摘要：智能照明控制系統較好地實現了智能控制、人性化照明和節能降耗的功能,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的概念、特點、優勢、發展方向等內容,并著重對智能照明控制系統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 節能
0引言
智能照明控制節能近年來,人們對照明環境改善和提高工作、學習、生活條件和質量,以及照明節能提出更高要求,使得智能照明控制系統應運而生。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。智能照明控制系統的根本目的在于兩點:首先,提高系統的控制、管理水平,節省能源,減小系統的維護成本;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智能照明控制系統及特點
智能照明控制系統是利用計算機技術、網絡通訊技術、自動控制技術、微電子技術等現代化的科學技術,實現可根據環境變化、客觀要求、用戶預定需求等條件而自動采集系統中的各種信息,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。現代智能照明控制系統具有以下特點:
1.1系統性。
集計算機技術、網絡通訊技術、自動控制技術、微電子技術、數據庫技術、系統集成技術于一體的現代化控制系統。
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。
1.3網絡化。
傳統的控制系統大都是獨立的,或本地的、局部區域的系統,因此不需要專門的網絡連接。現代智能化的照明控制系統可以是區域、城域,甚至更大范圍的控制系統,提供專門的網絡通訊技術支持,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。
信息化是現代控制系統的重要特征之一,所有的內容都要以信息的形式表達出來,在控制網絡中傳輸。
2智能照明控制系統的結構
智能照明控制系統采用模塊化分布式結構,系統結構見下圖。各模塊內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,完成對室內外照明及相關控制。智能照明控制系統由輸入、輸出及系統三部分組成。輸入部分的功能是:將外界的控制信號轉換為系統信號,并作為控制依據。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,實現照明控制。它包括調光控制器、開關控制器及其它模擬輸出單元。系統部分由供電單元、系統網絡、調制解調器、編程插口和PC監控機等具有獨立功能的部件組成,在系統控制軟件的支持下,通過計算機對照明系統進行全面的實時控制。
2.1調光控制器
調光模塊是控制系統中的主要設備。它的主要功能是對不同功能的燈具進行配電、無級連續調光和開關控制(開關控制器無調光功能)。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
相當于傳統照明系統中的照明開關,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,來啟動照明系統中的燈光控制回路組合,從而調用某個燈光場景。所謂燈光場景,即系統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
是系統中實現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域,每個區域可有多個回路、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,實現直觀的多功能、多區域控制。
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網絡相連接,就可對系統任何一個調光區域的燈光場景進行預設置、修改或讀取,并顯示各調光回路預設置值。
2.7控制計算機
這種智能照明控制系統是一個數字式控制系統,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絡進行實時監控、管理和對有關信息的網絡遠程傳輸。
3智能照明控制系統的優勢
3.1人性化的照明
根據樓宇的使用情況、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,系統按預設置自動切換若干基本工作狀態,對不同區域的照明進行調整,以實現場景控制、定時控制、多點控制,使系統智能地利用自然光調整照明。當天氣晴朗或白天,室內燈會自動調暗直至熄滅;當天氣陰暗或夜晚,室內燈會自動調亮,始終保持室內恒定的照度。使用時只需調用預先設置好的*佳燈光場景,使人們產生新穎的視覺效果。此外,還可用手動控制面板或遙控器等隨意改變各區域的光照度。
3.2節約能源
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節照明,以保持室內恒定照度,使室內處于*佳照明環境,同時達到節能的效果。此外通過安裝傳感器,檢測房間或某一區域內是否有人員活動,進行智能節能。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,該計數值都復位。當在預設的時間長度內沒有檢測到人員活動時,
可自動調節該房間或區域內的照明到低能耗狀態。如果在更長時間內沒有人員活動,則可將其關閉,使系統*大限度地節約能源。
3.3功能擴展的便利性
智能照明系統通過接口連接各種智能模塊,擴展系統的功能。照明系統能自動檢測電源、各種模塊的工作情況,有異常情況發生就會及時報警和處理。其次,消防系統主機通過通訊接口能實時獲取應急照明系統的運行資料,按程序要求對應急照明系統實施聯動控制。系統還可通過調制解調器與遠程主機進行通訊,遠程監視、控制照明,實現照明系統的網絡化、數字化。
4安科瑞智能照明控制系統
4.1概述
ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩定。開關驅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企業微電網管理云平臺進行數據交換。
4.2應用場所
適合于各類智能小區、醫院、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系統結構
4.4系統功能
(1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關狀態，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。
(2)當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，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開關控制。
(4)開關驅動器支持過零觸發功能，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，當照明電源掉電時，開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態；確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。
(6)拖動調光控件，照明設備從0%到100%進行調光，可以對單個照明回路實現調光控制，調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制，也可以對多個照明回路實現調光控制，通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。
(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)系統可以通過預設的當地經緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據天文時鐘控制照明開關，實現日落開燈、日出關燈的功能。
(10)所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊；當上位機系統故障或模塊離線時，驅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行，不影響日常的照明控制效果。
(11)系統結構是分布式總線結構；系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。
(12)預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。
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、標準化的方向發展,使系統更優化,功能更完善,擴展更便捷,保護更可靠,節能更可觀。
參考文獻:
[1]張葉,裘君英,陸華洋.智能照明控制系統探討[J].建筑電氣,2007(6):3.
[2]徐欽經.照明燈調光器技術和控制系統網絡的發展.建筑電氣,2005(3):25-29.
[3]劉躍群等.光源電器原理和應用技術.北京:化學工業出版社,2003:258-260.
[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版
