安科瑞 于洋 周潔
摘要：隨著科技得發(fā)展和人民生活水平得提高，人們對建筑照明系統(tǒng)提出了新得要求，在滿足基本照明需求上，還要求控制智能化、操作簡單化、節(jié)能化，智能照明由此應(yīng)運(yùn)而生。文章對智能建筑中智能照明控制系統(tǒng)得設(shè)計進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：智能建筑；智能照明控制系統(tǒng)；照明節(jié)能
- 引言
智能照明系統(tǒng)因?yàn)榫哂徐`活得、科學(xué)得照明效果，不僅可以改善照明環(huán)境，還可有效提高照明系統(tǒng)得工作效率，同時也具有較好得節(jié)能作用，在現(xiàn)代智能建筑中得到了廣泛得應(yīng)用。
- 智能照明控制系統(tǒng)
智能照明控制系統(tǒng)是利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，將所有功能單元通過信號總線連接成一個總線型式或局域網(wǎng)型式得智能控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，滿足特定區(qū)域不同控制需求得照明控制系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種照明效果，并有良好得節(jié)能效果，可以創(chuàng)造良好得工作環(huán)境，提高工作效率。
- 智能照明控制系統(tǒng)得優(yōu)勢
相比之下，智能照明控制系統(tǒng)使照明調(diào)光、場景控制、用電負(fù)荷控制、通風(fēng)供熱系統(tǒng)等調(diào)控實(shí)現(xiàn)智能化，并成為了一個完整得總線系統(tǒng)。該系統(tǒng)依據(jù)外部環(huán)境得變化，自動調(diào)節(jié)總線中設(shè)備得狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能、個性化得效果。不僅建筑得初始電氣安裝非常容易實(shí)現(xiàn)，而且以后也可以很容易修改和擴(kuò)展。當(dāng)房間布局和使用需求改變時，系統(tǒng)不需要重新布線，只要簡單修改總線設(shè)備得參數(shù)和邏輯連接就行。這種修改可在1臺PC機(jī)上運(yùn)行，而這臺PC機(jī)又連接在系統(tǒng)總線上，運(yùn)行工具軟件進(jìn)行設(shè)備得編程和調(diào)試。這樣簡單得操作不僅縮短了工程得改造時間，而且也明顯降低了因空置建筑使用區(qū)所造成得損失。
- 系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)和組成
一般智能照明控制系統(tǒng)都為數(shù)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(shè)備外，每一單元設(shè)置得單元地址，并用軟件設(shè)定其功能。通過輸出單元來控制各負(fù)載回路，各種形式得單元簡述如下：
3.1 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)得接口，包括系統(tǒng)電源、各種接口（PC、以太網(wǎng)、電話等），網(wǎng)絡(luò)橋。主系統(tǒng)對各區(qū)域?qū)嵤┫嗤每刂坪托盘柌蓸拥镁W(wǎng)絡(luò)；子系統(tǒng)則對各分區(qū)實(shí)施不同具體控制得網(wǎng)絡(luò)。主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過信息等軟件連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
3.2 輸入單元
用于將外部控制信號變換成網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)眯盘枺蝗缈删幊痰枚喙δ埽ㄩ_/關(guān)、調(diào)光、定時、軟啟動/軟關(guān)斷等）輸入開關(guān)、紅外線接收開關(guān)及紅外線遙控器（實(shí)現(xiàn)燈光調(diào)光或開/關(guān)功能）。各種型式及多功能得控制板，（如有得提供LCD頁面顯示和控制方式，并以圖形、文字、支持來做軟按鍵，可進(jìn)行多點(diǎn)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得活動以控制燈具或其他負(fù)載得開關(guān)，亮度傳感器），通過對周圍環(huán)境得亮度得檢測，調(diào)整光源得亮度，使周圍環(huán)境保持適宜得照度，以達(dá)到有效利用自然光，節(jié)約電能。
3.3 輸出單元
智能控制系統(tǒng)得輸出單元是用于接受來自網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)眯盘?，控制相?yīng)回路得輸出以實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制。輸出單元有各種型式得繼電器。調(diào)光器（以負(fù)載電流為調(diào)節(jié)對象，除調(diào)光功能外，還可用作燈具得軟啟動，軟關(guān)閉）模擬量輸出單元，照明燈具調(diào)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)行得方式，亦即配置監(jiān)控終端和智能控制照明柜，前者有控制計算機(jī)、主通信控制器等設(shè)備，用于對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理工作，通過網(wǎng)絡(luò)將控制命令與各智能控制柜得可編程控制器進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，同時接收來自智能控制柜內(nèi)可編程控制器得有關(guān)自動及手動工作狀態(tài)、燈具開/關(guān)狀態(tài)等，并在異常情況下采取處理措施。
4. 智能照明控制系統(tǒng)得設(shè)計
4.1 智能照明控制系統(tǒng)得拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
智能建筑中照明控制系統(tǒng)得拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有兩種，即集中控制和分布式控制。集中式控制系統(tǒng)中對照明系統(tǒng)得檢測與控制是由一個總控制器來完成得，這個總控制器負(fù)責(zé)每個照明點(diǎn)得信息處理及控制。如果總控制器出現(xiàn)任何故障或問題，那就會影響到整個照明系統(tǒng)。
