摘要：智能照明系統(tǒng)是電氣領(lǐng)域中的一項新技術(shù)，其可以擺脫人為控制照明的限制，從真正意義上實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的自動化、人性化，目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于民用建筑工程中，并取得了良好的應(yīng)用成果?；诖?，本文以智能照明系統(tǒng)為主要探討內(nèi)容，著重闡述民用建筑電氣中智能照明控制系統(tǒng)的工作模式及功能，并對智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行了分析，詳細(xì)介紹了智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑電氣中的用。
關(guān)鍵詞：民用建筑；電氣；智能照明控制系統(tǒng)；應(yīng)用研究

引言：智能照明控制系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用于民用建筑、商用建筑及室外照明中，該系統(tǒng)具有智能化的特點(diǎn)，而且相對于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)所需能源更少，更能體現(xiàn)我國節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念。智能照明控制系統(tǒng)集成了多種高新技術(shù)，如傳感技術(shù)、線控技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等。智能照明控制系統(tǒng)本身具備監(jiān)測環(huán)境參數(shù)照明設(shè)備狀態(tài)信息的功能，可以實(shí)現(xiàn)對照明設(shè)備的智能控制和調(diào)節(jié)，在照明均勻度和使用效率方面都有較好的應(yīng)用成果。

1.智能照明控制系統(tǒng)的工作模式

在民用建筑中，智能照明控制系統(tǒng)的工作模式主要根據(jù)不同時間段要求、亮度要求、用途要求而制定。智能照明控制系統(tǒng)由中央處理器、編程器、系統(tǒng)電源、網(wǎng)關(guān)、智能傳感器等諸多部件構(gòu)成，其中 ,控制電源有系統(tǒng)電源、調(diào)光控制、開關(guān)控制，基礎(chǔ)構(gòu)件主要有網(wǎng)關(guān)、液晶顯示觸摸屏、時鐘管理器、編程接口、控制面板、智能傳感器等 [1]。中央處理器及各個控制區(qū)域都可以通過總線連接，然后通過智能傳感器實(shí)時監(jiān)測外部環(huán)境的變化，并據(jù)此自動進(jìn)行智能照明系統(tǒng)的開關(guān)控制及亮度控制，從而為民用建筑 提 供 照 明。智 能 照 明 控 制 系 統(tǒng) 中 的 傳 感 器 可 以擺 脫 人 為 限 制，自 動 調(diào) 節(jié) 開 關(guān)，實(shí) 現(xiàn) 智 能 照 明 控 制系統(tǒng)人性化管理，同時還具有較好的節(jié)能效果。燈光亮度控制主要靠調(diào)光模塊完成，當(dāng)調(diào)光模塊接收到中央處理器發(fā)出的指令后，調(diào)光模塊會對輸出電壓的平均幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來完成燈光的控制工作。開關(guān)模塊主要由繼電器組成，其作用是控制智能照明控制系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉。智能照明控制系統(tǒng)的工作模式及工作模塊并不復(fù)雜，當(dāng)下的技術(shù)水平已經(jīng)滿足民用建筑電氣要求，但是智能照明控制系統(tǒng)仍有較大的發(fā)展空間，相關(guān)技術(shù)人員需要繼續(xù)研究開發(fā)，創(chuàng)造出更加智能化、自動化、人性化的智能照明控制系統(tǒng) [2]。

