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

　　關(guān)鍵詞　照明控制系統 結構 系統單元 照明控制系統　照明　工程

　　傳統的照明控制系統是以照明配電箱通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明燈具的通斷，或通過(guò)回路中串入接觸器，實(shí)現遠距離控制。而今出現的建筑物自控（ＢＡ）系統，是以電氣觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現區域控制、定時(shí)通斷、中央監控等功能。由于照明控制系統在ＢＡ系統中并非獨立，同時(shí)控制功能簡(jiǎn)單，因此使用上有一定的局限性。因而當ＢＡ系統出現故障時(shí)，照明系統也受到影響。隨著(zhù)微電子技術(shù)與數字化技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了智能化水平更高的專(zhuān)業(yè)照明控制獨立系統，從而可以節約能源、延長(cháng)燈具壽命、提高照明質(zhì)量。不僅使照明管理與設備維修簡(jiǎn)單又降低費用，還對環(huán)境改善、提高工作效率都有著(zhù)顯著(zhù)的效果。

　　智能照明控制系統按網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構，大致有總線(xiàn)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(jiǎn)單，存取協(xié)議簡(jiǎn)單，傳輸速度較高。一般智能照明控制系統都為數字式照明管理系統，它由系統單元，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(guò)輸出單元來(lái)控制各負載回路，各種形式的單元簡(jiǎn)述如下：

　?。?）系統單元：用于提供工作電源，源系統時(shí)鐘及各種系統的接口，包括系統電源、各種接口（ＰＣ、以太網(wǎng)、電話(huà)等），網(wǎng)絡(luò )橋。主系統對各區域實(shí)施相同的控制和信號采樣網(wǎng)絡(luò )；子系統則對各分區實(shí)施不同具體控制網(wǎng)絡(luò )。主系統和子系統之間通過(guò)信息等元件連接，實(shí)現數據傳輸。

　?。?）輸入單元：用于將外部控制信號變換成網(wǎng)絡(luò )上傳輸的信號；如可編程的多功能（開(kāi)/關(guān)、調光、定時(shí)、軟啟動(dòng)/軟關(guān)斷等）輸入開(kāi)關(guān)、紅外線(xiàn)接收開(kāi)關(guān)及紅外線(xiàn)遙控器（實(shí)現燈光調光或開(kāi)/關(guān)功能）。各種型式及多功能的控制板（如有的提供ＬＣＤ頁(yè)面顯示和控制方式，并以圖形、文字、圖片做軟按鍵，可進(jìn)行多點(diǎn)控制、時(shí)序控制、存儲多種亮模式等），各種功能傳感器（如紅外線(xiàn)傳感器可感知人的活動(dòng)以控制燈具或其它負載的開(kāi)關(guān)，亮度傳感器），通過(guò)對周?chē)h(huán)境亮度的檢測，調整光源的亮度，使周?chē)h(huán)境保持適宜的照度，以達到有效利用自然光，節約電能的目的。

　?。?）輸出單元：智能控制系統的輸出單元用于接受收自網(wǎng)絡(luò )傳輸信號，控制相應回路的輸出以實(shí)現實(shí)時(shí)控制。輸出單元有各種型式的繼電器。調光器（以負載電流為調節對象，除調光功能外還可用作燈具的軟啟動(dòng)，軟關(guān)閉）模擬量輸出單元，照明燈具調光接口，紅外輸出模塊等。系統一般采用集中控制和管理、分散執行的方式，即配置中央監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(gè)系統進(jìn)行控制和管理工作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將控制命令與各智能控制柜的可編程控制器進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò )，同時(shí)接收來(lái)自智能控制柜內可編程控制器的有關(guān)自動(dòng)及手動(dòng)工作狀態(tài)、燈具開(kāi)／關(guān)狀態(tài)等，并在異常情況下采取處理措施。

　　系統的功能目前智能控制系統具有以下功能：

　?。?）智能系統設有中央監控裝置，對整個(gè)系統實(shí)施中央監控，以便隨時(shí)調節照明的現場(chǎng)效果，例如系統設置開(kāi)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(kāi)燈模式和開(kāi)/關(guān)狀態(tài)；

　?。?）具有燈具異常啟動(dòng)和自動(dòng)保護的功能；

　?。?）具有燈具啟動(dòng)時(shí)間，累計記錄以及和燈具使用壽命的統計功能；

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

　?。?）系統設有自動(dòng)/手動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，以便必要時(shí)對各燈組的開(kāi)/關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作；

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

　?。?）具有場(chǎng)景預設、亮度調節、定時(shí)、時(shí)序控制及軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷的功能。隨著(zhù)智能系統的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與完善，其功能將進(jìn)一步得到增強。

　　使用效果采用智能照明控制系統總的效應如下：

　?。?）實(shí)現照明的人性化。根據不同區域對照明質(zhì)量的要求不同，進(jìn)行調整控制照度，以實(shí)現場(chǎng)景控制、定時(shí)控制、多點(diǎn)控制等各種控制方案。方案修改與變更的靈活性能進(jìn)一步保證照明質(zhì)量。

