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淺談智能照明控制系統的節能優勢及其應用

更新時間：2024-04-09

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】：通過智能照明控制系統與傳統照明控制的對比，闡明智能照明控制系統的優勢，基本組成、在智能建筑中的應用效果以及其實施存在的問題和前景展望。

【關鍵字】：智能照明控制；系統組成；優勢；應用效果

0引言

目前，建筑智能化已經成為當今建筑發展的主流技術，涵蓋從空調系統、消防系統到安全防范系統以及完善的計算機網絡和通信系統。但是長期以來，智能照明在國內一直被忽視，大多數建筑物仍然沿用傳統的照明控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控（BA）系統來監控照明，但也只能實現簡單的區域照明和定時開關功能。

其實真正的智能照明控制系統，是根據某一區域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區域的用途來自動控制照明。其中重要的一點就是可進行預設，即具有將照明亮度轉變為一系列設置的功能。

1與傳統照明控制相比具有的優勢

1.1控制方式

傳統控制采用手動開關，必須一路一路地開或關。而智能照明控制，采用低壓二次小信號控制，控制功能強、方式多、范圍廣、自動化程度高，通過實現場景的預設置和記憶功能，操作時只需按一下控制面板上某一個鍵即可啟動一個燈光場景（各照明回路不同的亮暗搭配組成一種燈光效果），各照明回路隨即自動變換到相應的狀態。上述功能也可以通過其它界面如遙控器等實現。

1.2照明方式

傳統控制方式單一，只有開和關。而智能照明控制系統采用“調光模塊"，通過燈光的調光在不同使用場合產生不同燈光效果，營造出不同的舒適的氛圍。

1.3管理方式

傳統控制對照明的管理是人為化的管理。而智能控制系統可實現能源管理自動化，通過分布式網絡，只需一臺計算機就可實現對整幢大樓的管理。

1.4節省能源，降低維護成本

智能照明控制系統由于使用自動化照明控制手段，減少了不必要的耗電開支；同時，也降低了相當的運行維護費用，有資料顯示智能照明控制系統比傳統開關控制節電可達20%~50%。

1.5保護燈具

傳統開關控制燈具，由于電網沖擊電壓和浪涌電壓，容易損壞燈具。而智能照明控制系統，可將照明燈具上的電源經過調光模塊控制和調整，因此電源質量較高，可以避免電網沖擊電壓和浪涌電壓，此外，由于引入了軟啟動和軟關斷技術，可延長燈具壽命2倍~4倍。

1.6減少安裝布線的開支

傳統開關電流經開關連接負載，布線從配電間連接開關，再連接負載。而智能照明控制系統則是由模塊連接負載，而控制面板與模塊是用數據線相連，大大減少了傳統的布線開支；同時，大功率模塊均配備過載保護開關，可取代傳統的照明柜，不必增加額外開支。

2智能照明控制系統的基本組成部分

2.1主控中心

系統使用通用計算機作為主控中心實現監控功能。

2.2 RLINK通訊裝置

主控中心與系統網絡各單元的通訊樞紐，實現RS485/RS232信號轉換，具備系統自診斷功能和自動故障報警功能。

2.3照明控制器

智能照明控制系統的核心部分，由控制模塊電路、驅動模塊電路、照明用自鎖繼電器組成。每個照明控制器均可獨立工作，也可以由計算機中心停止工作或通訊中斷不影響控制器的正常運行。控制器有多種規格，單個控制器可控制48個回路。一個系統內可連接500個控制器。

2.4可編程開關

智能的弱電開關，有1鍵~8鍵等各種規格，開關本身使用24V安全電壓，不會有漏電的危險，開關操作時也不會出現打火和拉弧，確保安全。可編程開關上的每一個按鍵所控制的回路均由計算機編程設定，單鍵可控制多個回路，可根據情況變化隨意更改組合，使用起來靈活、方便。

2.5動態傳感器

利用紅外線或超聲波的原理，自動識別房間內是否有人存在而給控制器發送信號，實現“人來燈亮，人走燈滅"的動態控制功能。

2.6照度傳感器

核心部件是光電糯合器，通過感應外部自然光源的照度來調節室內照明的亮度，實現智能探測和智能調節的功能。

2.7電話通訊裝置

電話控制所需的附加設備。用戶直接電話，根據提示音操作，控制照明開關。

3智能照明控制系統在智能建筑中的應用效果

3.1實現照明控制智能化

采用智能照明控制系統，可以使照明系統工作在全自動狀態，系統將按先設定的若干基本狀態進行工作，這些狀態會按預先設定的時間相互自動地切換。例如，當一個工作日結束后，系統將自動進入晚上的工作狀態，自動并緩慢地調暗各區域的燈光，同時系統的移動探測功能也將自動生效，將無人區域的燈自動關閉，并將有人區域的燈光調至合適的亮度。此外，還可以通過編程隨意改變各區域的光照度，以適應各種場合的不同場景要求。智能照明可將照度自動調整到工作合適的水平。例如，在靠近窗戶等自然采光較好的場所，系統會很好地利用自然光照明，調節到合適的水平。當天氣發生變化時，系統仍能自動將照度調節到合適的水平。總之，無論在什么場所或天氣如何變化，系統均能保證室內照度維持在預先設定的水平。

