關(guān)于智能照明控制探討

1、<p>　　關(guān)于智能照明控制探討</p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　國務(wù)院近日全文印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），其中明確了節(jié)能減排領(lǐng)域的十大重點(diǎn)工程。綠色照明作為節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃的重要內(nèi)容之一。實(shí)施“中國逐步淘汰白熾燈路線圖”，分階段淘汰普通照明用白熾燈等低效照明產(chǎn)品。推動(dòng)白熾燈生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型改造，

2、支持熒光燈生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施低汞、固汞技術(shù)改造。積極發(fā)展半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)，加快半導(dǎo)體照明關(guān)鍵設(shè)備、核心材料和共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，支持技術(shù)成熟的半導(dǎo)體通用照明產(chǎn)品在賓館、商廈、道路、隧道、機(jī)場等領(lǐng)域的應(yīng)用。推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)檢測平臺(tái)建設(shè)。加快城市道路照明系統(tǒng)改造，控制過度裝飾和亮化。 </p><p>　　可見，在建筑界已經(jīng)引入了“綠色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、設(shè)置時(shí)鐘自動(dòng)控制、采用照度感應(yīng)等新技術(shù)。智能照明

3、控制系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的重要手段在建筑節(jié)能中有著不可替代的作用，其基本原理是根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時(shí)間、室內(nèi)光亮度或該區(qū)域的用途來自動(dòng)控制照明，起到對燈光節(jié)能控制、自由進(jìn)行燈光多種形式的組合，使建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)變得絢麗多姿。 </p><p>　　本文以韓國“愛瑟菲（Avocent）”智能照明系統(tǒng)為例，介紹智能照明控制系統(tǒng)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)上的應(yīng)用情況。 </p><p>　　二、

4、智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的比較 </p><p>　　2.1、線路系統(tǒng)比較 </p><p>　　1） 單控電路系統(tǒng)比較 </p><p>　　傳統(tǒng)照明單控電路特點(diǎn)： </p><p>　　控制開關(guān)直接接在負(fù)載回路中； </p><p>　　當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，需相應(yīng)增大控制開關(guān)的容量； </p><p

5、>　　當(dāng)開關(guān)離負(fù)載較遠(yuǎn)時(shí)，大截面電纜用量增加； </p><p>　　采用傳統(tǒng)照明單控電路只能實(shí)現(xiàn)簡單的開關(guān)功能。 </p><p>　　總線式智能照明系統(tǒng)單控電路特點(diǎn)： </p><p>　　負(fù)載回路連接到輸出單元的輸出端，控制開關(guān)用EIB總線與輸出單元相連。負(fù)載容量較大時(shí)僅考慮加大輸出單元容量，控制開關(guān)不受影響； </p><p>

6、　　開關(guān)距離較遠(yuǎn)時(shí)，只須加長控制總線的長度，節(jié)省大截面電纜用量； </p><p>　　可通過軟件設(shè)置多種功能（開/關(guān)、調(diào)光、定時(shí)等）。 </p><p>　　2） 雙控電路系統(tǒng)比較 </p><p>　　傳統(tǒng)照明雙控電路特點(diǎn)： </p><p>　　實(shí)現(xiàn)雙控時(shí)用兩個(gè)單刀雙置開關(guān)，開關(guān)之間連接照明電纜； </p><p&g

7、t;　　進(jìn)行多點(diǎn)控制時(shí)開關(guān)之間的電纜連線增多，使線路安裝變得非常復(fù)雜，工程施工難度增大。 </p><p>　　總線式智能照明系統(tǒng)雙控電路特點(diǎn)： </p><p>　　實(shí)現(xiàn)雙控時(shí)只需簡單地在控制總線上并聯(lián)多一個(gè)開關(guān)； </p><p>　　進(jìn)行多點(diǎn)控制時(shí)，依次并聯(lián)多個(gè)開關(guān)，開關(guān)之間僅用一條總線連接，線路安裝簡單、省事。 </p><p>　　

