智能照明控制器

智能照明控制器（精选12篇）

智能照明控制器 篇1

由于可编程控制器 (简称PLC) 可靠性高 (平均无故障时间可达8--10万小时) 、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑、安装维护方便, 因此大量应用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通、楼宇等行业。实践表明, 80%以上的工业控制可以使用PLC来完成。目前高级电工的培训内容中, PLC也是重要的一部分。通过可编程控制器应用系列学习, 可使自己的PLC水平提高到一定的层次。大家在开始学习时, 不一定要完全搞清楚程序, 在学习的过程中, 会慢慢了解其控制思维及方法。

知识点:PLC的时间指令、脉冲指令 (PLS、PLF、PLSY) 、加1减1指令、比较指令、运算放大器、SCR调压模块 (想详细了解这些内容, 可参考相关书籍) 等。

技能点:PLC输入接线以及PLC与配电箱三根火线的接法。

难点:顺序控制的逻辑, 比较指令、PLSY指令的使用, 以及PLC与运算放大器的联系。

注意要点:必须具有电工安全基本知识, PLC接线时必须断电。

必要条件:电脑、可编程控制器、编程电缆。

本期智能家居控制跟我学 (八) ，教大家制作小区照明智能控制。受篇幅限制这里只介绍楼道照明智能控制设计和小区路灯调光控制方案两种。

目前楼道照明有以下几种方式，都有明显的缺陷。一是楼道安装开关照明，缺点是经常忘记关灯，容易形成长明灯，灯泡容易坏;二是楼道安装触摸式开关照明，缺点是经常按，触摸式开关容易失灵;三是楼道安装感应照明，缺点是由于过于敏感，只要有响声，整栋楼的灯全亮了，时间一长，灯泡经常闪烁，也经常坏。四是楼道安装声控照明，缺点是一开始，只需小声咳嗽或走动有声响，灯泡就亮，可渐渐发展成要跺脚、喊叫才能亮。

近年来，许多城市都搞起亮化工程，各种流光溢彩的景观灯扮靓了城市夜空。然而，在一些小区因楼道照明频繁损坏，成为照明盲区，居民不得不摸黑上下楼，给他们的生活带来困扰。

采用PLC控制的楼道照明，可以克服上述的缺陷，不但实用、节能，还美观有趣。当人在一楼准备上楼时，按一下上楼照明按钮，一楼照明灯亮，当你爬到两楼时，两楼照明灯自动亮起，一楼照明灯自动熄灭，以此类推，下楼也一样。如果几人同时上下，照明灯都按各自的规律变化，互不影响。而小区路灯调光控制主要起节能作用。

一、楼道照明智能控制设计

本文为了便于学员学习，还是采用日本三菱FX2N-64M R型PLC。以某小区一栋7层楼的一个楼道为设计对象进行论述。

1. 输入、输出点的I/O分配

根据系统的控制要求, 输入、输出点的I/O分配, 如下:

2. 程序设计

根据系统的控制要求，采用顺序控制的逻辑进行设计，程序如图1、2所示。

当X000闭合时，Y000亮;15秒后，Y000灭、Y001亮;15秒后，Y001灭、Y002亮;15秒后，Y002灭、Y003亮;15秒后，Y003灭、Y004亮;15秒后，Y004灭、Y005亮;15秒后，Y005灭、Y006亮;15秒后，Y006灭、Y007亮;15秒后，Y007灭。

想调整15秒时间，改变程序中K后面的值就可以，如想要10秒就改为K 100。

当X001闭合时，Y001亮;15秒后，Y001灭、Y002亮;15秒后，Y002灭、Y003亮;15秒后，Y003灭、Y004亮;15秒后，Y004灭、Y005亮;15秒后，Y005灭、Y006亮;15秒后，Y006灭、Y007亮;15秒后，Y007灭。

当X002闭合时，Y002亮;15秒后，Y002灭、Y003亮;15秒后，Y003灭、Y004亮;15秒后，Y004灭、Y005亮;15秒后，Y005灭、Y006亮;15秒后，Y006灭、Y007亮;15秒后，Y007灭。

当X003、X004、X005、X006闭合时, 也是一样原理。

如果同时按X001、X004，程序互不影响，

如果按下楼开关X017, Y007亮;15秒后，Y007灭、Y006亮;15秒后，Y006灭、Y005亮;15秒后，Y005灭、Y004亮;15秒后，Y004灭、Y003亮;15秒后，Y003灭、Y002亮;15秒后，Y002灭、Y001亮;15秒后，Y001灭、Y000亮;15秒后，Y000灭。

如果同时按一个向上如X001、一个向下X015，程序也互不影响。

3. PLC外围硬件

(1) 输入按钮

每个楼道采用标有上下箭号的按纽，以三层楼道的按钮为例，与PLC端口的接线图如图3所示。

(2) PLC接线

PLC的输入输出接线如图4所示。

4. 配电知识

考虑到本设计方案的实施不但要涉及到许多部门，如供电部门、小区物业等，还涉及到用电安全，因此实物接线就不提供给大家，读者要学好供配电知识后才可以实施。下面介绍一些供配电方面的知识，以帮助读者了解本设计方案。

电力系统是由生产、转换、分配、输送和使用电能的发电厂、变电站、电力线路和用电设备联系在一起组成的统一整体。图5所示为电力系统示意图。

在电力系统中除去发电厂和用电设备以外的部分称为电力网络, 简称电网, 一个电网由很多变电站和电力线路组成。

供配电系统是电力系统的一个重要组成部分, 包括电力系统中区域变电站和用户变电站涉及电力系统电能发、输、配、用的后两个环节, 其运行特点、要求与电力系统基本相同。只是由于供配电系统直接面向用电设备及其使用者, 因此供、用电的安全性尤显重要。供配电系统如图6所示。

110kV及以下电压一般为配电电压, 完成对电能进行降压处理并按一定方式分配至电能用户的功能。其中35～110kV配电网为高压配电网, 10～35kV配电网为中压配电网, 1kV以下配电网称为低压配电网。

对于1kV以下的低压配电系统, 中性点运行方式与绝缘的关系已不是主要问题, 这时中性点运行方式主要取决于供电可靠性和安全性。因此, 1kV以下的低压配电系统采用中性点接地系统。

我国目前普遍采用380/220V三相四线制, 变压器中性直接接地的供电系统, 在这种系统中, 要防止人体触电的危险必须安装保护装置。

图7为人体触及漏电设备外壳示意图。

中性点直接接地的电网采用保护接地虽比没有保护接地时触电的危险性有所减小，但通过人体的接地短路电流仍有可能使人致命，因此，在三相四线制中性点直接接地的低压配电系统中，电气设备如采用保护接地，根据国际IEC标准应装设漏电保护器。

二、小区路灯调光控制方案

1. 调灯数的控制方案

如图8所示，以两个路灯杆四盏灯为一组，根据天色的变化调整。有五种变化，Y1亮;Y1、Y3亮;Y1、Y2、Y3亮;Y1、Y2、Y3、Y4亮;Y1、Y2、Y3、Y4都不亮。

由于程序比较简单，这里就不细说，但接线仍然要注意三火线负载的合理分配问题。

2. 调电压的控制方案

PLC采用步进指令进行编程，通过Y0、Y1、Y2、Y3的变化使可控硅的导通角在13s内从24°增到180°(灯由暗变亮)。每步时间为1s，电压增量为0.66V，导通角增量为12。如图9所示。

由于涉及到运算放大器、SC R调压模块等比较复杂的内容。希望读者自己学习这方面相关的知识。

备注：

如果在家里控制台灯的亮度，可以采用改变PLC的输出脉冲频率，来控制灯的亮度。程序如图10所示。

(1)输入、输出点的I/O分配如下：

(2)程序说明

C M P指令说明如图11所示，当X1闭合时，K 10与D 20的比较输出情况。

PLSY指令用于产生指定数量和频率的脉冲。[S1]，[S2]可取所有的数据类型，[D]为Y0和Y1，该指令只能使用一次。而且必须用晶体管输出。

PLC输出接口电路有继电器 (R) 、晶体管 (T) 、晶闸管 (S) 输出三种方式，以适应不同负载的控制要求。一般来说，继电器输出适用于低速、大功率负载(交、直流负载均可;晶闸管输出适用于高速、大功率负载(交流负载);而晶体管输出适用于高速、小功率负载(直流负载)。

PLSY指令用于产生的指定数量和频率的脉冲。[S1]指定脉冲频率(2～20000H z)，[S2]指定脉冲个数，16位指令的脉冲数范围为1～32767, 32位指令的脉冲数范围1～2147483647。若指定脉冲数为0，则持续产生脉冲。[D]用来指定脉冲输出元件(只能用晶体管输出型PLC的Y0或Y1)。脉冲的占空比为50%，以中断方式输出。指定脉冲数输出完后，指令执行完成标志M 8029置1。

X20闭合时，D 20持续加1，照明灯Y000增加亮度，X20断开，D 20停止加1，保持亮度;

X21闭合时，D 20持续减1，照明灯减少亮度，X21断开，D 20停止减1，保持亮度;当D 20减到0时，照明灯Y000熄灭，Y002小发光体得电。

摘要：主要介绍了楼道照明智能控制设计和小区路灯调光控制方案, 让读者了解和掌握PLC的时间指令, 脉冲指令、PLC输入接线以及PLC与配电箱三根火线的接法;《机器战士 (上) 》通过直流电机调速控制, 数模转换等预备知识的介绍, 为机器战士的运行做好准备。

智能照明控制器 篇2

关键词：亮度空间； 视觉活动 ；情景模式； 间接照明

1.引言

当今社会，随着科技的日益发展和人们的物质与精神生活水平的迅速提高，在针对于空间的物质功能与精神功能开发的同时，科学、有效地进行空间的照明设计受到了更多专业人士的关注。照明设计的关键，是使人能够清晰识别物体的形象，同时还要把使人心情舒畅的空间作为适合的场景凸显出来。对于使用设施与环境的人来说，所谓舒适的光环境，其最佳的目标体现在用和谐的光线勾画出美丽宜人的景色，给人以身处其中的情绪上协调与美感，从而起到渲染环境、制造气氛、突出某种情调的作用。通过对照明的控制及室内造型设计达到室内光效随各种空间场景视觉功能的需求变化而变化，这就是智能照明系统。而找到依据，并且在室内设计中实现这样的依据，是本文要探讨的核心问题。

