設計，可以任意拼接擴展，同時預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網管理云平臺進行數(shù)據交換。

7.2 應用場所

    適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

7.3 系統(tǒng)結構

7.4系統(tǒng)功能

    1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

    2）當發(fā)生模塊離線、網關設備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

   3）可以對單個照明回路實現(xiàn)開關控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關控制。

   4）開關驅動器支持過零觸發(fā)功能，負載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進行；可有效減少電磁干擾以及對電網的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

  5）對每個照明回路可以預設掉電狀態(tài)，當照明電源掉電時，開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關狀態(tài)是確定與可控的。

  6）拖動調光控件，照明設備從0%到100%進行調光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調光控制，調光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調光控制，通過圖標的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關的狀態(tài)。

  7）點擊場景控件，打開或者關閉對應場景設置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態(tài)是打開還是關閉。

  8）設置定時時間，確認時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

  9）系統(tǒng)可以通過預設的當?shù)亟浘暥刃畔ⅲ詣佑嬎忝刻斓娜丈章鋾r間；根據天文時鐘控制照明開關，實現(xiàn)日落開燈、日出關燈的功能。

 10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅動模塊；當上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

 11）系統(tǒng)結構是分布式總線結構；系統(tǒng)內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內各元件可以通過程序的設定實現(xiàn)功能的多樣性。

 12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

7.5 設備選型

8 結束語 

     總而言之，現(xiàn)在，智能照明控制系統(tǒng)在應用范圍方面非常廣，在建筑領域中，無論是在室內還是在室外都能夠進行應用。智能照明控制系統(tǒng)可以在辦公樓中進行使用，也可以在娛樂場所中進行應用。智能照明系統(tǒng)在進行應用的時候表現(xiàn)出來了很多的優(yōu)點，這樣也能更好的滿足用戶的不同需求，同時也能更好的促進智能建筑得到更好的發(fā)展。 

參考文獻: 

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[6] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.06版

作者簡介： 

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能照明控制系統(tǒng)領域，