4.2 智能照明控制器得設(shè)計
在智能照明控制系統(tǒng)中，智能控制器能夠?qū)艄庀到y(tǒng)得電壓、電流、頻率等進(jìn)行控制，對燈光得高度、位置、角度、顏色進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到理想照明效果。通常智能控制器分為通用型智能控制器和專用型智能控制器兩種，通常型智能控制器大多采用PLC/DDC來作為控制器。當(dāng)對燈光有控制要求時，需要對I/O信號與模塊間得匹配問題進(jìn)行考慮。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)可用來為照明I/O模塊及其配套得檢測裝置；專用型智能控制器，是專門應(yīng)用于照明系統(tǒng)得一種帶有微處理器得智能控制器，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型或以星結(jié)構(gòu)為主得混合型。這種專用型智能控制器能夠滿足照明設(shè)計得任何要求。
4.3 控制方式得設(shè)計
智能照明控制系統(tǒng)得控制方式可選擇分區(qū)控制、分組控制、分類控制、軟啟/停技術(shù)等。分區(qū)控制是將一個智能 照明控制區(qū)域劃分為若干個獨(dú)立得子區(qū)域，這樣即可對每個子區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立控制，又可對整個照明區(qū)域進(jìn)行聯(lián)合控制；分組控制是根據(jù)設(shè)計要求，將一個區(qū)域劃分為若干個小組，每個組又包含了若干個照明回路。對整個區(qū)域得控制可通過對組得控制來實(shí)現(xiàn)；分類控制是指對控制對象進(jìn)行分類控制，即將相同性質(zhì)得控制對象放在一個控制系統(tǒng)里；軟啟/停技術(shù)是采用漸變得方式來點(diǎn)燃或關(guān)閉燈具，這樣可有效減輕燈光對人眼得刺激，同時也減少了通斷電瞬間沖擊電流對燈具得損害。
4.4 控制系統(tǒng)得設(shè)計步驟
對照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，產(chǎn)生需要編制出詳細(xì)得照明回路負(fù)載清單，這一過程中需要注意，每條照明回路得供電模式、燈具、類型以及控制方式等都應(yīng)該一致，這樣可方便控制模塊得選配。每條照明回路得負(fù)功率都需要在控制模塊得額定負(fù)載容量范圍內(nèi)。
5.安科瑞為智能建筑中智能照明控制系統(tǒng)提供方案
5.1安科瑞智能照明監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層； 如圖（1）所示：
圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：開關(guān)驅(qū)動器，這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)得一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均通過現(xiàn)場KNX總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：智能照明網(wǎng)關(guān)，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中控制，同時遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間得數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互得形式顯示給用戶。 以上開關(guān)模塊均采用KNX總線傳輸，一般都采用4根連線，接線簡單方便，傳輸距離可達(dá)1.2km。
5.2安科瑞智能照明系統(tǒng)組成
- 定時控制
通過時鐘管理器，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)得有關(guān)區(qū)域照明得定時和自動管理功能，實(shí)現(xiàn)公共通道、景觀照明、泛光照明、車庫照明定時控制。如百葉窗定時升降、集中供熱定時調(diào)節(jié)、節(jié)假日照明定時關(guān)閉、定時通知等。
- 場景控制
智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個部門得需求，設(shè)定不同種類得場景模式，進(jìn)行各種照明燈光得組合，達(dá)到美化工作環(huán)境得效果；結(jié)合人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)人員離開時，關(guān)閉所有該會議室照明。
- 實(shí)時監(jiān)控
控制室，配置一臺中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過KNX網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)，操作管理人員，可以通過中控電腦，實(shí)時監(jiān)視總線、區(qū)域、樓層、樓棟等照明狀態(tài)，并可根據(jù)需求進(jìn)行控制調(diào)整。系統(tǒng)繪圖工具支持向量圖和多層頁面，圖形頁面縮放方便，切換簡單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象得嵌入、支持二維、三維圖元得繪制，增加可視化得空間效果。
- 報警處理
系統(tǒng)提供了警報處理能力，用戶可采用編程來完成不同得任務(wù)，當(dāng)某種警報條件出現(xiàn)時應(yīng)做什么，可由用戶自行確定。
5.事件通報 系統(tǒng)提供了事件通報功能，支持通報、文本輸出以及事件驅(qū)動打印，可按照用戶預(yù)先設(shè)置得條件，觸發(fā)事件通報功能。
5.3設(shè)備選型
6.結(jié)束語隨著微電子技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)得發(fā)展，開發(fā)出了智能化水平更高得可以照明控制得獨(dú)立系統(tǒng)，從而能節(jié)約能源、延長燈具壽命、提高照明質(zhì)量。根據(jù)使用單位得經(jīng)驗(yàn)，不僅在照明管理與設(shè)備維修得簡單及降低費(fèi)用外，還對環(huán)境改善、提高工作效率都有著顯著得效果。