8、2.2、控制方式比較。 </p><p>　　1） 傳統(tǒng)控制采用手動(dòng)開關(guān)，必須一路一路地開或關(guān)； </p><p>　　2） 智能照明控制采用低壓2次小信號控制，控制功能強(qiáng)、方式多、范圍廣、自動(dòng)化程度高，通過實(shí)現(xiàn)場景的預(yù)設(shè)置和記憶功能，操作時(shí)只須按一下控制面板上某一個(gè)鍵即可啟動(dòng)一個(gè)燈光場景，各照明回路隨即自動(dòng)變換到相應(yīng)的狀態(tài)。上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實(shí)現(xiàn)。 </p>

9、<p>　　2.3、照明方式比較。 </p><p>　　1） 傳統(tǒng)控制方式單一，只有開和關(guān)； </p><p>　　2） 智能照明控制系統(tǒng)采用“調(diào)光模塊”，通過燈光的調(diào)光在不同使用場合產(chǎn)生不同燈光效果，營造出不同的舒適氛圍。 </p><p>　　三、智能照明控制系統(tǒng)描述 </p><p><b>　　3.1 系統(tǒng)功

10、能 </b></p><p>　?。?）智能照明控制系統(tǒng)是全數(shù)字、模塊化、分布式總線型控制系統(tǒng)，將控制功能分散給各功能模塊。中央處理器、模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)總線直接通信，可靠性高，控制靈活。 </p><p>　?。?）系統(tǒng)根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同時(shí)間的不同用途和室外光亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)照明。進(jìn)行場景預(yù)設(shè)，由樓宇自控系統(tǒng)或分控制器通過調(diào)光模塊、調(diào)光器自動(dòng)調(diào)用。 </p>

11、<p>　　（3）照明控制系統(tǒng)分為獨(dú)立子網(wǎng)式系統(tǒng)，特定于房間或大型的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行端口，可以較容易地集成到樓宇自控系統(tǒng)的中央控制器，或與其他控制系統(tǒng)組網(wǎng)。 </p><p><b>　　3.2 系統(tǒng)組成 </b></p><p>　　系統(tǒng)由調(diào)光模塊、開關(guān)模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、

12、智能傳感器、PC接口、監(jiān)控計(jì)算機(jī)（大型網(wǎng)絡(luò)需線路耦合器連接）、時(shí)鐘管理器等部件組成。所有單元器件（除電源外）均內(nèi)置微處理器和存儲(chǔ)單元，由信號線（雙絞線或光纖等）連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元均設(shè)置唯一的單元地址，并使用軟件設(shè)定其功能，通過輸出單元控制各照明回路負(fù)載。 </p><p><b>　　3.3 控制方式 </b></p><p>　　智能照明常用的控制方式有場景控制、

13、定時(shí)控制、天文時(shí)鐘、光感探頭控制、就地控制、遠(yuǎn)程控制、應(yīng)急處理等，其主要功能及應(yīng)用場所如下： </p><p>　?。?）場景控制。用戶預(yù)設(shè)多種場景，按動(dòng)一個(gè)按鍵，即可調(diào)用需要的場景，多功能廳、會(huì)議室、體育場館、博物館、美術(shù)館、高級住宅等場所采用該控制方式。 </p><p>　　（2）定時(shí)控制。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，觸發(fā)相應(yīng)的場景，使燈光打開或關(guān)閉，應(yīng)用于地下車庫等大面積場所。 </

14、p><p>　?。?）天文時(shí)鐘。輸人當(dāng)?shù)氐慕?jīng)、緯度，系統(tǒng)自動(dòng)推算出當(dāng)天的日出、日落時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來控制照明場景的開關(guān)，特別適用于夜景照明、道路照明。 </p><p>　?。?）光感探頭控制。根據(jù)光感探頭探測到的照度，控制照明場所相關(guān)燈具的打開或關(guān)閉，常應(yīng)用在寫字樓、圖書館等場所?？拷獯暗臒艟呖刹捎霉飧刑筋^，根據(jù)天然光的亮度進(jìn)行開/關(guān)，以節(jié)約用電。 </p><p&g

