摘　要　文章介紹了新開發(fā)的智能化專業(yè)照明控制系統(tǒng)的功能和效果，以及智能照明系統(tǒng)在某大型建筑中的應用。

　　關鍵詞　照明控制系統(tǒng) 結構 系統(tǒng)單元 照明控制系統(tǒng)　照明　工程

　　傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)是以照明配電箱通過手動開關來控制照明燈具的通斷，或通過回路中串入接觸器，實現(xiàn)遠距離控制。而今出現(xiàn)的建筑物自控（ＢＡ）系統(tǒng)，是以電氣觸點來實現(xiàn)區(qū)域控制、定時通斷、中央監(jiān)控等功能。由于照明控制系統(tǒng)在ＢＡ系統(tǒng)中并非獨立，同時控制功能簡單，因此使用上有一定的局限性。因而當ＢＡ系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，照明系統(tǒng)也受到影響。隨著微電子技術與數字化技術的發(fā)展，開發(fā)出了智能化水平更高的專業(yè)照明控制獨立系統(tǒng)，從而可以節(jié)約能源、延長燈具壽命、提高照明質量。不僅使照明管理與設備維修簡單又降低費用，還對環(huán)境改善、提高工作效率都有著顯著的效果。

　　智能照明控制系統(tǒng)按網絡的拓撲結構，大致有總線式和以星形結構為主的混合式兩種。它們各有特色，前者靈活性較強，易于擴展，控制相對獨立、成本較低。后者可靠性較高，故障診斷和排除簡單，存取協(xié)議簡單，傳輸速度較高。一般智能照明控制系統(tǒng)都為數字式照明管理系統(tǒng)，它由系統(tǒng)單元，輸入單元和輸出單元三部分組成。除電源設備外，每一單元設置唯一的單元地址，并用軟件設定其功能。通過輸出單元來控制各負載回路，各種形式的單元簡述如下：

　?。?）系統(tǒng)單元：用于提供工作電源，源系統(tǒng)時鐘及各種系統(tǒng)的接口，包括系統(tǒng)電源、各種接口（ＰＣ、以太網、電話等），網絡橋。主系統(tǒng)對各區(qū)域實施相同的控制和信號采樣網絡；子系統(tǒng)則對各分區(qū)實施不同具體控制網絡。主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過信息等元件連接，實現(xiàn)數據傳輸。

　?。?）輸入單元：用于將外部控制信號變換成網絡上傳輸的信號；如可編程的多功能（開/關、調光、定時、軟啟動/軟關斷等）輸入開關、紅外線接收開關及紅外線遙控器（實現(xiàn)燈光調光或開/關功能）。各種型式及多功能的控制板（如有的提供ＬＣＤ頁面顯示和控制方式，并以圖形、文字、圖片做軟按鍵，可進行多點控制、時序控制、存儲多種亮模式等），各種功能傳感器（如紅外線傳感器可感知人的活動以控制燈具或其它負載的開關，亮度傳感器），通過對周圍環(huán)境亮度的檢測，調整光源的亮度，使周圍環(huán)境保持適宜的照度，以達到有效利用自然光，節(jié)約電能的目的。

　?。?）輸出單元：智能控制系統(tǒng)的輸出單元用于接受收自網絡傳輸信號，控制相應回路的輸出以實現(xiàn)實時控制。輸出單元有各種型式的繼電器。調光器（以負載電流為調節(jié)對象，除調光功能外還可用作燈具的軟啟動，軟關閉）模擬量輸出單元，照明燈具調光接口，紅外輸出模塊等。系統(tǒng)一般采用集中控制和管理、分散執(zhí)行的方式，即配置中央監(jiān)控中心和智能控制照明柜，前者有控制計算機、主通信控制器等設備，用于對整個系統(tǒng)進行控制和管理工作，通過網絡將控制命令與各智能控制柜的可編程控制器進行通信聯(lián)絡，同時接收來自智能控制柜內可編程控制器的有關自動及手動工作狀態(tài)、燈具開／關狀態(tài)等，并在異常情況下采取處理措施。