3.2改善工作環境，提高工作效率

傳統照明系統中，配有傳統鎮流器的日光燈以100Hz的頻率閃動，這種頻閃使工作人員頭腦發脹、眼睛疲勞，降低了工作效率。而智能照明系統中的可調光電子鎮流器則工作在很高頻率（40KHz~70KHz）不僅克服了頻閃，而且消除了起輝時的亮度不穩定，在為人們提供健康、舒適環境的同時，也提高了工作效率。

3.3可觀的節能效果

智能照明控制系統使用了先進的電力電子技術，能對大多數燈具（包括白烘燈、日光燈，配以特殊鎮流器的鈉燈、水銀燈、覽虹燈等）進行智能調光。當室外光較強時，室內照度自動調暗，室外光較弱時，室內照度則自動調亮，使室內的照度始終保持在恒定值附近，從而能夠充分利用自然光實現節能的目的。除此之外，智能照明的管理系統采用設置照明工作狀態等方式，通過智能化管理實現節能。

3.4提高管理水平，減少維護費用

智能照明控制系統將普通照明人為的開與關轉換成了智能化管理，不僅使大樓的管理者能將其高素質的管理意識運用于照明控制系統中去，而且將大大減少大樓的運行維護費用，帶來較大的投資回報。

4智能照明控制系統實施存在的問題

盡管采用智能照明控制系統有如此的優勢，而且使用后帶來如此好的效果。但目前在國內智能建筑中能夠真正實現智能照明控制的建筑數量還是非常少的。其主要原因，一是人的問題。大多數開發商認識上不去，認為建筑智能化就夠了，采用照明控制系統是多余的。二是資金的問題。大多數開發商舍不得在這方面投資。

5安科瑞智能照明控制系統

5.1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。

5.2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。

5.3系統結構

5.4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。

5.5設備選型

名稱	型號	功能			備注
安科瑞智能照明控制系統	ALIBUS	可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制
名稱	型號	上行	下行	外形尺寸	備注
智能通信管理機	Anet-1E1S1	1路以太網	1路RS485	1409050
智能通信管理機	Anet-1E2S1	1路以太網	1路RS485	1409050
智能通信管理機	Anet-2E4S1	2路以太網	4路RS485	16811354
智能通信管理機	Anet-2E8S1	2路以太網	8路RS485	16811354

名稱	型號	負載電流	安裝方式	外形尺寸	備注
4路開關驅動器	ASL220Z-S4/16	16A	導軌式	1449070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
8路開關驅動器	AS220Z-S8/16	16A	導軌式	2169070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
12路開關驅動器	ASL220Z-S12/16	16A	導軌式	2889070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
16路開關驅動器	ASL220Z-S16/16	16A	導軌式	3609070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
8路調光驅動器	ASL220Z-SD8/16	16A	導軌式	3609070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.0-10V調光

名稱	型號	性能	安裝方式	外形尺寸	備注
紅外感應傳感器	ASL220-PM/T	3-5m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
微波感應傳感器	ASL220-RM/T	5-7m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
微動感應傳感器	ASL220-PR/T	5-7m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
IP網關	ASL200-485-IP	ALIBUSnet/IP	導軌式	142839	系統組網元件監控軟件接口設備
1聯2鍵智能面板	ASL220-F1/2	2組控制指令	86盒	862486	開關調光場景
2聯4鍵智能面板	ASL220-F2/4	4組控制指令	86盒	862486
3聯6鍵智能面板	ASL220-F3/6	6組控制指令	86盒	862486
4聯8鍵智能面板	ASL220-F4/8	8組控制指令	86盒	862486

6結語

智能照明控制系統自誕生起就引起了人們的高度重視，并具備良好的發展前景。隨著社會的和經濟的發展，人們的認識將不斷提高，智能照明控制系統將在建筑照明中發揮強有力的作用。一個照明系統沒有照明控制,這個建筑就會顯得蒼白無力，照明控制是在不斷發展的，它的硬件、軟件系統都隨著時代的技術發展在不斷前進。

參考文獻:

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[4].李明.談智能照明控制系統的優勢及其應用[J].公用工程設計，2007.

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