吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：智能照明控制系統(tǒng)較好地實現(xiàn)了智能控制、人性化照明和節(jié)能降耗的功能,使其在樓宇控制領域變得越來越重要,越來越受到人們的重視。本文介紹了智能照明控制系統(tǒng)的概念、特點、優(yōu)勢、發(fā)展方向等內(nèi)容,并著重對智能照明控制系統(tǒng)的結構及功能組成作了較為詳細的闡述。

關鍵詞： 智能照明 控制 節(jié)能

0 引言

智能照明控制節(jié)能近年來,人們對照明環(huán)境改善和提高工作、學習、生活條件和質(zhì)量,以及照明節(jié)能提出更高要求,使得智能照明控制系統(tǒng)應運而生。計算機技術、通訊技術、控制技術、信號檢測技術和微電子技術的迅速發(fā)展和相互滲透,對照明控制技術的進步起到了促進作用,在樓宇控制領域中的重要性更顯突出。智能照明控制系統(tǒng)的根本目的在于兩點:首先,提高系統(tǒng)的控制、管理水平,節(jié)省能源,減小系統(tǒng)的維護成本;其次,操作簡單、靈活,適應未來照明布局和控制方式變更等要求。

1 智能照明控制系統(tǒng)及特點

智能照明控制系統(tǒng)是利用計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、自動控制技術、微電子技術等現(xiàn)代化的科學技術,實現(xiàn)可根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶預定需求等條件而自動采集系統(tǒng)中的各種信息,并可對所采集的信息進行相應的邏輯分析、推理、判斷,同時對結果按特定的形式進行存儲、顯示、傳輸,以及反饋控制等處理,以達到*佳的控制效果?，F(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點:

1.1系統(tǒng)性。

集計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、自動控制技術、微電子技術、數(shù)據(jù)庫技術、系統(tǒng)集成技術于一體的現(xiàn)代化控制系統(tǒng)。

1.2智能化。

具有信息采集、傳輸、邏輯分析、智能推理及反饋控制等智能化特征功能的系統(tǒng)。

1.3網(wǎng)絡化。

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)大都是獨立的,或本地的、局部區(qū)域的系統(tǒng),因此不需要專門的網(wǎng)絡連接。現(xiàn)代智能化的照明控制系統(tǒng)可以是區(qū)域、城域,甚至更大范圍的控制系統(tǒng),提供專門的網(wǎng)絡通訊技術支持,包括硬件技術和軟件技術,以進行必要的信息通訊和信息交換。

1.4信息化。

信息化是現(xiàn)代控制系統(tǒng)的重要特征之一,所有的內(nèi)容都要以信息的形式表達出來,在控制網(wǎng)絡中傳輸。

2 智能照明控制系統(tǒng)的結構

智能照明控制系統(tǒng)采用模塊化分布式結構,系統(tǒng)結構見下圖。各模塊內(nèi)置微處理器和存儲器,通過一條(五類)通訊電纜將所有照明控制部件連接起來進行信息傳遞,完成對室內(nèi)外照明及相關控制。智能照明控制系統(tǒng)由輸入、輸出及系統(tǒng)三部分組成。輸入部分的功能是:將外界的控制信號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)信號,并作為控制依據(jù)。它包括控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、時鐘管理器、遙控器。輸出部分的功能是:接收總線上的控制信號,控制相應的負載回路,實現(xiàn)照明控制。它包括調(diào)光控制器、開關控制器及其它模擬輸出單元。系統(tǒng)部分由供電單元、系統(tǒng)網(wǎng)絡、調(diào)制解調(diào)器、編程插口和PC監(jiān)控機等具有獨立功能的部件組成,在系統(tǒng)控制軟件的支持下,通過計算機對照明系統(tǒng)進行全面的實時控制。

2.1調(diào)光控制器

調(diào)光模塊是控制系統(tǒng)中的主要設備。它的主要功能是對不同功能的燈具進行配電、無級連續(xù)調(diào)光和開關控制(開關控制器無調(diào)光功能)。能適應電源電壓、頻率的變化,抑制電磁干擾,改善電源電壓輸出波形,防止高啟動電流和熱沖擊,以及通過軟啟動特性和軟關斷技術來保護燈具,延長燈具壽命。

2.2控制面板

相當于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中的照明開關,安裝在便于操作的地方。人們可以通過操作控制面板上的按鈕,來啟動照明系統(tǒng)中的燈光控制回路組合,從而調(diào)用某個燈光場景。所謂燈光場景,即系統(tǒng)中由不同的照明回路、不同的亮暗搭配而成的一種燈光效果。這種燈光場景可以預設置和記憶在調(diào)光模塊和開關模塊中,用戶可以通過控制面板或液晶顯示觸摸屏設置相應燈光場景以達到某個照明效果。