　　系統(tǒng)的功能目前智能控制系統(tǒng)具有以下功能：

　?。?）智能系統(tǒng)設有中央監(jiān)控裝置，對整個系統(tǒng)實施中央監(jiān)控，以便隨時調節(jié)照明的現(xiàn)場效果，例如系統(tǒng)設置開燈方案模式，并在計算機屏幕上仿真照明燈具的布置情況，顯示各燈組的開燈模式和開/關狀態(tài)；

　?。?）具有燈具異常啟動和自動保護的功能；

　?。?）具有燈具啟動時間，累計記錄以及和燈具使用壽命的統(tǒng)計功能；

　?。?）在供電故障情況下，具有雙路受電柜自動切換并啟動應急照明燈組的功能；

　?。?）系統(tǒng)設有自動/手動轉換開關，以便必要時對各燈組的開/關進行手動操作；

　?。?）系統(tǒng)設置與其它系統(tǒng)連接的接口，如建筑樓宇自控系統(tǒng)（ＢＡ系統(tǒng)），以提高綜合管理水平；

　?。?）具有場景預設、亮度調節(jié)、定時、時序控制及軟啟動、軟關斷的功能。隨著智能系統(tǒng)的進一步開發(fā)與完善，其功能將進一步得到增強。

　　使用效果采用智能照明控制系統(tǒng)總的效應如下：

　?。?）實現(xiàn)照明的人性化。根據不同區(qū)域對照明質量的要求不同，進行調整控制照度，以實現(xiàn)場景控制、定時控制、多點控制等各種控制方案。方案修改與變更的靈活性能進一步保證照明質量。

　　（2）提高管理水平。將傳統(tǒng)的開關控制照明燈具的通斷，轉變成智能化的管理，使高素質的管理意識用于系統(tǒng)，以確保照明的質量。

　?。?）節(jié)約能源。利用智能傳感器感應室外亮度來自動調節(jié)燈光，以保持室內恒定照度，既能使室內保持最佳照明環(huán)境，又能達到節(jié)能的效果。根據各區(qū)域的工作運行情況進行照度設定，并按時進行自動開/關照明，使系統(tǒng)能最大限度地節(jié)約能源。

　?。?）延長燈具使用壽命。照明燈具的使用壽命取決于電網電壓，電網過電壓越高，燈具壽命將會成倍減少。

　　采用智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性：

　?。?）良好的節(jié)能效果。采用智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源，智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的控制方式和控制元件，對不同時間不同環(huán)境的光照度進行精確設置和合理管理，實現(xiàn)節(jié)能。這種自動調節(jié)照度的方式，充分利用室外自然光，只有當需要時才把燈點亮或點到要求的亮度，利用最少的能源保證照度要求，節(jié)電效果十分明顯，一般可達３０％以上。此外，智能照明控制系統(tǒng)中對熒光燈等進行調光控制，由于熒光燈采用了有源濾波技術的可調光電子鎮(zhèn)流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數，降低了低壓無功損耗。

　?。?）延長光源的壽命。延長光源壽命不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量，降低了照明系統(tǒng)的運行費用，管理維護方便簡單。因此，有效地抑制電網電壓的波動可以延長光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)能成功地抑制電網的浪涌電壓，同時還具備了電壓限定和濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對光源的損害。采用軟啟動和軟關斷技術，避免了沖擊電流對光源的損害。通過上述方法，光源的壽命通?？裳娱L２～４倍。

　?。?）改善工作環(huán)境，提高工作效率。良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個必要條件。良好的設計，合理地選用光源、燈具及優(yōu)良的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質量。智能照明控制系統(tǒng)以調光模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開關控制燈具，可以有效地控制各房間內整體的照度值，從而提高照度均勻性。同時，這種控制方式所采用的電氣元件也解決了頻閃效應，不會使人產生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲勞的感覺。

　?。?）實現(xiàn)多種照明效果。多種照明控制方式，可以使同一建筑物具備多種藝術效果，為建筑增色?，F(xiàn)代建筑物中，照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果，更應具備多種的控制方案，使建筑物更加生動，藝術性更強，給人豐富的視覺效果和美感。以某工程為例，建筑物內的展廳、報告廳、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系統(tǒng)，按其不同時間、不同用途、不同的效果，采用相應的預設置場景進行控制，達到豐富的藝術效果。