2.智能照明控制系統(tǒng)的功能

2.1 中央集中控制
中央集中控制功能是整個智能照明控制系統(tǒng)的中央樞紐，起到接收與發(fā)出命令的作用。中央集中控制帶有監(jiān)控軟件，為操作人員提供清晰、簡單、直觀的操作界面，操作人員可通過操作界面來修改智能照明控制系統(tǒng)的參數(shù)，如照明持續(xù)時間、最大照明亮度等，以實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的監(jiān)管控制功能。
2.2 燈光亮度自動調(diào)節(jié)
智能照明控制系統(tǒng)的燈光亮度調(diào)節(jié)分為 2 種：一種 是 固 定 亮 度，主 要 用 于 民 用 建 筑 樓 道 中，類 似 聲控照明系統(tǒng)，這類照明控制系統(tǒng)不會特意調(diào)節(jié)照明亮度，大多以固定形式存在，人們對其要求也不高，大多數(shù)情況下能滿足照明需求即可。另一種是智能家居中的燈光亮度調(diào)節(jié)，這種功能更加智能化、人性化，其會根據(jù)室內(nèi)亮度的不同來調(diào)節(jié)智能照明控制系統(tǒng)的亮度，實(shí)現(xiàn)自動關(guān)閉與開啟，并自動調(diào)節(jié)明暗
度，也可以在用戶的指令下調(diào)節(jié)明暗度，其利用計算機(jī)技術(shù)及微處理器調(diào)光控制裝置，可以滿足用戶的各種照明需求。
2.3 場景營造隨心選擇
智能照明控制系統(tǒng)在原有黑、白、灰 3 種顏色的照明系統(tǒng)中增設(shè)了多種氛圍燈，這些氛圍燈需要用戶提前設(shè)定，根據(jù)用戶實(shí)際需求來選擇營造的場景類型。此外，在智能家居系統(tǒng)中，該智能照明控制系統(tǒng)可與其他智能設(shè)備連接，如幕布、投影儀等，進(jìn)一步營造氛圍，滿足客戶的不同需求 [3]。
2.4 照明時間表控制
不同用戶對照明系統(tǒng)的需求是不同的，尤其表現(xiàn)在照明時間上，部分用戶可能會因?yàn)橥涥P(guān)閉電源而浪費(fèi)過多電力，造成資源損耗。智能照明控制系統(tǒng)可以幫助用戶解決這一煩惱，用戶可以設(shè)置照明系統(tǒng)的固定開啟時間和關(guān)閉時間，以此來滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑φ彰飨到y(tǒng)的使用需求。