2.室内智能照明系统研究的基本思路

2.1 室内空间照明系统概念

所谓室内空间照明系统[1-2]，是相对于室内环境自然采光而言的。它是依据不同建筑室内空间环境中所需求的照明亮度，选用合适的照明方式与灯具类型来为人们提供更好的光照条件，以便人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果，同时还能够获得某种气氛和意境，从而达到增强其建筑室内空间表现效果和审美感的一种设计处理手法。

2.2 室内照明系统的三大要素

室内照明系统主要由光源、照明灯具和照明控制系统三个方面组成的。其中，光源的物理性能及参数变化，照明灯具的样式及其与光源或空间的关系实现了照明效果的多样性，而通过控制系统实现人对光环境的选择性和智能调控。

2.3 智能控制系统的技术特点

智能控制系统[3]的技术先进性体现在以下4个方面：线路系统、控制方式、照明方式和管理方式。

首先从线路系统方面上看，智能照明系统的电路可以分为总线式单控电路和总控式双控电路两种。总线式智能照明系统单控电路特点为：① 负载回路连接到输出单元的输出端，控制开关是用 EIB 总线与输出单元相连的。当负载容量较大时，仅考虑加大输出单元容量即可，控制开关不受影响；② 当开关距离比较远时，只需要加长控制总线的长度，以节省大截面电缆用量；③ 可以通过软件设置多种功能（例如，开/关、调光、定时等）。总线式智能照明系统双控电路特点为：① 当实现双控时，只需简单地在控制总线上并联在一个开关；②而进行多点控制时，依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线路安装简单、省事。

传统的控制方式采用手动开关，必须保持每一路地开或关不同，而智能照明控制一般采用低压 2 次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作使用时只须按一下控制面板上某一个特定键即可启动一个灯光场景（各个照明回路不同的亮暗程度搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的场景状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现[4]。

2.4 智能照明系统的分析

室内空间光效通过控制系统来应对使用过程中的各种场景变化，从而使亮度空间达到最佳的预定照明设计效果。这个控制是通过对场景的调光和照明模式的切换来实现的。

1．室内空间自然光线强度的变化

智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照明度，与设定值作比较，以此来控制照明开关，这样不仅可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的，而且可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。通常越靠近窗自然光照度较高，那么所需人工照明提供的照明度就低，然而合成的照明度须维持在设计照明度值。依据视觉需要，在不同情景模式之间转换的时候，将亮度空间维持在预设的设计照度值水平。

2．空间光效的衰减

通常情况下照明设计师对新建的建筑物进行室内照明设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率及房间墙面反射率都会不断衰减[5]。因此，在设置初始照明度时，都设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高设计无法达到节能效果．而采用智能照明系统后，虽然照明度还是偏高设计，但是通过智能调光，系统将依据预置的标准亮度使照明区域保持恒定的照明度，而不会受灯具效率降低及墙面反射率衰减的影响，这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。

3．室内空间活动内容的转换

在室内空间的活动内容发生变化时，作业的照明条件也应发生相应变化，这是一个动态的过程，因此，同一套照明装置必须满足在不同的时刻有着不同的表现要求。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制[6]、灯光效果等要求，而且由于可观的节能效果（节电可达到 25﹪～55﹪）及灯具寿命的延长（灯具寿命延长 3～4 倍），又能在降低运行费用中得到经济回报，还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备，从而大大简化和节省穿管布线工作量。另外，智能照明系统还存在着潜在价值，例如智能照明控制系统由于可提供人们最舒适的工作状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。

3.照明系统设计规划与室内空间中的应用

3.1 系统设计、安装流程图

3.2 室内空间的实际应用

以会议室智能照明系统设计为例，根据此案例给定的装修方案和亮度空间的要求，一般可以划分为以下四种情景模式，如“入场”、“主持”、“讨论”、“休息”，预期照明效果如图所示。

情景模式一：“入场”

当会议室门口智能感应探头探测到会议室有人来开会时，自动启动会议室全部照明，使会议室处于一个全亮状态，以示欢迎大家前来开会，同时，高亮度的照明更能清晰地显示会议室开始前的气氛。

情景模式二：“主持”

当主持人宣布会议开始或领导发言时，会议室周边区域灯光自动调暗，只保留主持人上方的灯光照明，以主持人区域为重点，着重体现灯光亮度，容易起到集中注意，重点突出的作用，使与会者更容易进入会议氛围。

情景模式三：“休息”

如果会议进程很长，中间需要休息调整，则调暗会议桌区域的灯光，调亮休息区域的灯光。

情景模式四：“讨论”

会议进程中，需要与会者一起讨论某件事，此时，会议桌区域的灯光调至最亮，调暗会议室周边区域的灯光，着重体现与会者及会议桌的亮度。

4.结论

邦奇智能家居照明控制系统 篇3

智能照明控制系统是最先进的一种照明控制方式，它采用全数字、模块化、分布式的系统结构，通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络，它可以作为整个建筑物自动化管理系统（BA系统）的一个子系统通过网络软件接入BA系统，也能作为独立系统单独运行，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。

一、邦奇智能照明控制简介

邦奇电子智能照明控制系统，通常由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插

口、时钟管理器、手持式编程器、监控软件（网桥)等部件构成，将上述各种具备独立功能的控制模块或部件用一条五类数据通讯线（四对双绞线）按手牵手菊花链方式连接起来，形成一个Dynet控制网络。

二、邦奇智能照明控制系统的特点

●可靠性

邦奇电子照明控制系统中控制模块的每个功能都独立地贮存于相应的模块中，不因断电而丢失，这也意味着，若某个模块出现故障，只是与该模块相关的功能失效，而不影响网络其它模块的正常运行，从维护的观点来看这种“独立贮存”的概念，既有利于快速故障定位，又提高了大型照明控制系统的“容错”水平。

●设计、安装、布线易操作性

电气工程师只要阅读本公司相关技术资料无需专门培训就能设计大型照明控制系统，安装时只需将“调光/开关”模块取代原有空气开关或其他开关和保险丝，将可编程控制面板取代原有的手动开关，模块与面板之间用五类四对屏蔽数据线实施低压控制联接，即安全，又简化布线工程。

●系统开放性和扩张性

邦奇电子照明控制系统可在任何时候进行扩展，不必更改原有线路，只需将增加的模块用数据线接入原有网络系统便可。

邦奇电子照明控制系统可以与其他自动化设备相联（如：视/听、舞台照明控制、安保和BAS等）提供如下接口：干簧继电器、RS232、RS485、DMX512。还可针对BAS系统提供一个高级接口，该接口由Dynalite提供一个插入BAS程序中的Active控制软件来实现，完成无缝连接。

●控制方式多样性

邦奇电子照明控制系统控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预制设置和存储后，操作时只需按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景模式，各照明回路就能自动转换到相应的状态，也可以通过其他界面如遥控器、就地控制、场景控制、定时控制、红外探测和红外遥控、就地控制、中央监控、群组组合控制、与其他系统联动、广域控制等。

三、智能照明设计方案

●客厅

客厅是全家活动的场所，没有其他任何一个房间可以如此通用。我们可以在其中款待客人，看电视，读书，听音乐，开派对，或者仅仅是放松自己。所以，客厅的照明要求很高。照明可以为客厅营造生动引人且适合不同需求的氛围。通常，相对于其他房间类型，我们在客厅中活动的时间比较长而且类型比较多。

●书房

工作室需要通过照明将您的精力集中在工作上。聚焦在您的书本和文件周围的明亮光线可以使阅读容易而减缓疲劳。另外，你需要确保房间的其余部分被良好的总体背景光所照亮，这将使房间更加舒适，提高您的工作效率，让灵感源源不断。

●厨房

厨房一直是家庭温暖、明亮的中心。那里不仅是烹调和就餐的地方，它还是交谈、学习、工作和娱乐的地方。无论您“做什么饭菜”，您都应确保有恰当的“照明菜谱”。 用基本照明照亮整个区域和利用局部功能照明来准备食物的组合能提供最佳结果。

●餐厅

饭厅照明必须使吃饭与交谈轻松而自如。它必须为家具，餐桌设置和食物添彩。它还要有足够的亮度以满足实际之需。

作为招待的一般规则，您的客人应该能够看见您正在准备的食物。您可以通过由调光器控制的各种照明为任何宴会创造轻松、优雅的格调。餐厅的照明，要求色调柔和、宁静，有足够的亮度，不但使家人能够清楚地看到食物，而且要与周围的环境和餐桌、椅子、餐具等相匹配，构成一种视觉上的美感。

●卧室

卧室照明需满足多方面的要求：柔和、轻松、宁静、浪漫。但同时又要满足装扮、着装，或者睡前阅读的需求。

睡觉大多在黑暗中进行。然而，卧室也是早晨穿衣与打扮，晚上读书与看电视的地方。各种照明的微妙组合提供了完美的卧室设计所需要的平衡。

●主卧室

出发点是总体照明的主要源。它应该是中性的且令人放松的，并通过使用一个以上的照明点而最好地得以实现。然后考虑实际的照明需要：梳妆台和衣柜需更明亮的光，以及床周围的阅读照明。最后需要考虑的是柔光灯泡，它可以丰富您的设计，并与用来突出一个特别的物体或特性的聚光灯相组合，为设计提供增强气氛的线索。适合使用调光开关的头顶照明提供您调解照明强度的灵活性以匹配您的情绪。当为您的梳妆台布光时，要保证来自镜子两侧的光线均匀。这将避免在脸上投射阴影。这一区域的光可以比总体照明亮一些。

●浴室

白天，浴室应整洁、清新，而且明亮。晚上，则需创造轻松、闲静而亲密的格调。同时灯具需要有防水防尘的特点。

浴室需要室内整体上有良好的常规照明，还需要对镜子等的局部照明。

来自安装在顶棚上的灯具的常规照明能够提供基本的背景照明。在用于剃须和化妆的镜子周围增加安装在边上的灯将提供来自两边的明亮而均匀的光。这样就可避免当光源安置在镜子上面时投射在脸上的阴影。