15、t;　?。?）遠(yuǎn)程控制。通過互聯(lián)網(wǎng)對照明控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，可對系統(tǒng)中的各個(gè)照明控制箱的照明參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改，對照明狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制。 </p><p>　?。?）應(yīng)急處理。在接收到安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的警報(bào)后，能自動(dòng)將指定區(qū)域照明全部打開。 </p><p><b>　　四、案例分析 </b></p><p>　　某綜合大樓的總建筑面積約

16、為50396平方米，主要由地下2層及地上28層組成，其中地下2層至地上6層主要為停車庫，地上7層及以上主要為診室、實(shí)驗(yàn)室、校史展覽、會(huì)議室、飯?zhí)?、辦公等區(qū)域。該建筑內(nèi)各功能空間面積較大，對照明控制的要求比較復(fù)雜?？紤]到該工程的主體建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備專業(yè)施工與后期裝潢設(shè)計(jì)均要同時(shí)進(jìn)行，因此，在前期的設(shè)計(jì)過程中，選用的照明系統(tǒng)必須具有足夠的靈活性。為此系統(tǒng)采用EIB總線對系統(tǒng)進(jìn)行連接，主要由管理工作站、總線耦合器（網(wǎng)關(guān)）、電源模塊、時(shí)間控制模

17、塊、開關(guān)模塊、調(diào)光模塊、智能控制面板、照度傳感器等組成。 　　照明控制系統(tǒng)為分布式控制，模塊化結(jié)構(gòu)，可靠性高。任何控制模塊均內(nèi)置CPU，每個(gè)輸入模塊（場景開關(guān)）都可直接與輸出模塊（、輸出繼電器）通訊（發(fā)送指令 → 接受指令 → 執(zhí)行指令），避免了集中式結(jié)構(gòu)中央CPU一旦出現(xiàn)故障造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的弱點(diǎn) </p><p>　　4.1、系統(tǒng)控制點(diǎn)表 </p><p>　　4.2 、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、 </p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示： </p><p>　　管理計(jì)算機(jī)：系統(tǒng)在控制中心各配置1臺(tái)智能照明管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行樓棟的智能照明的管理，計(jì)算機(jī)采用“聯(lián)想”的啟天M7151F型工作站，工作站配置1套“愛瑟菲”的“ASF.SW30500”型控制管理軟件和“ASF.CP.2”網(wǎng)關(guān)，通過網(wǎng)關(guān)，工作站與各前端模塊及設(shè)備采用485總線進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對智能照明系統(tǒng)的監(jiān)視及控制。 </p

19、><p>　　“ASF.CP.4”總線耦合器（網(wǎng)關(guān)）：現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)的接口功能，具有4個(gè)總線接口，總線工作狀態(tài)指示，包括總線電壓、短路報(bào)警等。耦合器上聯(lián)通過TCP/IP的局域網(wǎng)連接至管理上位機(jī)，下聯(lián)通過485總線連接到前端控制器、控制面板等設(shè)備。線路藕合器可以也可以作為支線藕合器使用，也可作為藕合器或支線復(fù)用器使用.作為支線藕合器使用時(shí)，它可將支線連接至主線，作為區(qū)域藕合器使用時(shí)，它可將主線連接至干線。 </

20、p><p>　　電源模塊：為了給所有前端各種開關(guān)模塊，控制面板、照度開關(guān)的供電，系統(tǒng)配置電源模塊，電源模塊選用愛瑟菲“ASF.PW.24V”型電源模塊。 </p><p>　　時(shí)間控制模塊：系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)各種時(shí)間場景的應(yīng)用，系統(tǒng)配置愛瑟菲“ASF.TM.8”的時(shí)間模塊。 </p><p>　　開關(guān)模塊：根據(jù)前端每個(gè)控制箱內(nèi)的電源回路數(shù)量分別配置不同數(shù)量的4路、6路、8路的

