劉細(xì)鳳

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(shí)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(lǐng)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(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、發(fā)展方向等內(nèi)容,并著重對(duì)智能照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能組成作了較為詳細(xì)的闡述。

關(guān)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(duì)照明環(huán)境改善和提高工作、學(xué)習(xí)、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(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和相互滲透,對(duì)照明控制技術(shù)的進(jìn)步起到了促進(jìn)作用,在樓宇控制領(lǐng)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(diǎn):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(hù)成本;其次,操作簡單、靈活,適應(yīng)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(diǎn)

智能照明控制系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)等現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)可根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶預(yù)定需求等條件而自動(dòng)采集系統(tǒng)中的各種信息,并可對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷,同時(shí)對(duì)結(jié)果按特定的形式進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、傳輸,以及反饋控制等處理,以達(dá)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(diǎn):

1.1系統(tǒng)性。

集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)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(luò)化。

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)大都是獨(dú)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(luò)連接?，F(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(luò)通訊技術(shù)支持,包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù),以進(jìn)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(dá)出來,在控制網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

2智能照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

智能照明控制系統(tǒng)采用模塊化分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖。各模塊內(nèi)置微處理器和存儲(chǔ)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(jìn)行信息傳遞,完成對(duì)室內(nèi)外照明及相關(guān)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(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)信號(hào),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(shí)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(hào),控制相應(yīng)的負(fù)載回路,實(shí)現(xiàn)照明控制。它包括調(diào)光控制器、開關(guān)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(luò)、調(diào)制解調(diào)器、編程插口和PC監(jiān)控機(jī)等具有獨(dú)立功能的部件組成,在系統(tǒng)控制軟件的支持下,通過計(jì)算機(jī)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)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(shè)備。它的主要功能是對(duì)不同功能的燈具進(jìn)行配電、無級(jí)連續(xù)調(diào)光和開關(guān)控制(開關(guān)控制器無調(diào)光功能)。能適應(yīng)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(dòng)電流和熱沖擊,以及通過軟啟動(dòng)特性和軟關(guān)斷技術(shù)來保護(hù)燈具,延長燈具壽命。

2.2控制面板

相當(dāng)于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中的照明開關(guān),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(dòng)照明系統(tǒng)中的燈光控制回路組合,從而調(diào)用某個(gè)燈光場(chǎng)景。所謂燈光場(chǎng)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(chǎng)景可以預(yù)設(shè)置和記憶在調(diào)光模塊和開關(guān)模塊中,用戶可以通過控制面板或液晶顯示觸摸屏設(shè)置相應(yīng)燈光場(chǎng)景以達(dá)到某個(gè)照明效果。

2.3智能傳感器

是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)照明智能管理的自動(dòng)信息傳感元件,具有動(dòng)靜檢測(cè)(用于識(shí)別有無人進(jìn)入房間)、照度動(dòng)態(tài)檢測(cè)(用于自動(dòng)日光補(bǔ)償)和接收紅外線遙控三種功能。

2.4時(shí)鐘管理器

用于一周或一年內(nèi)復(fù)雜照明事件和任務(wù)的時(shí)序設(shè)定,可對(duì)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(diǎn)的場(chǎng)所實(shí)施時(shí)序控制。一臺(tái)時(shí)鐘管理器可管理多個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域可有多個(gè)回路、多個(gè)場(chǎng)景。

2.5液晶顯示觸摸屏

它是一種較高級(jí)的人機(jī)界面,具有信息存儲(chǔ)記憶功能,能顯示多種畫面圖像及相關(guān)信息,實(shí)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(jì)算機(jī)插入編程插口與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相連接,就可對(duì)系統(tǒng)任何一個(gè)調(diào)光區(qū)域的燈光場(chǎng)景進(jìn)行預(yù)設(shè)置、修改或讀取,并顯示各調(diào)光回路預(yù)設(shè)置值。

2.7控制計(jì)算機(jī)

這種智能照明控制系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)字式控制系統(tǒng),它能接受控制計(jì)算機(jī)的管理。可通過控制計(jì)算機(jī)對(duì)照明控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理和對(duì)有關(guān)信息的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸。

3智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

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(duì)一天不同時(shí)間的場(chǎng)景進(jìn)行預(yù)設(shè)置,系統(tǒng)按預(yù)設(shè)置自動(dòng)切換若干基本工作狀態(tài),對(duì)不同區(qū)域的照明進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制、定時(shí)控制、多點(diǎn)控制,使系統(tǒng)智能地利用自然光調(diào)整照明。當(dāng)天氣晴朗或白天,室內(nèi)燈會(huì)自動(dòng)調(diào)暗直至熄滅;當(dāng)天氣陰暗或夜晚,室內(nèi)燈會(huì)自動(dòng)調(diào)亮,始終保持室內(nèi)恒定的照度。使用時(shí)只需調(diào)用預(yù)先設(shè)置好的*佳燈光場(chǎng)景,使人們產(chǎn)生新穎的視覺效果。此外,還可用手動(dòng)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(duì)光強(qiáng)的感受是非線性的。將照明亮度適當(dāng)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(yīng)室外照度以及人眼對(duì)光強(qiáng)感受的非線性關(guān)系來自動(dòng)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(shí)達(dá)到節(jié)能的效果。此外通過安裝傳感器,檢測(cè)房間或某一區(qū)域內(nèi)是否有人員活動(dòng),進(jìn)行智能節(jié)能。傳感器將檢測(cè)到的信息反饋給控制器,后者接著算出有多長時(shí)間沒有檢測(cè)到人員活動(dòng)。每次檢測(cè)到人員活動(dòng)時(shí),該計(jì)數(shù)值都復(fù)位。當(dāng)在預(yù)設(shè)的時(shí)間長度內(nèi)沒有檢測(cè)到人員活動(dòng)時(shí),

可自動(dòng)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(shí)間內(nèi)沒有人員活動(dòng),則可將其關(guān)閉,使系統(tǒng)*大限度地節(jié)約能源。

3.3功能擴(kuò)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(kuò)展系統(tǒng)的功能。照明系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)電源、各種模塊的工作情況,有異常情況發(fā)生就會(huì)及時(shí)報(bào)警和處理。其次,消防系統(tǒng)主機(jī)通過通訊接口能實(shí)時(shí)獲取應(yīng)急照明系統(tǒng)的運(yùn)行資料,按程序要求對(duì)應(yīng)急照明系統(tǒng)實(shí)施聯(lián)動(dòng)控制。系統(tǒng)還可通過調(diào)制解調(diào)器與遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行通訊,遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制照明,實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)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(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型的項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì)，可以任意拼接擴(kuò)展，同時(shí)預(yù)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(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場(chǎng)受控回路的開關(guān)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(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

（3）可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

（4）開關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

（5）對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

（6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的狀態(tài)。

（7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件，打開或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

（8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

（9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

（10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

（11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

（12）預(yù)留BA或第三方集成平臺(tái)接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設(shè)備選型

5結(jié)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(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,使系統(tǒng)更優(yōu)化,功能更完善,擴(kuò)展更便捷,保護(hù)更可靠,節(jié)能更可觀。

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版

作者簡介：

劉細(xì)鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄苷彰骺刂葡到y(tǒng)領(lǐng)域。