四、智能照明控制

●集中控制和多点操作功能：

在任何一个地方的终端均可控制不同地方的灯；或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。

●软启功能：

开灯时，灯光由暗渐渐变亮，关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，给人眼一个缓冲，保护眼睛。而且避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命。

●灯光明暗调节功能：

无论您是在会客、看电视、听音乐、或与家人在一起、或独自思考、甚至在品尝威士忌时，调节不同灯光的亮度，更能为您创造舒适、宁静、和谐、温馨的气氛、更深的体会生活，柔和的光线能给您一个好心情，少而暗的光帮助您思考，多而亮的光使气氛更加热烈。而这些操作时非常方便的，你可以按住本地开关来进行光的调亮和调暗，也可以利用集中控制器或者是遥控器，只需要一按按键，就可以调节光的明暗亮度。

●全开全关和记忆功能：

整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。当您在入睡或者是离家之前，你可以按一下全关按钮，全部的照明设备将全部关闭。免除了您跑遍全部房间的烦恼。

●定时控制功能：

比如说每天早上七点钟，您床边的台灯会亮起，晚上12点的时候您家里的灯会自动熄灭。

●场景设置：

对于固定模式的场景、您无需逐一地开关灯和调光，只进行一次编程，就可以按一个键控制一组灯，这就是场景设置功能。当您在书房读书累了的时候，需要小憩一会，只要按动一个键，转入书房休息模式，灯光将由明亮渐渐的转入昏暗，您就可以舒舒服服的眯上一会了。

智能照明系统的灯光设计还可以与其他智能家居系统连动，将更加人性的功能展现在您的面前，当您的家里开舞会的时候，只要您按一下舞会模式的按钮，您的音响就会开启，播放您最最喜欢的曲子，灯光将变暗，闪烁，空调将自动设定为一种比较合适的温度，来营造一种热烈，舒适的娱乐环境。或者当您看电视的时候，您客厅中的灯会变暗，其他房间的等全部关闭。其中，场景的变化是可以随意设定的，可以发挥您自己丰富的想象力，来创造一种梦幻般的环境，它会给您带来更大的乐趣和舒适。

●控制方式

1） 本地开关：可以按照平常的习惯直接控制本地的灯光；根据您的需求，开关可以任意设定所需控制对象，比如门厅的按钮可以用来关闭所有的灯光；这样，当您离家时，轻轻一按即可关闭所有灯光，既节能，安全，又非常方便。

2） 红外、无线遥控：在任一个房间，用红外手持遥控器控制所有联网灯具（无论灯具是否处在本房间内）的开关状态和调光状态；您不需要进入房间后在开灯，在您进入任一间居室前您就可以用遥控器打开灯光，从此您再也不用在黑暗中寻找灯的开关了。

3） 电话远程控制：通过任何一部普通电话或手机，实现对灯光或场景的远程控制。此功能可以用在晚归前模拟主人在家的灯光状况，以迷惑可能的窃贼。

4） 计算机/互联网控制：通过本地计算机或者INTERNET上的一台计算机，可以远程控制灯光状态。

5） 时间场景控制：通过日程管理模块，可以对灯光的定时开闭进行定义。例如，在每天早晨7:00，将卧室的灯光缓缓开启到一个合适亮度；在深夜，自动关闭全部的灯光照明。

智能照明控制系统 篇4

社会经济的发展使得人类的物质建设实现了一个又一个飞跃, 城市群的不断崛起就是其标志性的反映。城市群的建设离不开“城市照明”的参与, 因此, 人们对照明的要求也越来越高, 使得照明控制的地位越来越重要。从最初提供亮度的基本功能到现在营造氛围、控制方式灵活方便、节能、运行费用低、安装施工简单、维护方便、满足用户多样性要求等多方面的需求, 需求的变化导致了控制方式的改进:从传统的机械式开关演变为现在综合计算机网络技术、通信技术、电子技术的智能照明系统。

智能照明是指利用计算机、无线通信数据传输、扩频电力载波通信、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统, 来实现对照明设备的智能化控制, 并且具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能, 具有安全、节能、舒适、高效的特点。

现代意义上的智能照明网络是从舞台灯光控制系统发展起来的。1986年, 美国影视剧场技术协会 (USITT) 的工程委员会开始制定控制灯光设备和附件的数字式传输标准——DMX512协议, 1990年发布正式文本。后来, 智能照明控制系统的应用从剧场的舞台照明逐渐转向各种建筑物的照明, 控制范围和规模从单个厅室扩展到整个高层建筑的所有厅室, 甚至整个城市的许多大楼。与此同时, 面向建筑物照明的网络协议也纷纷涌现。现在调光网络领域中影响较大的ACN协议和Art-Net协议都是在此基础上发展而来的, 此外还有澳大利亚Clipsal的C-Bus协议和Dynalite公司的Dynet协议, 美国路创的LUTRON灯光控制技术。另一类是某一领域的厂商联合起来, 专门针对调光系统制定的协议, 如DALI协议。还有一类是智能家居协议中的灯光控制部分, 如EIB和X-10系统的灯光控制子系统等。

2 智能照明控制系统的构成

智能照明控制系统的网络拓扑结构, 大致有总线式、星型结构和以星型结构为主的混合式三种型式, 分别如图1、图2、图3所示。这三种型式各有优点:总线式灵活性较强, 易于扩展, 控制相对独立, 成本较低;星型结构可靠性较高, 故障诊断和排除简单, 存取协议简单, 传输速度较高;以星型结构为主的混合式具有总线式和星型结构的特点, 在建筑照明控制系统中较为常用。

在现代建筑中, 一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统, 由系统单元、输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外, 每一单元设置唯一的单元地址, 其功能通过软件设置。通过输出单元来控制负载单元。智能照明控制系统的基本组成如图4所示。

智能照明控制系统大多采用集中控制、分散执行的模式。集中控制和管理通过中央监控中心来实现, 其包含有控制计算机、主通信控制器等设备, 主要功能是对整个系统进行控制和管理工作。分散执行是通过智能控制照明柜来实现的——通过网络建立起中央监控中心和智能照明控制柜的通信联络, 同时发送和接收控制命令及反馈信息 (包括自动及手动工作状态、灯具开/关状态) 。

与传统的照明控制系统相比较, 智能照明控制系统照明部分采用调光模块, 通过调节灯光, 制造不同的灯光效果, 营造出不同的氛围;控制部分采用低压二次小信号控制, 控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高, 通过实现场景的预设值和记忆功能, 控制版面上的每个键都有各自的功能, 可根据不同的场景及要求, 达到相应的状态;管理部分利用分布式网络, 对整个建筑物进行管理。

3 智能照明控制系统的主流协议

目前在智能照明控制方面, 主流协议主要包括娱乐行业调光网络协议 (ACN和ArtNet) 、C-Bus协议、Dynet协议、EIB协议、DALI协议以及X-10协议。

(1) 娱乐行业调光网络协议 (ACN和Art-Net)

ACN是ESTA (Entertainment services and Technology Association) 正在制定的多用途网络控制协议, 全称为Architecture Control for Networks。由于ESTA下属的TSC (技术标准委员会) 是美国国家标准协会ANSl授权制定娱乐业技术设备安全和兼容性标准的机构, 因此其制定的标准有一定的合法性和权威性。ACN协议主要由系统组件、协议数据单元、设备管理协议、会话数据传输协议和设备描述语言等部分组成。

ACN系统工作流程可分为三步。第一步, 由SLP (Service Location Protocol) 协议发现新设备上网在线。第二步, 由DDL协议分析和设置这些设备各自的功能。控制器发送Get/Set property信息给由DMP定义的设备。这些信息通过SDT协议传送、SDT提供可靠性传送、在线状态和设备组管理等功能。所有的DMP和SDT信息用普通的协议数据单元PDU格式打包成独立的PDUs。第三步, 利用UDP协议在以太网上传输这些信息包。

Art-Net协议是一个基于TCP/IP协议的10Base-T以太网协议, 其特点是可用标准网络技术远程传输大量的DMX512数据。它由Artistic Licence提出且已公布出版, 目前在欧洲己经有了许多成员单位, 例如意大利的ADB公司、德国的MA公司等。我国的浙江舞台设计研究院也是其联盟成员之一。

Art-Net协议由Art-Net主体部分、RDM (Remote Device Management) 、Video (视频信息) 三个部分组成。主体部分包括Art Poll、Art Poll Reply、Art Poll Server Reply、Art Ip Prog、Art Address、Art Dmx、Art Input、Art Firmware Master、Art Firmware Reply等协议。

(2) C-Bus协议

C-Bus系统 (Clipsal-Bus的简称) 是澳大利亚Clipsal公司于20世纪90年代初研发出来的智能型照明管理系统, 系统内所有的单元器件 (除电源外) 均内置微处理器和存储单元, 由一对信号线 (UTP 5) 连接成网络。C-Bus采用二线制总线控制方式, 可以方便地实现总线上的各个单元之间不通过中央控制器直接通信。

C-Bus系统是一个专门针对照明需要而开发的智能化系统, 可以独立运行, 也可以作为建筑物中的一个子系统和其他智能系统互联。C-Bus系统协议符合051模型和150标准, 并有多种接口单元 (RS232、以太网等) 和功能强大的接口程序可供选择;因此, 采用C-Bus系统会使设计更简单, 安装更快捷, 使用更灵活, 管理更方便。

(3) Dynet协议

Dynet是澳大利亚邦奇公司于1990年推出的Dynalite智能灯光控制网络使用的协议。Dynalite智能照明控制系统是一个分布式控制系统, 通常可以由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插口、时钟管理器、手持式编程器和监控器等部件组成。将上述各种具备独立功能的控制部件用一根5类数据通信线 (四对双绞线) 联接起来, 就组成了一个Dynet控制网络。

Dynet的产品与C-Bus大同小异, 较有特色的是调光执行器——能对现有各种光源 (白炽灯、日光灯、节能灯、汞灯等) 进行调光, 适合对光源环境要求复杂多变的场所应用。

(4) EIB协议

欧洲安装总线EIB (European Installation Bus) 是在欧洲占主导地位的楼宇/家庭自动化标准。EIB系统是一个二线制的总线型式的智能控制系统, 主要用于对照明系统/空调系统末端的控制, 也可用于消防/保安等系统中的联动控制。系统中所有单元器件 (电源除外) 均内置微处理器和存储单元, 由一对信号线 (双绞线) 连接成网络。每个单元均设置唯一的物理地址, 其功能通过软件设置。通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时, 输入单元将其转变为EIB总线信号在EIB总线上广播, 所有的输出单元接收并做出判断, 控制相应回路输出。