21、電源繼電器模塊，具體選型為：4路開關(guān)模塊選用愛瑟菲“ASF.RL.4.16A”型模塊、6路開關(guān)模塊選用愛瑟菲的“ASF.RL.6.16A”型模塊、8路開關(guān)模塊選用愛瑟菲的“ASF.RL.8.16A”型模塊。 </p><p>　　調(diào)光模塊：選用4路熒光燈調(diào)光模塊，調(diào)光模塊選用愛瑟菲的“ASF.FL.4”型模塊 </p><p>　　智能控制面板：為了現(xiàn)場對燈光不同場合的控制，系統(tǒng)在相應(yīng)區(qū)域

22、配置控制面板，控制面板選用愛瑟菲“ASF.IP.4”型智能面板，管理方便，主控站可對任意可編程現(xiàn)場控制面板通過場景命令開啟或禁止使用 </p><p>　　照度傳感器：選用愛瑟菲“ASF.IP.4”型照度感應(yīng)器，照度傳感器本身和總線耦合器（多功能輸入模塊）分離。 </p><p>　　4.3、系統(tǒng)控制策略 </p><p>　　4.3.1、公共區(qū)域照明 </p

23、><p>　　公共區(qū)域照明包括大堂、走廊、電梯間等地方。 </p><p><b>　　1）大堂 </b></p><p>　　大堂可以采用時(shí)鐘控制及照度傳感器控制?？梢愿鶕?jù)外界自然光來控制靠窗口的回路照明，當(dāng)天氣陰沉或夜幕降臨及照度不足時(shí)，系統(tǒng)打開對應(yīng)照明回路。使室內(nèi)保持最佳的亮度。 </p><p>　　同時(shí)在大堂服務(wù)臺(tái)

24、處配置控制面板，可根據(jù)需要手動(dòng)控制就地?zé)艟叩拈_關(guān)。通過回路搭配方式對走道照明設(shè)置為白天模式、上班模式、下班模式及晚上模式等，同時(shí)根據(jù)實(shí)際使用用途設(shè)置為一般模式、省電模式和全開模式。在主控室做集中管理與監(jiān)控，達(dá)到節(jié)省用電成本又可以達(dá)到最佳的控制效果。 </p><p>　　2）公共通道和電梯廳 </p><p>　　走廊采用定時(shí)控制，分時(shí)段進(jìn)行定時(shí)。白天我們可以根據(jù)外界自然光來控制靠窗口的回

25、路照明，晚上系統(tǒng)自動(dòng)開啟紅外傳感器，實(shí)現(xiàn)人來燈亮人走燈滅的節(jié)能效果。 </p><p>　　在中醫(yī)院研修樓公共走道采用定時(shí)控制和紅外感應(yīng)控制方式。在白天期間采用定時(shí)控制，在晚上的時(shí)候啟動(dòng)紅外移動(dòng)控制方式，人來開燈，人離開后燈延時(shí)關(guān)閉 </p><p>　　4.3.2、車庫照明設(shè)計(jì) </p><p>　　在車庫入口管理處應(yīng)安裝可編程開關(guān)，用于車庫燈光照明的手動(dòng)控制。平

26、時(shí)在系統(tǒng)中央控制主機(jī)的作用下，車庫照明處于自動(dòng)控制狀態(tài)。車輛進(jìn)出繁忙時(shí)，車庫照明處于全開狀態(tài)。白天，由于有日光，可適當(dāng)降低照度，節(jié)省能耗。車輛較少時(shí)只開車道燈，如需觀察車輛，可就地開啟局部照明，經(jīng)延時(shí)后關(guān)閉。 </p><p><b>　　控制方式： </b></p><p>　　中央控制（在主控中心對所有照明回路進(jìn)行監(jiān)控，通過電腦操作界面控制燈的開關(guān)） </p

27、><p>　　定時(shí)控制（季節(jié)、清晨、進(jìn)出高峰、上午、中午、下午、傍晚、夜晚、深夜、節(jié)假日等模式） </p><p>　　隔燈控制（利用隔燈的方式區(qū)分照明回路，實(shí)現(xiàn)1/3、2/3、3/3照度控制） </p><p>　　現(xiàn)場可編程開關(guān)控制（通過編程的方式確定每個(gè)開關(guān)按鍵所控制的回路，單鍵可控制單個(gè)回路、多個(gè)回路） </p><p>　　4.3.3、