　　（5）管理維護方便。智能照明控制系統(tǒng)對照明的控制是以模塊式的自動控制為主，手動控制為輔，照明預置場景的參數以數字式存儲在ＥＰＲＯＭ中，這些信息的設置和更換十分方便，使大樓的照明管理和設備維護變得更加簡單。

　?。?）有較高的經濟回報率。以上海地區(qū)為參照點，僅從節(jié)電和省燈這兩項做過一個估算，得出這樣一個結論：用3~5年的時間，業(yè)主就可基本收回智能照明控制系統(tǒng)所增加的全部費用。而智能照明控制系統(tǒng)可改善環(huán)境，提高員工工作效率以及減少維修和管理費用等，也為業(yè)主節(jié)省下一筆可觀的費用。

　　智能照明控制系統(tǒng)僅僅是大樓控制系統(tǒng)中的一個部分，如果要將各個控制系統(tǒng)都集中到控制中心去控制，那么各個控制系統(tǒng)就必須具備標準通信接口和協(xié)議文本。雖然這樣的系統(tǒng)集成在理論上可行，但真正實行起來卻十分困難。因而，在工程中，樓宇智能管理系統(tǒng)采用了分布式、集散型方式，即各個控制子系統(tǒng)相對獨立，自成一體，實施具體的控制，樓宇智能管理系統(tǒng)對各控制子系統(tǒng)相對獨立，自成一體，實施具體的控制，樓宇智能管理系統(tǒng)對各控制子系統(tǒng)只是起一個信號收集和監(jiān)測作用。目前，智能照明控制系統(tǒng)按網絡的拓撲結構分，大致有以下兩種形式，即總線式和以星形結構為主的混合式。這兩種形式各有特色，總線式靈活性較強一些，易于擴充，控制相對獨立，成本較低；混合式可靠性較高一些，故障的診斷和排除簡單，存取協(xié)議簡單，傳輸速率較高。

　　工程設計中，大樓的智能照明控制系統(tǒng)作為一個獨立的子系統(tǒng)，采用國際標準的通信接口和協(xié)議文本，納入樓宇智能管理系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)采用分布式、集散型方式，即各單元的調光控制相對獨立，自成一體，互不干擾，通過集中管理器和信息接口，與樓宇智能管理系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)大樓控制中心對該子系統(tǒng)的信號收集和監(jiān)測。總之，智能照明控制主系統(tǒng)應是一個由集中管理器、主干線和信息接口等元件構成的，對各區(qū)域實施相同的控制和信號采樣的網絡；其子系統(tǒng)應是一個由各類調光模塊、控制面板、照度動態(tài)檢測器及動靜探測器等元件構成的，對各區(qū)域分別實施不同的具體控制的網絡，主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過信息接口等元件來連接，實現(xiàn)數據的傳輸。

　　智能照明控制系統(tǒng)的控制范圍和控制內容。某工程中采用智能照明控制系統(tǒng)控制的范圍主要包括以下幾類：工藝辦公大廳、計算機中心等重要機房、報告廳等多功能廳、展廳、會議中心、門廳和中庭、走道和電梯廳等公用部位；大樓的總體和立面照明也由智能照明控制系統(tǒng)提供開關信號進行控制。

　　應急照明的控制。這里的控制主要是指智能照明控制系統(tǒng)對特殊區(qū)域內的應急照明所執(zhí)行的控制，包含以下兩項控制：

　　（１）正常狀態(tài)下的自動調節(jié)照度和區(qū)域場景控制同調節(jié)正常工作照明燈具的控制方式相同。

　?。ǎ玻睜顟B(tài)下的自動解除調光控制，通過每個控制應急照明的調光模塊等電氣元件，實現(xiàn)在應急狀態(tài)下對各區(qū)域內用于應急工作狀態(tài)的照明燈具放棄調光等控制，使事故狀態(tài)的應急照明達到１００％.

　　以上是對智能照明控制系統(tǒng)特點的分析和在中國人民銀行葫蘆島市中心支行發(fā)行庫及營業(yè)辦公用房大樓中具體應用的一些體會，希望讓該項技術在照明領域中充分發(fā)揮其作用。

參考文獻

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