(5) DALI协议

DALI (Digital Addressable lightinginterface) 协议1994年列入IEC 60929标准, 得到国际主要灯具、镇流器和夹具制造商的支持。1999年Philips公司对DALI协议做了进一步的完善, 并在汉诺威国际灯展上推出了基于DALI的系列产品。定义DALI标准旨在建立一个结构清晰的简单系统, 用于室内的智能、高性能照明管理, 实现开/关、调光、场景、状态显示功能。其受控对象明确为镇流器。

(6) X-10协议

X-10是Pico公司在1976年以不需重新布线为前提, 利用既有的电力线网络来控制家中的电子电器产品所开发的计划, 也是全球第一个将家庭自动化产品商业化成功的技术。

X-10协议基于电力线载波技术。使用X-10协议的兼容产品可以通过电力线实现互相通信——电力线在提供电源的同时又可以像网线一样传送控制指令, 从而实现网络化的控制。

X-10是众多家庭自动化技术中历史最悠久的一个, 其产品已达5000多种, 不论是基本的灯光控制、安防系统、家庭剧院、温度或行动感应还是与计算机相关的接口与控制等产品皆已完备;在美国是市场占有率最高的, 目前有超过600万户家庭在使用它。由于X-10协议基于电力线载波技术, 20多年来备受青睐又颇受争议。一方面, 电力线在家庭中的随处可见使得X-10产品很容易在普通家庭中得到推广使用;而另一方面, 电力线传输信号的速度限制和噪声干扰使得X-10无法向更高端的控制发展。

4 智能照明的控制方式

智能照明系统体现出强大的优越性, 在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明控制系统能对大多数灯具 (包括白炽灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等) 进行智能调光, 在需要的时间给需要的地方以充分的照明。其控制方式主要分为手动控制和自动控制两种。目前更多的是以模块的自动控制为主, 手动控制为辅。

手动控制包括利用断路器的分合, 控制照明配电回路的通断, 从而实现照明控制的方式。此控制方式只能实现每个配电回路统一控制, 无法实现一个回路内部分光源的开关控制, 而且需频繁地操作断路器, 对断路器的寿命也有影响, 因此应用不广泛。此外还有利用翘板开关的分合, 实现照明回路开关控制的方式。此方式控制简单、施工方便、投资少、应用广泛。还有利用照明配电回路中的手动旋钮 (调光控制柜和灯光控制台等的手动旋钮) 调节供电回路的电气参数, 实现调光等方式。

自动控制的原理是在照明配电回路中设置通断元件 (接触器) , 通过二次回路来控制一次回路的分合, 从而实现对光源的控制。二次回路可以通过按钮手动控制, 也可以通过PLC控制, 或者通过其他系统的远程信号来控制, 可以完成时间控制、照度控制以及简单的程序控制, 实现集中控制、集中监视、集中管理。相对于传统的控制方式而言, 其自动化程度有了较大的提高, 但是在灵活性上仍然受到很大限制。如果项目投入运行后, 需要调整灯光场景等预设置, 需要对其配电回路进行改造。

5 智能照明系统的应用效果

(1) 智能化照明

智能照明系统由智能照明灯具、调光控制及开关模块、照度及动静等智能化传感器、计算机通信网络等单元模块组成, 可实现自动调光、更充分利用自然光、保证照度的一致性、智能变换光环境场景、运行中节能、延长光源寿命等功能。

智能化照明最重要的作用就是利用各种传感器及遥控器实现对灯光的自动控制, 也就是场景控制。在同一室内可有多路照明回路, 对每一回路亮度调整后创造出某种灯光气氛称为场景。根据人们的不同要求及感官需求, 预先设置不同的场景, 进行场景切换 (调节切换场景的时间, 淡出淡入, 使灯光柔和变化) , 营造出各种不同的灯光环境;利用时钟控制器, 使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化——从而实现照明控制自动化。

(2) 美化环境

室内照明利用场景变化增强环境艺术效果, 制造立体感、层次感, 营造出舒适的环境, 有利于促进人们的身心健康、提高工作效率。

(3) 延长灯具寿命

灯具寿命降低, 乃至损坏的主要因素之一就是电网电压的不稳定。因此, 延长灯具寿命的有效办法就是抑制电网电压的波动。智能照明控制系统能够成功抑制电网的冲击电压和浪涌电压, 避免灯具损坏;同时, 智能调光控制系统采用软启动、软关断及淡入淡出调光控制, 避免对灯具灯丝造成冲击, 可延长灯具寿命。应用智能照明控制系统可延长灯泡寿命2~4倍, 从而节省大量灯泡, 减少更换灯泡的工作量。

(4) 节约能源

智能照明控制的实现一般可以节约20%~40%的电能, 不但降低了用户电费支出, 也减轻了供电压力。可采用亮度传感器, 自动调节灯光强弱, 充分利用自然光, 达到节能效果。也可采用移动传感器, 当人进入传感器感应区域后渐升光, 当人走出感应区域后灯光渐渐减低或熄灭, 从而使一些走廊、楼道的“长明灯”得到控制, 并且及时关掉不需要的灯具, 保证运行节能效果充分。尤其是酒店, 采取移动传感器既能满足节电的需要, 又能避免降低灯光亮度带来的档次降低的问题。

(5) 保证照度及照度的一致性

采用照度传感器, 可以使室内的光照保持恒定。例如:随着使用时间的延长, 灯具的发光效率会逐渐降低, 建筑物墙面的反射率也将衰减, 这样会产生新旧状态下照度不一致的问题;通过智能调光器系统的控制可调节照度达到相对的稳定, 且可节约能源。教室要求靠窗与靠墙处光强度基本相同, 可在靠窗与靠墙处分别加装传感器。当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭, 并根据靠墙传感器的感应信号调整靠墙灯光的亮度;当室外光线变弱时, 传感器会根据感应信号调整灯的亮度直到获得预先设置的光照度值。

(6) 综合控制

通过计算机网络对整个系统进行监控, 将各种具备独立控制功能的模块连接在一根计算机数据线上, 即可组成一个独立的照明控制系统, 实现对灯光系统的各种智能化管理及自动控制, 例如掌握当前各个照明回路的工作状态, 设置、修改场景, 当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告。

6 结束语

智能照明技术的发展可以使照明更加省电、节能, 在需要的时间给需要的地方以最舒适和高效的照明, 提升照明环境质量。智能化照明, 更是使照明进一步走向绿色和可持续发展的重要方向, 是智能技术与照明的结合, 目的是在大幅度提高照明质量的前提下, 使建筑照明在时间与数量上更加准确, 更加节能和高效。

摘要：本文主要介绍了智能照明控制系统的构成、控制内容以及应用的效果。

关键词：智能照明,控制系统,节能

参考文献

[1]张亮, 侯冉冉, 王锋.智能照明控制系统.北京:五洲工程设计研究院.

智能照明控制器 篇5

几乎所有的高层住宅都存在这样的问题，国外已经开发出类似的智能照明控制系统解决以上的问题，但是产品的价格很高;国内市场上尚无此类的产品出现，本文设计的智能照明控制系统则可以填补此项空白。

1 系统简介

1.1 系统实现的功能

使用者可以根据本地停车场的具体情况编辑适合于自己的照明控制方案，下载到系统的各节点中。当有人员或者车辆进入停车场时，该照明智能控制系统能够根据照明控制方案对停车场内指定的照明设备进行控制，实现照明的智能控制。

1.2 系统组成

该系统由上位机、出人口控制节点和基本节点等组成，各个部分通过CAN总线进行连接。

CAN总线是Bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主从，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。基于以上特点，该系统选用CAN总线作为该系统的数据传输总线。

上位机将系统中所有节点的控制方案下载到相应的节点中后，各节点将根据这些从上位机下载的节点间的互联关系表完成与有关节点的交互。

基本节点与一定数量的传感器回路和照明回路相连。当传感器监测到附近有人员或车辆经过时，传感器向与之相连的基本节点发送信号;基本节点接收到此传感器的信号后搜索从上位机下载的本节点的传感器与照明灯的互联关系，判断本节点上是否有与之关联的灯，有则点亮此灯并保持照明一段时间，同时该基本节点也通过CAN总线向其它基本节点发送该传感器的消息;当其它的基本节点收到此消息时，同样根据互联关系表判断本节点是否有与此传感器相关联的灯，如果有也打开相应的灯并保持照明一段时间。这样所有节点就会按照使用者制定的方案打开预期的照明回路，从而实现照明控制的智能化。

出人口控制节点(下面简称为控制节点)位于停车场的出人口处。控制节点随时监听CAN总线上的各种消息，当某照明回路的状态发生改变时，控制节点根据从上位机下载的状态指示灯与照明回路的对应关系，将其回路的状态改变反映到状态指示灯上。

1.3系统的工作原理

(1)基本节点中存储着该节点控制的照明设备与其它节点的传感器的互联关系。当某一基本节点接收到其它的基本节点发送的传感器信息时，该基本节点搜索本地的互联关系，并打开与此传感器相关的照明设备;

(2)当基本节点接收到上位机发送的上传命令时，基本节点将存于本地的控制方案上传到上位机;当基本节点接收到上位机发送的下载命令时，基本节点将与之相关的控制方案下载到本地;

(3)基本节点利用与之相连的传感器监测车辆、人员的通过情况。当有车辆、人员通过时，该基本节点便通过CAN总线向系统中的其它节点发送相关的传感器的信息;

(4)主控节点中存储着状态指示灯与本系统中的各照明回路的对应关系。当主控节点的某一开关被按下时，主控节点便向与对应照明回路相连的基本节点发送命令，打开指定回路的所有照明设备;

(5)当主控节点接收到上位机发送的上传命令时，主控节点将存于本地的互联方案上传到上位机;当主控节点接收到上位机发送的下载命令时，基本节点将与之相关的互联方案下载到本地;