3.智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑電氣中的應(yīng)用

3.1 提高工作效率
傳統(tǒng)照明系統(tǒng)采用手工控制方式，大多為一個開關(guān)控制一個或一組燈具，這一控制方式不僅容易造成能源浪費(fèi)，而且很難保證燈具在規(guī)定時間內(nèi)工作，經(jīng)常需要進(jìn)行手動操作，效率低、勞動強(qiáng)度大。智能照明控制系統(tǒng)可以通過計算機(jī)對系統(tǒng)內(nèi)的燈具進(jìn)行集中控制，自動調(diào)節(jié)照明功率和亮度，從而降低能源消耗和人工操作成本，提高了工作效率。由于智能照明控制系統(tǒng)采用集中管理的方式，還能避免由于人員頻繁操作帶來的人為錯誤，當(dāng)人員離開時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉燈具電源，避免浪費(fèi)能源。另外，智能照明控制系統(tǒng)還具有節(jié)能功能，可以根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)照明亮度和燈具功率，從而減少照明用電量。
3.2 建筑節(jié)能
在民用建筑中使用智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下節(jié)能效果：通過對建筑照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光控制，達(dá)到節(jié)約電能的目的；利用計算機(jī)對整個建筑照明系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)智能化管理；通過采用節(jié)能產(chǎn)品、智能照明控制系統(tǒng)等，減少電力消耗，降低運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。智能照明控制系統(tǒng)可以對光源進(jìn)行精確控制，燈具中電子元件與光源的壽命往往不成正比，智能照明控制系統(tǒng)可以對電子元件的壽命進(jìn)行
監(jiān)測和預(yù)測，自動切換到與燈具壽命相匹配的光源。同時，還可以將其作為傳感器應(yīng)用于實(shí)際工程中，利用采集到的數(shù)據(jù)對燈具的通斷進(jìn)行精確控制。這種方式不僅可以延長照明設(shè)施的使用壽命，還能降低能源消耗，對于民用建筑電氣具有重要意義。
3.3 合理分配能量
在傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能照明控制系統(tǒng)可根據(jù)建筑物內(nèi)各個區(qū)域的實(shí)際使用情況，對特定區(qū)域的照度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域的智能化控制。同時，智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的需求，對不同的照明方式進(jìn)行控制，例如：在自然光較強(qiáng)時，可以采取自然光，較弱時采用調(diào)光方式；在非自然光較強(qiáng)時，可以采取人工控制方式。此外，還可以通過調(diào)整光源亮度和色溫等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對燈光的智能調(diào)
節(jié)。在實(shí)際操作中，可根據(jù)不同的使用需求和具體環(huán)境選擇不同的照明方式，例如：用戶在工作區(qū)域使用燈光時可選擇采用強(qiáng)光模式，在休息時則可以使用暖光、弱光等模式 [4]。
3.4 便于維護(hù)管理
智能照明控制系統(tǒng)不僅可以通過與計算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)管理，還可以通過設(shè)置不同的場景模式，使照明系統(tǒng)變得更加靈活多變。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)一般采用人工操作方式進(jìn)行控制，管理人員需要通過人力手動調(diào)節(jié)照明開關(guān)，而智能照明控制系統(tǒng)可以通過對照度、光通量、功率等參數(shù)的監(jiān)測與控制，使用戶能夠根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，既節(jié)約能源又方便管理。此外，智能照明控制系統(tǒng)還能在一定程度上提高建筑物的智能化水平。當(dāng)建筑物出現(xiàn)停電等緊急情況時，智能照明控制系統(tǒng)能夠自動切斷電源，并自動啟動備用電源；當(dāng)建筑物的負(fù)載率較高時，智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)τ秒娫O(shè)備進(jìn)行分區(qū)管理，根據(jù)不同情況選擇不同的照明方式和亮度等。
3.5 延長燈具壽命
燈 具 壽 命 直 接 影 響 到 照 明 效 果 和 燈 具 使 用 壽命，在民用建筑中，由于使用環(huán)境復(fù)雜，會有各種干擾信號產(chǎn)生，對燈具造成一定的損壞。同時，燈具在使用過程中也會產(chǎn)生大量熱量，如果不及時對其進(jìn)行散熱或散熱條件不佳，將導(dǎo)致燈具內(nèi)部溫度過高，
從而加速燈具老化 [5]。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)通常采用定期檢查和維護(hù)的方式，不僅浪費(fèi)人力物力，而且檢查和維護(hù)的難度較大。在智能照明控制系統(tǒng)中，可以通過傳感器對燈具內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測和控制，并進(jìn)行相應(yīng)處理。通過設(shè)置不同的運(yùn)行模式和參數(shù)，可以在較長時間內(nèi)保持燈具溫度不會過高，從而延長燈具壽命。此外，智能照明控制系統(tǒng)還可以對燈具溫度進(jìn)行精確控制和調(diào)整。

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(dú)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(kuò)展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場所

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

4.3系統(tǒng)功能

1）實(shí)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(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(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實(shí)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(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)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(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)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(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實(shí)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(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)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(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點(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(shí)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(dāng)上位機(jī)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(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或三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

4.4 產(chǎn)品選型

5.結(jié)論

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的新時代背景下，智慧城市建設(shè)逐漸提上日程，智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用已得到民用建筑企業(yè)的廣泛關(guān)注。為了促進(jìn)智能照明系統(tǒng)長效發(fā)展，相關(guān)人員需要合理使用智能照明控制系統(tǒng)，積極做好檢查、維護(hù)等工作，延長控制系統(tǒng)使用壽命。國家也需要積極推廣智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)保等施工理念。智能照明控制系統(tǒng)的未來發(fā)展也值得技術(shù)人員關(guān)注，需要繼續(xù)研發(fā)該系統(tǒng)，將更多科學(xué)技術(shù)融入其中，不斷優(yōu)化智能照明系統(tǒng)的功能，完善其性能，為民眾創(chuàng)造良好的居住環(huán)境，同時也為建筑企業(yè)降低運(yùn)行及維護(hù)成本等，促進(jìn)民用建筑企業(yè)長久發(fā)展。

作者介紹：

曹華偉，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

Tel:137/7441/3253（V同號）

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審核編輯 黃宇