劉細鳳

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、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(jié)構(gòu)及功能組成作了較為詳細的闡述。

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(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、信號檢測技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和相互滲透,對照明控制技術(shù)的進步起到了促進作用,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: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(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)等現(xiàn)代化的科學技術(shù),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(jié)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(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(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(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(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(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(shè)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(guān)控制(開關(guān)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(guān)斷技術(shù)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(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(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(shè)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(guān)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(luò)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(shè)置、修改或讀取,并顯示各調(diào)光回路預設(shè)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。可通過控制計算機對照明控制網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控、管理和對有關(guān)信息的網(wǎng)絡(luò)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(shè)置,系統(tǒng)按預設(shè)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(shè)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(guān)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(shè)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(guān)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(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(shè)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(jié)構(gòu)

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(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(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。

（4）開關(guān)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(shè)掉電狀態(tài)，當照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

（6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)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(guān)的狀態(tài)。

（7）點擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應場景設(shè)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(guān)閉。

（8）設(shè)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(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

（9）系統(tǒng)可以通過預設(shè)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(guān)，實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)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(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立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)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(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。

參考文獻:

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2022.5版

作者簡介：

劉細鳳，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(lǐng)域。