(6)主控节点随时监听CAN总线上的各种命令，并通过状态指示灯随时反映停车场的各个照明回路的状态。

2 系统的软、硬件设计

2.1 上位机的软件设计

上位机采用普通的PC机，通过该系统的上层管理软件可以完成控制方案的编辑、修改、下载和上传。上位机可以通过CAN接口卡或者串口――CAN接口转换器与该系统进行连接。当控制方案下载完成后，该系统就可以脱离上位机独立运行。

上位机管理软件的主要功能是：控制节点的状态指示灯与该系统照明回路的对应关系的编辑、下载和上传;基本节点的照明回路与其它基本节点的传感器互联关系的编辑、下载和上传;各种互联关系的显示、保存和读取;停车场各照明回路状态的监控。

由于上位机管理软件应用组态技术，使用者可以很直观地编辑、修改节点间的互联关系。管理软件通过CAN接口卡或者CAN(串口转换器)同系统中的各个节点进行交互，实现互联关系的上传和下载。

2.2 控制方案的配置与修改方法

使用者可以通过多种途径生成一个适合于本地的停车场控制方案：通过传统的表格的方式描述停车场各个节点的互联关系;在停车场的平面图中通过简单的连线方式描述各个节点的互联关系;通过上载原有的停车场控制方案，对其进行修改，从而生成适合于本地的控制方案。

使用者也可以通过同样的方式对停车场的控制方案进行修改：通过修改互联关系的表格从而修改停车场各个节点的互联关系;运用组态方式，通过修改各个模块之间的连线关系，从而修改各个节点的互联关系。

2.3 控制节点的软、硬件设计

2.3.1 控制节点的硬件设计

控制节点位于停车场的出人口处，主要用于对停车场内的各照明灯回路进行远程控制，并能够实时监测、显示各回路的状态。

控制节点的硬件部分主要由控制器、CAN接口、外部存储器、状态指示灯、控制开关和看门狗等部分组成。CPU通过CAN控制器与CAN总线进行连接;外部存储器用于存储该控制节点的状态指示灯与系统中各照明回路的对应关系，也可以作为控制器的缓冲区。由于系统中是通过CAN总线进行通信的，最高的通信速率可以达 到1Mbps，所以对存储器的存储速度应该具有一定的速度要求;状态指示灯可以实时显示停车场内各个照明回路的开关状态，使用者只要通过这些状态指示灯就可以了解该停车场内的照明情况;控制开关可以方便使用者通过手动方式控制停车场内的各照明回路的开关状态，当出现紧急情况时使用者也可以通过其中的总开关打开停车场内的所有照明灯。

为了便于相互识别，每个系统中的控制节点都有唯一的标号，状态指示灯与系统中回路的对应关系是通过上位机的管理软件下载的。

2.3.2 控制节点的软件设计

控制节点软件主要负责控制节点的初始化、状态指示灯的显示、控制开关的监测和解释、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。

基于以上的功能，控制节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、状态指示灯显示控制子程序、控制开关解释子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。

控制节点软件的主要部分就是对CAN总线的编程和对外部存储器的管理。根据控制的需要，在CAN总线上传输的命令被分为几类：联机命令、状态指示灯与照明回路对应关系的上传和下载命令、照明回路的控制命令、总闸命令等。控制节点软件要对从上位机和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。当节点数目较多，互联关系变得比较复杂，存储这些互联关系所需要的空间也就比较大，这就需要用外部存储器存储这些关系表，并且软件需要对这些关系表进行有效管理。

2.4 基本节点的软、硬件设计

2.4.1 基本节点的硬件设计

基本节点是控制系统中的照明设备和接收传感器信号的基本单元。当监测到人员或车辆通过时，基本节点除了负责自身的`照明回路的开关外也负责通知其它的节点，从而形成一个分布式的监控网络。

基本节点的结构与控制节点相似，不同的是存储器中存储着本节点的照明回路与其它各基本节点的传感器的逻辑关系表。其中CPU通过继电器组实现对停车场内各照明回路的控制。当有人员或车辆通过时，停车场内的传感器通过传感器组接口向CPU发送信号，从而实现该系统的监测功能。8位拨码开关用于指定该节点的序号。基本节点的其它器件与控制节点相同。

2.4.2 基本节点的软件设计

基本节点软件主要负责基本节点的初始化、继电器组的控制、拨码开关的读取、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。

基于以上功能，基本节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、继电器组控制子程序、拨码开关读取子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。

基本节点的软件结构与控制节点的相似，需要处理的命令也与控制节点相似。基本节点软件要对从上位机、控制节点和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。

3 系统的特点

(1)采用模块化的设计：可以很方便地安装、拆除该系统的某一部分或者全部;

(2)方便灵活的配置方案：用户可以随时修改、上传、下载系统的控制方案;

(3)简单易用的上层软件：用户可以通过上位机简单直观地设计适合本地的控制方案;

(4)高度的通用性：由于模块化的设计，该系统可以很灵活地配置到不同的停车场中;

(5)较低的产品价格：相对于传统的控制系统，该系统可以节省大量的布线、安装的费用;

(6)节能：没有人或者车辆通过时，系统自动关闭照明灯，从而大大延长照明设备的使用寿命。

4 结束语

该系统能够大大降低现有的停车场照明系统的布线的复杂度，并且能够有效延长照明设备的使用寿命，实现照明的智能化，具有广阔的应用前景。

参考文献

1 阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社，

2 马国华.监控组态软件及其应用.清华大学出版社，

智能照明控制器 篇6

关键词：智能建筑 智能照明系统 构成 作用

照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制。而今出现的建筑物自控(BA)系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立，同时控制功能简单，因此使用上有一定的局限性。故当BA系统出现故障时，照明系统亦受到影响。

一、系统的结构和组成

一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外，每一单元设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能。

通过输出单元来控制各负载回路，各种形式的单元简述如下：

1、系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。

2、输入单元：用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功能（开/关、调光、定时、软启动/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功能）。各种型式及多功能的控制板，（如有的提供LCD页面显示和控制方式，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等），各种功能传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关,亮度传感器）,通过对周围环境的亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能。

3、输出单元：智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功能外，还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配置中央监控中心和智能控制照明柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、灯具开/关状态等，并在异常情况下采取处理措施。

二、采用智能照明控制系统的优越性

1良好的节能效果 采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的"预设置"控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。

2延长光源的寿命 延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，降低了照明系统的运行费用，管理维护也变得简单了。无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。

3改善工作环境，提高工作效率 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。

智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。

4实现多种照明效果 多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置場景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。

三、智能照明控制系统的控制内容

1时钟控制 通过时钟管理器等电气元件，实现对各区域内用于正常工作状态的照明灯具时间上的不同控制。

2照度自动调节控制 通过每个调光模块和照度动态检测器等电气元件，实现在正常状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的自动调光控制，使该区域内的照度不会随日照等外界因素的变化而改变，始终维持在照度预设值左右。

3区域场景控制 通过每个调光模块和控制面板等电气元件，实现在正常状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的场景切换控制。

4动静探测控制 通过每个调光模块和动静探测器等电气元件，实现在正常状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。

5应急状态减量控制 通过每个对正常照明控制的调光模块等电气元件，实现在应急状态下对各区内用于正常工作状态的照明灯具减免数量和放弃调光等控制。

6手动遥控器控制 通过红外线遥控器，实现在正常状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的手动控制和区域场景控制。

7应急照明的控制 1）正常状态下的自动调节照度和区域场景控制同调节正常工作照明灯具的控制方式相同。2）应急状态下的自动解除调光控制，通过每个对应急照明控制的调光模块等电气元件，实现在应急状态下对各区域内用于应急工作状态的照明灯具放弃调光等控制，使处于事故状态的应急照明达到100%。

四、系统的功能目前智能控制系统具有以下功能：

1智能系统设有中央监控装置，对整个系统实施中央监控，以便随时调节照明的现场效果，例如系统设置开灯方案模式，并在计算机屏幕上仿真照明灯具的布置情况，显示各灯组的开灯模式和开/关状态。

2具有灯具异常启动和自动保护的功能；

3具有灯具启动时间，累计记录，和灯具使用寿命的统计功能；

4在供电故障情况下，具有双路受电柜自动切换并启动应急照明灯组的功能；

5系统设有自动/手动转换开关，以便必要时对各灯组的开、关进行手动操作；

随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。根据使用单位的经验，不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。

参考文献：

[1]唐海主编《建筑电气设计与施工》中国建筑工业出版社

照明智能控制器的设计 篇7

1. 照明智能控制系统总体方案设计

将房间分为0~5六个区, 如图1所示:屋顶中央圆盘上固定6个人体检测模块, 朝向6个分区, 分别对6个区域进行监视, 其中在1和4区放置照度检测模块, 分别检侧靠门侧3个区和靠窗侧3个区的照度。系统总体框图如图2。

单片机首先读回靠门侧照度检测模块的检测值, 判断房间内照度是否低于室内最低照度 (阈值) 要求, 若是便控制0区, 1区, 2区的人体检测模块开始工作, 单片机读回人员分布信息后作出判断, 控制有人的区域开灯, 无人区关灯。同理, 若靠窗侧照度也达到阈值, 则启动其他3个区域工作。

2. 照明智能控制单元模块设计

2.1 单片机小系统设计

单片机小系统如图3所示, 通过编程完成房间层的数据处理及智能控制。

2.2 照度检测电路

采用光敏电阻对室内光强进行检测[1], 如图4所示, 由R22与RW7的分压值确定光照强度的阈值, 送入比较器LM339同相输入端, 将光敏电阻的分压值接入LM339的反相输入端, 当光照强度逐渐减弱时, 光敏电阻阻值增大, 输入比较器反相端的电压随之增加, 若超过所设阈值则比较器输出低电平通知单片机。

2.3 人体检测电路

当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时, 电路中的传感器将输出电压信号, 然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器, 该滤波器的上限截止频率约为16Hz, 下限截止频率为0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱 (通常仅为几毫伏) , 而且是一个变化的信号, 同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式 (脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定, 通常为0.1~10Hz左右) , 所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用通用集成运算放大器LM741进行两级放大, 如图5所示, 第一级放大增益为AV=1+R5/R4=101, 输出信号有微弱的工频干扰[2], 经R6, R7, C3, C4组成的带通滤波器后送入第二级放大器, 第二级放大器增益可由R W 2调节, 最大为3 1。