　?。?）提高管理水平。將傳統的開(kāi)關(guān)控制照明燈具的通斷，轉變成智能化的管理，使高素質(zhì)的管理意識用于系統，以確保照明的質(zhì)量。

　?。?）節約能源。利用智能傳感器感應室外亮度來(lái)自動(dòng)調節燈光，以保持室內恒定照度，既能使室內保持最佳照明環(huán)境，又能達到節能的效果。根據各區域的工作運行情況進(jìn)行照度設定，并按時(shí)進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)/關(guān)照明，使系統能最大限度地節約能源。

　?。?）延長(cháng)燈具使用壽命。照明燈具的使用壽命取決于電網(wǎng)電壓，電網(wǎng)過(guò)電壓越高，燈具壽命將會(huì )成倍減少。

　　采用智能照明控制系統的優(yōu)越性：

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

　?。?）延長(cháng)光源的壽命。延長(cháng)光源壽命不僅可以節省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量，降低了照明系統的運行費用，管理維護方便簡(jiǎn)單。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)可以延長(cháng)光源的壽命。智能照明控制系統能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時(shí)還具備了電壓限定和濾波等功能，避免過(guò)電壓和欠電壓對光源的損害。采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了沖擊電流對光源的損害。通過(guò)上述方法，光源的壽命通?？裳娱L(cháng)２～４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(gè)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，都能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統以調光模塊控制面板代替傳統的平開(kāi)關(guān)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(shí)，這種控制方式所采用的電氣元件也解決了頻閃效應，不會(huì )使人產(chǎn)生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲勞的感覺(jué)。

　?。?）實(shí)現多種照明效果。多種照明控制方式，可以使同一建筑物具備多種藝術(shù)效果，為建筑增色?，F代建筑物中，照明不單純地為滿(mǎn)足人們視覺(jué)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(dòng)，藝術(shù)性更強，給人豐富的視覺(jué)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，按其不同時(shí)間、不同用途、不同的效果，采用相應的預設置場(chǎng)景進(jìn)行控制，達到豐富的藝術(shù)效果。

　?。?）管理維護方便。智能照明控制系統對照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預置場(chǎng)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(jiǎn)單。

　?。?）有較高的經(jīng)濟回報率。以上海地區為參照點(diǎn)，僅從節電和省燈這兩項做過(guò)一個(gè)估算，得出這樣一個(gè)結論：用3~5年的時(shí)間，業(yè)主就可基本收回智能照明控制系統所增加的全部費用。而智能照明控制系統可改善環(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)主節省下一筆可觀(guān)的費用。

　　智能照明控制系統僅僅是大樓控制系統中的一個(gè)部分，如果要將各個(gè)控制系統都集中到控制中心去控制，那么各個(gè)控制系統就必須具備標準通信接口和協(xié)議文本。雖然這樣的系統集成在理論上可行，但真正實(shí)行起來(lái)卻十分困難。因而，在工程中，樓宇智能管理系統采用了分布式、集散型方式，即各個(gè)控制子系統相對獨立，自成一體，實(shí)施具體的控制，樓宇智能管理系統對各控制子系統相對獨立，自成一體，實(shí)施具體的控制，樓宇智能管理系統對各控制子系統只是起一個(gè)信號收集和監測作用。目前，智能照明控制系統按網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構分，大致有以下兩種形式，即總線(xiàn)式和以星形結構為主的混合式。這兩種形式各有特色，總線(xiàn)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(jiǎn)單，存取協(xié)議簡(jiǎn)單，傳輸速率較高。

　　工程設計中，大樓的智能照明控制系統作為一個(gè)獨立的子系統，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。智能照明控制系統采用分布式、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(guò)集中管理器和信息接口，與樓宇智能管理系統相連接，實(shí)現大樓控制中心對該子系統的信號收集和監測?？傊?，智能照明控制主系統應是一個(gè)由集中管理器、主干線(xiàn)和信息接口等元件構成的，對各區域實(shí)施相同的控制和信號采樣的網(wǎng)絡(luò )；其子系統應是一個(gè)由各類(lèi)調光模塊、控制面板、照度動(dòng)態(tài)檢測器及動(dòng)靜探測器等元件構成的，對各區域分別實(shí)施不同的具體控制的網(wǎng)絡(luò )，主系統和子系統之間通過(guò)信息接口等元件來(lái)連接，實(shí)現數據的傳輸。

　　智能照明控制系統的控制范圍和控制內容。某工程中采用智能照明控制系統控制的范圍主要包括以下幾類(lèi)：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(huì )議中心、門(mén)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提供開(kāi)關(guān)信號進(jìn)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對特殊區域內的應急照明所執行的控制，包含以下兩項控制：

　?。ǎ保┱顟B(tài)下的自動(dòng)調節照度和區域場(chǎng)景控制同調節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(dòng)解除調光控制，通過(guò)每個(gè)控制應急照明的調光模塊等電氣元件，實(shí)現在應急狀態(tài)下對各區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特點(diǎn)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(yíng)業(yè)辦公用房大樓中具體應用的一些體會(huì )，希望讓該項技術(shù)在照明領(lǐng)域中充分發(fā)揮其作用。

參考文獻

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