2.3智能傳感器

是系統(tǒng)中實現(xiàn)照明智能管理的自動信息傳感元件,具有動靜檢測(用于識別有無人進入房間)、照度動態(tài)檢測(用于自動日光補償)和接收紅外線遙控三種功能。

2.4時鐘管理器

用于一周或一年內(nèi)復雜照明事件和任務的時序設定,可對客廳、餐廳、臥室、洗手間、走廊、景觀照明等系統(tǒng)具有周期性控制特點的場所實施時序控制。一臺時鐘管理器可管理多個區(qū)域,每個區(qū)域可有多個回路、多個場景。

2.5液晶顯示觸摸屏

它是一種較高級的人機界面,具有信息存儲記憶功能,能顯示多種畫面圖像及相關信息,實現(xiàn)直觀的多功能、多區(qū)域控制。

2.6編程插口

采用便攜式編程器或計算機插入編程插口與系統(tǒng)網(wǎng)絡相連接,就可對系統(tǒng)任何一個調(diào)光區(qū)域的燈光場景進行預設置、修改或讀取,并顯示各調(diào)光回路預設置值。

2.7控制計算機

這種智能照明控制系統(tǒng)是一個數(shù)字式控制系統(tǒng),它能接受控制計算機的管理?？赏ㄟ^控制計算機對照明控制網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控、管理和對有關信息的網(wǎng)絡遠程傳輸。

3 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

3.1人性化的照明

根據(jù)樓宇的使用情況、不同用途、日光亮度等因素,對一天不同時間的場景進行預設置,系統(tǒng)按預設置自動切換若干基本工作狀態(tài),對不同區(qū)域的照明進行調(diào)整,以實現(xiàn)場景控制、定時控制、多點控制,使系統(tǒng)智能地利用自然光調(diào)整照明。當天氣晴朗或白天,室內(nèi)燈會自動調(diào)暗直至熄滅;當天氣陰暗或夜晚,室內(nèi)燈會自動調(diào)亮,始終保持室內(nèi)恒定的照度。使用時只需調(diào)用預先設置好的*佳燈光場景,使人們產(chǎn)生新穎的視覺效果。此外,還可用手動控制面板或遙控器等隨意改變各區(qū)域的光照度。

3.2節(jié)約能源

人眼對光強的感受是非線性的。將照明亮度適當降低而人卻覺察不到亮度的變化,

這樣可以節(jié)省電能。利用智能傳感器感應室外照度以及人眼對光強感受的非線性關系來自動調(diào)節(jié)照明,以保持室內(nèi)恒定照度,使室內(nèi)處于*佳照明環(huán)境,同時達到節(jié)能的效果。此外通過安裝傳感器,檢測房間或某一區(qū)域內(nèi)是否有人員活動,進行智能節(jié)能。傳感器將檢測到的信息反饋給控制器,后者接著算出有多長時間沒有檢測到人員活動。每次檢測到人員活動時,該計數(shù)值都復位。當在預設的時間長度內(nèi)沒有檢測到人員活動時,

可自動調(diào)節(jié)該房間或區(qū)域內(nèi)的照明到低能耗狀態(tài)。如果在更長時間內(nèi)沒有人員活動,則可將其關閉,使系統(tǒng)*大限度地節(jié)約能源。

3.3功能擴展的便利性

智能照明系統(tǒng)通過接口連接各種智能模塊,擴展系統(tǒng)的功能。照明系統(tǒng)能自動檢測電源、各種模塊的工作情況,有異常情況發(fā)生就會及時報警和處理。其次,消防系統(tǒng)主機通過通訊接口能實時獲取應急照明系統(tǒng)的運行資料,按程序要求對應急照明系統(tǒng)實施聯(lián)動控制。系統(tǒng)還可通過調(diào)制解調(diào)器與遠程主機進行通訊,遠程監(jiān)視、控制照明,實現(xiàn)照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關驅(qū)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(wǎng)管理云平臺進行數(shù)據(jù)交換。

4.2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。

4.3系統(tǒng)結構

4.4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(wǎng)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(qū)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(wǎng)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(qū)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(diào)光控件，照明設備從0%到100%進行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)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?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)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(qū)動模塊；當上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)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(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內(nèi)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。

4.5設備選型

5

結束語

智能照明控制已引起人們的高度重視,將朝著智能化、小型化、標準化的方向發(fā)展,使系統(tǒng)更優(yōu)化,功能更完善,擴展更便捷,保護更可靠,節(jié)能更可觀。

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[3]劉躍群等.光源電器原理和應用技術.北京:化學工業(yè)出版社,2003:258-260.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版

作者簡介：

吳柯霓，女，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。