当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大和加法器调整后送入窗口比较器, 若信号幅度超过窗口比较器的上下限, 系统将输出高电平信号通知单片机检测到人。

2.4 继电器触发电路

继电器触发电路如图6所示, 其中RQ1为直流电磁继电器, 最小触发电流约55m A, 故图中用NPN三极管接成共射放大电路, 起到扩流作用。为安全起见, 单片机控制信号输出采用4N25光电耦合器件进行光电隔离。J1的1, 2可接入220V市电, 用做照明灯具开关, 也可用做传感器检测模块启动开关。

2.5 步进电机驱动电路

步进电机驱动电路采用12V的额定电压对L298N供电, 利用单片机P1.4~P1.7四个口进行控制, E N A B L E A和ENABLE B接至P2.7, 方便控制电机工作。为保护单片机, 端口输出接二极管。

2.6 数码显示电路

房间号的显示需用4位数码管显示, 一位楼号, 一位楼层, 两位房间号。

3 软件系统的设计

本系统程序主要分为主程序、步进电机控制子程序、显示子程序等。

3.1 房间层主程序设计

房间层程序设计[3]流程图如图7所示, 程序开始后首先对房间号进行初始化, 即让数码管显示本房间号, P 2口清零, 让P2.7电机使能端为低电平, 处于无效状态, P2.0~P2.5控制照明灯具处于关闭状态。然后开始照度检测, 先对靠门侧进行查询, P1.0为“0”则启动0~2区传感器, 并调用电机控制子程序, 控制热释电红外传感器检测0~2区情况, 据此控制相应区域的照明开关, 再查询P1.1, 若出现低电平就启动3~5区传感器检测, 开始控制整个房间的照明开关。在此过程中时时将房间人员分布情况信息存入工作寄存器0组的R6, 供栋层控制中心读取该房间人员分布的情况, 用做该栋楼的整体协调依据, 同时通过读取R7中调整房间的楼层号和房间号 (十六进制代码) , 执行栋层整体协调命令, 调用十六进制—BCD码转转换换程程序序, , 再再调调用用显显示示子子程程序序显显示示出出来来。。

3.2 步进电机控制子程序的设计

步进电机控制子程序要实现步进电机先正转8步再反转8步, 进入子程序先将P2.7置“1”, 使L298N开始工作, 再按照时序表依次送正转时序到P1.4~P1.7, 使电机正转8步, 在送反转时序, 反转8步后P2.7清零, 使L298N停止工作。

3.3 显示子程序的设计

AT89S51只有一个串口, 已做无线通信用, 故以P0.6和P0.7模拟串口实现数码显示。为不影响主程序工作, 选用工作寄存器3组来执行显示子程序, 并将累加器A压栈, 显示完成后回到工作寄存器0组, 并将累加器A出栈。

4 总结

本文针对我校教学区用电情况, 设计了以89S51为控制中心的智能控制系统, 能对照度进行判断, 做到照度低于室内最低照度要求时, 自动启动照明装置, 并根据室内分区的情况控制各个分区的照明灯具, 同时向上层系统汇报房间内人员分布情况并执行上层关于开关灯的命令, 从一定程度上实现了节约用电。

摘要：该设计以AT89S51为控制中心, 采用光敏电阻对室内照度进行检测, 当照度低于室内最低照度要求时, 启动步进电机配合热释电红外传感器检测室内人员分布情况, 通过继电器控制相应区域的照明灯具, 同时向上一级主机汇报室内情况, 并在收到上一级整体协调信息时, 强行关闭本房间所有照明灯具, 用4位LED显示出开灯的房间号, 让本房间人员集中到所指定的房间, 尽量让开灯数量最少, 最终到达节约用电的目的。

关键词：单片机,热释电红外传感器,步进电机,继电器

参考文献

[1]丁元杰.单片机原理及应用 (第2版) [M].北京:机械工业出版社, 1998.8

[2]方严军, 孙健.智能仪器技术及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2001.1

地铁车站智能照明控制系统 篇8

关键词：地铁车站,智能照明控制系统,工作状态,应急措施

0 引言

在现代经济和社会文明高速发展的今天，环保节能已经不再是以前那种遥不可及的事，它已经实实际际的走入了我们的生活，并与我们紧密相关，不可分割。上海地铁工程由于地域特点和经济发展的关系，大多数的地铁车站都设置于地下。照明系统的功耗控制已经在新的地铁车站建设中开始设计自动控制运行系统。如在上海轨道交通2号线东延伸工程的车站中已经全部设计安装智能照明控制系统，按照地铁运行中的不同时间和工作条件采用不同照明模式，以达到节能环保、降低消耗的目的。

智能照明系统在以前主要应用于舞台、酒店、会所等一些工程中，并且在当时的设计中，其目的是满足特殊活动的照明效果和艺术效果。而对于节能减排、绿色环保方面的考虑是微乎其微。而今在地铁车站中加设智能照明控制系统的主要目的就是节能减排和提高运管的自动化程度。

1 控制系统简介

1.1 系统概况

2号线东延伸段车站采用的是日本松下公司生产的FULL-2WAY照明控制系统。系统主要由照明控制系统终端、时钟模块、CPU传送单元、控制模块、调光模块、照度探测器等设备组成。

1.2 部件组成及说明

在车控室内设置集中控制盘，盘内有照明控制终端、时钟控制模块、CPU处理及传送单元和数据转换传送单元，每个接受控制的照明配电盘中均设置有若干调光LU控制模块和系统T/U控制模块，车站的出入口处设置照度探测器。

1)照明控制终端。系统的人机交换设备，也就是触摸屏及部分强制按钮;

2)时钟控制模块。是负责照明系统时钟的计时、与车站中央信号系统时钟校准与调整;

3)CPU处理及传送单元。则处理各种信号和动作指令;

4)数据转换传送单元。负责系统各元件间的数据传送以及接受FAS和BAS系统的控制指令，并将照明系统的工作状态信号反馈至FAS和BAS系统;

5)调光LU模块。主要接受照明控制终端指令，调整灯具的照度变化，车站出入口灯具要求采用可调光灯具，其照明配电箱全部安装调光LU模块;

6)系统T/U控制模块。控制遥控电磁开关，控制开启灯具的回路，即控制灯具的开启数量，站厅和站台的公共区照明采用不可调光的荧光灯，所以配电箱全部安装系统T/U控制模块进而控制开启灯具的回路，以实现调节灯具的开启数量;

7)照度探测器。采集环境的照度变量参数，根据环境照度变化的不同情况，调整出入口灯具的实际需求照度。

2 工作模式

2.1 工作状态介绍

1)停运状态。

夜间列车停运后，站内值班人员完成例行巡检工作后的车站照明灯具开启模式，在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的25%。在此种工作状态下，站内实际开启的灯具全部为应急照明部分，正常工作照明的灯具全部关闭。

2)准运状态。

夜间列车停运后和早间列车运行前，站内进行的工作为值班人员进行例行巡检和清洁人员进行保洁工作，在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的50%。

3)低谷运营。

列车正常运行状态下的非高峰运营时段，在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的75%。

4)高峰运营。

工作日的上下班时段和节假日等客流量较为集中的时段，在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的90%～100%。

5)全控状态。

特殊情况下采取的控制措施，此时站内公共区域的照明灯具全部开启，但整个照明系统仍然能自动运行。

6)手动状态。

智能控制系统不再按照既定程序设置工作，但能接受外部手工发出的指令，并能按照指令要求进行工作。

7)自动状态。

整个系统运行按照预设程序进行运行。

上述的七种状态的具体参数会因为各地铁车站的客流量各不相同，客运的高峰时段也不完全一致，所以每个车站的具体设置情况会有所不同，但都会按这一整体控制模式进行控制。前面暂以标准站台层灯具控制为例，其他区域的灯具控制需要根据现场实际布置有一定调整。

在工程竣工调试完成后，车站的照明系统开始安装程序设定的运行工况开始运行。在实际运营过程中遇到特殊情况时，则需要手动介入系统的自动运行。如站内公共区域在夜间需要进行改造或者维保工作，简单的按照设定的停运状态的照明就不能满足需求了，此时一般采用升级运行模式，即由停运状态升级为准运状态运行。也可以手动状态运行，按照指定要求开启需要的区域和回路，以期达到节能的目的。

2.2 消防工作状况

在以前地铁车站的照明系统中，消防工况下由各配电箱接受FAS系统的指令，切断相关的正常照明供电，而在现在的智能照明系统中，FAS系统的监视、控制接口全部调整至车控室的集中控制盘。

在目前的集中控制盘中的消防模式下有两种模式可以使用:

1)采用集中控制盘的预设程序进行工作，预设程序与消防控制平台的工况模式一致。

2)集中控制盘接受消防指令后，开放管理控制权限，由FAS系统全部接收控制，所有的动作都按照FAS指令进行。

目前，二号线采用的模式为第二种模式，即由FAS系统进行控制。因为采用第一种模式，在一定程度上存在子系统和主系统的内容重复，在实际运行过程中可能会错误。

2.3 系统操作

集中控制盘设置于车控室，具体操作均在控制盘的触摸屏上进行。

3 安装工程中的重点事项

1)照度探测器。照度探测器主要是接受外界环境照度的变化，并将信号反馈至系统控制中心。一般情况下，探测器安装应选择在建筑物的室外结构上，并置于结构的西南侧。原因:南侧是考虑地理位置处于北半球，探测器处于南侧时能较易接受日照变化。同样，在西侧也是考虑在黄昏时段日照变化较明显。但应注意，由于现在城市的室外照明和道路交通的照明设置很多，探测器的安装位置应避免受人工照明的直接照射，避免使得系统无法判断外部环境的时段而无法发出指令调整出入口的照明灯具运营模式。

2)信号线路干扰。系统信号的传送线路采用普通BYJ-1.5导线进行传输，其信号线路的安装敷设必须与交流工作线路有一定有效防干扰距离。在线路敷设中必须采用专用线槽或导管进行线路敷设。虽然在系统设备中已经按照一定屏蔽抗干扰能力，但在部分较强电磁干扰的情况下，仍然可能会出现信号失真或者错误的情况，所以在施工中仍然需要重点注意线路的屏蔽性能，在要求较高的时候使用屏蔽电缆则效果会更好。