28、室外園林景觀照明設(shè)計(jì) </p><p>　　在公共區(qū)域的照明是最能體現(xiàn)智能照明的節(jié)能特點(diǎn)，在沒有使用到智能照明時(shí)，當(dāng)沒人經(jīng)過的時(shí)候燈還依然亮著，這就大大浪費(fèi)了電能。智能照明系統(tǒng)可以設(shè)置1/2，1/3場景，根據(jù)現(xiàn)場情況自由切換。也可以設(shè)置時(shí)間控制，在白天的時(shí)候，室外日光充足，這時(shí)可以關(guān)閉全部照明，在傍晚的時(shí)候，室外日光逐漸降低，需要開啟1/2或1/3場景模式，等到深夜的時(shí)候，人流量非常小，又可回到1/3場景模式。這

29、樣最大限度的節(jié)約了能源。 </p><p><b>　　控制方式： </b></p><p>　　中央控制（在主控中心對所有照明回路進(jìn)行監(jiān)控，通過電腦操作界面控制燈的開關(guān)） </p><p>　　定時(shí)控制（季節(jié)、清晨、白天、黃昏、夜晚、深夜、節(jié)假日等模式） </p><p>　　隔燈控制（利用隔燈的方式區(qū)分照明回路，實(shí)現(xiàn)

30、1/3、2/3、3/3照度控制） </p><p>　　現(xiàn)場可編程開關(guān)控制（通過編程的方式確定每個(gè)開關(guān)按鍵所控制的回路，單鍵可控制單個(gè)回路、多個(gè)回路） </p><p>　　4.3.4、系統(tǒng)功能 </p><p>　　1. 根據(jù)季節(jié)、作息時(shí)間、照度變化等對照明系統(tǒng)進(jìn)行人性化管理。 </p><p>　　2.設(shè)置現(xiàn)場智能開關(guān)，通過工作人員可在現(xiàn)

31、場控制燈光。并可實(shí)現(xiàn)各區(qū)域獨(dú)立的自動(dòng)化控制。并可設(shè)定密碼保護(hù)功能，避免無關(guān)人員操作。 </p><p>　　3.發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急照明，強(qiáng)制關(guān)閉所有一般照明回路。系統(tǒng)可鎖定事故照明僅在消防中心的計(jì)算機(jī)控制而禁止在本系統(tǒng)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場控制面板控制；也可以解鎖、開禁。 </p><p>　　4.中控觸摸屏和現(xiàn)場智能開關(guān)上均可進(jìn)行場景控制，分為全開模式、清掃模式、特殊模式等。如：清掃模

32、式，使用時(shí)只須選擇相應(yīng)的場景按鍵，燈光會(huì)自動(dòng)按照設(shè)定好的方式打開相應(yīng)區(qū)域的照明回路。 </p><p>　　5.系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性相當(dāng)強(qiáng)，對于大區(qū)域的控制場地，根據(jù)現(xiàn)場情況，系統(tǒng)可以組成足夠小的網(wǎng)絡(luò)，通過以太網(wǎng)接口就近接入光纖網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行高速通訊和控制。 </p><p><b>　　五、結(jié)語 </b></p><p>　　智能照明控制系統(tǒng)利用一條

33、雙絞線代替?zhèn)鹘y(tǒng)種類繁多的普通電纜，使照明、場景控制實(shí)現(xiàn)智能化，并依據(jù)外部環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)總線中設(shè)備的狀態(tài)，達(dá)到安全、節(jié)能、人性化的效果，通過進(jìn)一步減少建筑照明的能耗從而達(dá)到提高建筑節(jié)能效率的目的。同時(shí)還可以根據(jù)用戶的要求增加或修改系統(tǒng)的功能，而無須重新鋪設(shè)電纜，同時(shí)未來的電氣安裝系統(tǒng)將吸取目前各類總線制智能安裝系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，通過更多地向樓宇自控、安全防范等其他系統(tǒng)相互滲透、相互融合，并以其更好的靈活性、易用性、可靠性、安全性，成為標(biāo)準(zhǔn)化