3)出入口调光。在出入口部分不能采用站厅站台同一方式进行照明控制，也即控制开启灯具数量的方式来调节照度，而需要采取灯具全部开启，在不同工作模式下调节每只灯具照度的模式来实现智能控制。这也就是说出入口的灯具不能采用普通荧光灯系列，而需要采用具有可调光的荧光灯或白炽灯等灯具。

因为车站出入口的结构特殊，有较多的楼梯、转角、排水沟等，当采用开启局部灯具开启的模式，可能会形成局部区域的照度过低，对于乘客的安全通行有一定的隐患。而采用灯具全部开启模式则可以避免这种隐患，在灯具全开状态下，每种工作状态下其设计照度均能满足乘客正常通行的需要。

4 车站照明控制系统的应急措施

智能照明系统控制的范围是车站的站厅、站台、出入口的公共照明区域。平日将按照预先设定模式内容自动运行，特殊事件情况下，可通过照明控制系统终端(触摸屏)上的手动模式按钮切换到手动状态，手动操作照明设施。特殊事件恢复后通过自动模式按钮切换到自动运行状态。也可通过BAS系统监控本系统中的照明设施。

当照明控制系统终端发生故障时，需按如图1所示流程进行应急处理。

在现场发生最不利情况下，也即是照明控制系统完全瘫痪时，系统会自动停止所有指令动作，继续按照前一正常工作情况运行。若因为运营情况的不同要求调整照明系统时，可在各照明配电间内手动切除其电磁遥控开关，直接操作各照明回路开关的控制以满足车站的运营需求。

5 结语

在本篇总结中重点介绍2号线东延伸段车站智能照明控制系统的基本工作模式和在施工中的几个主要地方。鉴于本人的能力和水平有限，望请各位前辈同仁予以指正教导。

参考文献

新型节能照明系统智能控制器 篇9

该装置以ATmega16为控制芯片,利用人体红外感应模块和光检测电路,采集环境中光线亮度,通过ATmega16处理器的逻辑判断,驱动执行机构,实现了对周围亮度(开灯和熄灯)的控制。即在有人并且光线照度不足的情况下进行补光;在其余不符合开灯条件的情况下,不允许开灯以及人走灯灭等功能,并且可以实现在特殊情况下,模式选择装置的控制作用,实现照明灯具的智能控制和节约电能的目的。

1硬件电路设计

控制装置是以ATmega16为控制芯片,其它电路还包括:电源模块、光强检测模块、人体感应模块以及PWM驱动模块。

■1.1 AVR单片机中ATmega16

ATmega16有低功耗、高性能、价格低廉等优点。芯片本身自带16k B Flash程序存储器、512字节的EEPROM、1k B的SRAM、32个通用I/O口线,32个工作寄存器,支持片内调试与编程,三个具有比较模式的灵活的定时器 / 计数器 (T/C), 具备产生PWM波形的功能。8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP封装 ) 的ADC,以及丰富强大的外部接口,抗干扰能力强 ,完全可以满足节能控制装置的控制需要。

图 2 电源模块

■1.2电源模块

系统整个电路仅需要正5V一种电压。电路原理图如图2所示。

■1.3光强检测模块

1.3.1光敏电阻

光敏电阻与其他半导体器件一样,它的特性受温度影响较大。当温度升高时,它的暗电阻变小,其灵敏度下降 [1]。光敏电阻的温度特性仍用温度系数表示。温度系数定义为:在一定光照下,温度每升高或降低l℃,光敏电阻阻值的平均变化率,即

式中, R1在一定光照下,温度为T1时的阻值;

R2在一定光照下,温度为T2时的阻值。

光敏电阻结构很简单,管芯是一块安装在绝缘衬底上的带有两个欧姆接触电极的光电导体。其体积小,重量轻,性能稳定,价格便宜等,因而在自动化技术中得到广泛应用。

1.3.2光强检测电路

当光敏电阻阻值随光线强度变化时,光敏电阻两端的电压也随之变化,利用ATmega16单片机的A/D功能将模拟量转化为数字量,供给单片机使用。

■1.4人体红外感应模块

1.4.1热释电红外传感器

自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度 (-273℃ )就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长范围为0.78 ~ 1000μm,不为人眼所见。热释电红外传感器就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备 [1]。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场,是对温度敏感的传感器。它 由陶瓷氧化物或压电晶体元 件组成,在元件两个表面做成电极, 在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。所以这种传感器能够检测人体或者动物的活动。由实验证明,传感器不加光学透镜 ( 也称菲涅尔透镜 ),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可大于7m。

1.4.2菲涅耳滤光片

红外传感器的时间常数越小,则它对红外辐射的响应速度越快。为了提高热释电红外传感器的检测灵敏度,还必须配合一种特殊设计的由塑料制成的光学透镜(菲涅尔透镜)使用 [2]。热释电元件将波长在8--12mm之间的红外信号的微弱变化转变为电信号,为了只对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅耳滤光片,使环境的干扰受到明显的抑制作用。人体在检测区内活动时,一离开一个透镜单元的视场,又会立即进入另一个透镜单元的视场,(因为相邻透镜单元之间相隔很近),传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区,导致传感器的温度变化,而输出电信号,从而使热释电人体红外传感器灵敏度大大增加。图4为人体红外感应模块

■1.5结论

智能照明控制器 篇10

同样擅长管理信息化平台的飞利浦照明智能互联系统, 自然而然成为骏马的最佳选择, 2013年底, 飞利浦照明团队开始帮助骏马集团1号超级工厂优化原始照明设计, 一份安全、节能、高效的解决方案应运而生———LED高顶棚灯具Green Perform High Bay配合Philips?Dynalite智能互联系统, 它既可实现移动感应和光感控制, 又可实现终端实时监测, 并通过DALI协议实现, 用以响应骏马集团完全信息化管理的期待, 使得其生产成本和生产管理实现全面安全、节能和高效。

超级安全:超级工厂的全能照明管家

这个被称作“超级工厂”的厂房面积约为20000平方米, 内部空间高度为20米, 钢结构密集。1号超级工厂被定位为最后的加工组合站点, 行车往来很多。如果照明方面不理想, 产生阴影或其他偏差, 对安全生产会造成非常大的隐患。

所以灯具系统的选择和照明系统的管控都必须严格对待:即便是20米的高度, 飞利浦Green Perform高顶棚灯具也会将需要的光线合理地投射到台面和地面上;至于光线阴影和死角问题, 则由距地面8米高、侧柱上的辅助灯具来负责;飞利浦Green Perform高顶棚灯具会保持一种非常优良的状态工作5万小时, 在这之后, 当它的光衰逐渐达到30%以上时, Philips·Dynalite智能互联照明系统就会提醒控制人员可以考虑更换, 以保证生产链条的顺利持续进行, 避免造成工作中断、员工因用眼疲劳而导致产品不合格甚至重大事故。

节能同步高效:全新LED灯具减少60%以上能耗

是时候用全新的眼光来看待工业照明了, 设计思路的转变能够带来成本和能耗的大大降低———在这个方案中, 飞利浦照明团队将400W的传统金卤灯方案提升为140W的LED照明方案, 灯具数量从492套减少到425套, 实现节能60%以上。

从飞利浦Green Perform高顶棚灯具中, 我们能够清楚的感受到:和传统灯具相比, 飞利浦Green Perform高顶棚灯具结构设计很是精巧, 利用透镜配光而不再依靠反射;它的光输出率为98%~99%, 远高于传统灯具60%~80%的平均数据;抛弃了大罩子的轻巧外形的飞利浦Green Perform高顶棚灯具不易积灰, 还能有效的对流散热。

基于智能系统:再节能“10%~30%+大额意外支出”

显然, 通过骏马案例可以看出, 飞利浦智能互联系统可以帮助管理者直接减少能源和人员的成本付出, 而随着时间推移, 智能互联系统还将愈发开始显现功效, 在不同的光照地区及不同的工况环境中, 它会在LED照明方案带来60%以上节能的基础上, 为用户再节省平均10%~30%的能耗, 实现一套方案, 双重节能。

智能照明控制器 篇11

智能照明控制系统是楼宇自动化系统的一个子系统，可以不再依赖于楼宇设备自动管理系统而独立运行。它同时也是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其他系统如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能。同时利用系统配备的监控软件，能方便地遥控、监控建筑所有控制设备的工作状态。本文中，笔者将以多功能办公楼为例，谈谈智能照明控制系统在实际解决方案中的应用。

多功能办公楼智能照明控制系统的设计主要分为基础设计和控制系统设计两大部分。照明系统基础设计是依据国家照明设计标准确定办公楼不同房间和场所的照度，选择相适应的光源和灯具，合理布灯，进行回路负载计算，保证必要的照明质量（亮度分布、眩光限制、显色均匀度、造型等）。本文不再阐述。照明控制系统设计是建立在照明的基础设计之上的，是对整个照明系统的控制方式进行设计。

一　系统基本原理及结构

智能照明控制系统是一个总线型式的标准局域网络。本文将以Dynalite系统为例，阐述照明控制系统的组成和特点。Dynet是邦奇（Dynalite）公司面向照明系统的封闭控制总线协议。Dynalite智能照明控制系统最大的特点是“模块化结构”和“分布式控制”，通常可以由开关模块、调光模块、控制面板、液晶显示触摸屏、时间管理器、手持式编程器、多功能智能传感器（探测器）、编程插口和中央监控机等部件组成，将上述各种具备独立功能的控制器件用一根5类数据通信线（4对双绞线）连接起来，就组成一个Dynet控制网络。其典型结构图如图：

Dynet是一种基于RS485四线制的传输协议，主干网可通过网桥（Bridges）连接64个子网，每个子网可连接64个模块。信息在子网的传输速率为9600bit/s，主干网的传输速率则可根据网络的大小调节，最大可达57600 bit/s。由于Dynet网络能通过对网桥编程和设置，有效地控制各子网和主网之间的信息流通、信号整形、信号增强和调节传输速率，大大提高了大型照明控制网络工作的可靠性。还可以通过编程与DMX（数据存储器）设备、楼宇自控设备、音响影视设备联动。

在Dynalite系统中，各模块只响应网络对该模块的随机“呼叫”，这就意味着在各种状态下，每个模块互不影响，保证系统具有高可靠性。系统的每个功能都独立地贮存于相应的模块中，若某个模块出现故障，只是与该模块相关的功能失效，而不影响网络其它模块正常运行。从维护的观点来看这种“独立贮存”的概念，既有利于快速故障定位，又提高了大型照明控制系统的“容错”水平。

Dynalite系统是一种“事件驱动式”网络系统，通常其控制模块安装于配电间位置，既可挂墙明装，也可机柜内安装；控制面板及其它控制器件安装在便于操作的地方。该系统可在任何时候进行扩展，不必进行重新配置或更改原有线路，只需将增加模块用数据线接入原有网络系统便可。

二　系统功能及实施策略

多功能办公楼按照功能区域划分，通常会分为办公区域、公共区域（走廊、电梯厅等）、会议室、多功能厅、门厅等，各个功能区域的照明具有不同的特点和需求。根据这些特点和需求，智能照明控制系统通常采用以下几种控制方式：

（１）中央集中控制

通过中央监控计算机上定制的监控软件，给最终用户提供一个简洁清晰、操作简便、友好的界面，实现对系统中各个照明控制箱的参数设定、修改以及场景照明状态的监视和控制。

（２）调光控制

一般通过调光装置（数字、智能调光器）、计算机/微处理器调光控制装置来实现。可以根据室内照度的变化自动控制灯具的开启、关闭或者变亮、变暗，使工作环境保持稳定的正常照明状态并达到节约能源的目的。此外，在灯具初始投入使用时，其提供的照度值会比照明基础设计中的照度标准值高20%～35%，通过调光控制，我们可以设定较低的初始亮度值；在使用了一段时间后，由于光源的光通量衰减、灯具的积尘、室内在面的积尘等原因，灯具初始亮度会降低，这时我们又可以相应地提高灯具的初始亮度值。这样就能有效避免灯具初始亮度过高，造成浪费，从而做到节约电能。

（３）场景控制

用户预设多种场景，按动显示触摸屏的一个按键，即可调用需要的场景。如会议室的入席场景、投影场景、会议场景、休息场景、散会场景等，灯光控制可以和会议系统的投影仪、幕布、电动窗帘等进行联动，营造出不同的氛围和效果。

（４）可预知时间表控制

灯具的运行基本上按照固定的时间表来进行，规则地配合上班、下班、午餐、清洁等活动，随着工作日、周末、节假日等规则变化。可预知时间表控制通常采用时钟管理器来实现，并进行必要的设置来保证特殊情况（如加班）时灯能亮，避免将活动中的人突然陷入完全的黑暗中。

（５）不可预知时间表控制

有些场所如休息室、楼梯间，人员活动经常是不规律的。这时可以利用人体红外感应器、动静传感器，在有人进入时才把灯点亮或切换到某种预置场景。在大开间办公室中，根据办公工位的设置，在工位的上方安装人体感应器，当工位上有人在工作时，打开相应的办公区域上方的照明；无人工作区域，照明是暗的或者设置为某时间段内灯具自动熄灭。做到人来灯亮，人走灯灭（暗）。

（６）自然光感应控制

自然光感应控制一般使用光照度传感器实现。自然采光会随着时间、天气状况的不同而发生变化，因此自然采光需要和人工照明相互补偿。此外自然采光的照明效果会随与窗户距离的增大而降低，所以一般在靠窗4m左右处设置光照度传感器，并将此范围内的灯具分为单独的回路，甚至将每一行平行于窗户的灯具分为单独的回路，通过控制靠窗部位的室内灯具的开关或明暗，进行不同的亮度水平的调节，保证整个工作空间内的照度平衡。

光照度传感器还可以通过测定工作面的照度，与设定值比较来控制照明开关或明暗，同时也可以提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。利用自然光控制房间照度示意图如下：

（7）作业调整控制

改变局部小环境的照明，例如改变工作者局部的环境照度；降低走廊、休息厅的照度，提高作业精度较高区域的照度。通常可以利用局部的调光面板或者使用红外、无线遥控器来改变一盏或几盏灯，从而给予操作者控制自身周围环境的权利感，营造操作者想要的照明效果。

（８）就地手动控制

正常情况下，控制过程按程序自动控制，在系统不工作时，可使用控制面板就地手动强制调用所需要的照明场景模式。

（９）群组组合控制

利用隔灯、灯列、或者灯的区域来划分照明回路，实现1/3、2/3、3/3或者其它类型的照度控制。也可以根据自身需要，将某一按钮自定义为打开/关闭多个箱柜（跨区）中的照明回路。

（10）应急控制

在接收到安保系统、消防系统的警报后，能自动将指定区域照明全部打开。

（11）图示化监控

用户可以使用电子地图功能，对整个控制区域的照明进行直观的控制。可将整个建筑的平面图输入系统中，并用各种不同的颜色来表示该区域当前的状态。

下表是多功能办公楼的智能照明控制系统功能说明：

三　结束语

智能照明控制系统在多功能办公楼中的应用，实现了照明控制的智能化，使照明系统工作在全自动状态；可实现多种照明效果，改善了工作环境，提高了工作效率；延长了光源寿命，减少了安装布线的开支；智能照明控制系统将人为的开与关转换成了智能化管理，不仅提高了办公楼的管理水平，同时将大大减少办公楼的运行维护费用，带来极大投资回报。智能照明控制系统在应用计算机技术、网络通信技术、现代控制技术的基础上，通过调光控制、场景控制、时间表控制等方式带来了显著的节能效果。

建筑节能照明设计与智能控制 篇12

如果要想保证建筑物的正常使用,其一个必备的条件就是要具有电能。当今社会中,人们每天都会与电器打交道,这就会在很大程度上对电能造成消耗。

为了避免这个问题,相关的施工人员对建筑物进行施工的时候就应该要从节能角度出发, 使所建设的建筑物既能满足人们用电的需求,又能避免电器在使用的过程中出现浪费的现象。 只有在用电的时候保持一个科学、合理的态度才能够使我国能源短缺的问题得到有效的解决。

1对建筑物的照明进行节能设计的时候应该要遵守的主要措施

1.1设计人员应该对建筑照明设计方案有一个合理的设计

建筑照明与一般的照明具有很大的不同之处,因此如果相关设计人员对建筑照明进行设计的时候使用的方案不符合要求,那么其就会对相关单位的用电效益以及经济利益起到很大的负面影响。为了避免这个问题的出现,相关设计人员对建筑照明方案进行设计的时候就应该要按照相应的规定进行。

首先,设计人员对建筑照明进行设计的时候应该要从总体的角度出发,并且在设计的时候应该要讲究设计方案的实效性,只有这样才能够避免建筑照明系统在使用的过程出现质量问题。

另外, 施工人员对建筑照明系统进行施工的时候应该要与空调工程进行结合, 进而使建筑照明系统在使用的过程中形成一个照明与空调相互结合的组合系统, 使能源得到有效的节约。

其次,相关工作人员在选择照明的时候应该对其进行分区处理,并且在每一个分区中使用的照明方式应该将普通照明与混合照明进行结合,这样就能够使分区中的照明系统满足每一个人的需求,同时达到了节约能源的作用。但是这种分区的照明系统消耗的成本相对较高, 所以一般情况下使用的都比较少。

1.2在选择照明方式的时候应该要合理

在不同的场所中使用的照明方式也有一定不同之处,一般情况下,大型商场或者是工作场所对光照的需求比较大,所以在这些场所中消耗的电能相对较多。但是在人们的生活中, 使用的最多的还是比较普通的照明方式。相关工作人员对照明方式进行选择的时候应该根据不同场所的不同需求进行选择,如果在一个场所中需要使用两种或者是两种以上的照明要求, 那么相关工作人员在选择照明方式的时候就应该要对其进行分区处理。对于一些施工场所, 由于其具有的特殊性,其对光照的要求相对较高,但是在这个地区的空间是有一定的限制的, 因此在这种情况下,相关的工作人员就应该根据施工现场的实际情况选择合适的照明方式。 一般情况下,工作人员都是通过增加局部的光照强度来解决这个问题。还有,工作人员在选择照明方式的时候还应该要充分的考虑到照明方式对能源产生的影响。要想有效的节约能源的消耗,不能够仅仅依靠减少照明设备,照明的方式也会对能源产生很大的影响。还有一点十分重要的是对于一些靠近室外的建筑来说,相关的工作人员可以通过增加窗户的透明度来减少能源的消耗。

1.3积极地推广一些节能灯具

要想使建筑物的能源消耗量得到很大的控制,相关的工作人员还应该要在安装的时候选择一些节能灯具。工作人员在选择节能灯具的时候应该要满足显色性、启动时间以及使用寿命的要求,并且在选择的时候应该要尽量选择一些发光效率比较高、使用时候比较安全的灯具。例如,如果灯具的安装条件相同,那么其在选取的时候就应该选择荧光灯,并且还应该要选择那种光效率比较高,使用寿命比较长的荧光灯。如果在安装灯具的时候对其要求比较高,那么为了达到节能的效果,相关的工作人员就应该选择金卤灯或者是直管荧光灯。工作人员在选择灯具的时候还应该要注意的一点是要将灯具与装修进行结合,只有这样才能够避免返工现象,所选的灯具也能够更好的发挥作用。

2建筑照明的智能控制

随着我国科学技术的不断发展,智能照明系统已经在建筑物中有了十分广泛的应用,并且在当今的时代中,智能控制系统已经成为照明控制系统的主流发展方向,其在建筑物中的使用能够给人们的生活带来很多的便利,也能够在很大程度上起到环保的效果。在当今的建筑物中,比较常见的照明智能控制系统就是总线式的电路。换句话说就是相关工作人员在控制照明系统的总线路上安装一个开关,进而实现对照明系统的控制。工作人员对其进行控制的时候主要是使用低压二次小信号进行控制,之所以使用这种控制方式最主要的目的就是其具有很强的控制能力,并且控制方式很多,控制的范围也比较广,还有一点十分重要的就是这种控制方式具有很强的自动化,所以就能够在很大程度上实现对场景的预设置以及记忆, 工作人员通过这种控制方式就能够实现对建筑物的控制,使整个建筑物的照明控制系统变得十分的安全简单。

另外,照明智能控制系统也具有很强的节能效果,其在运行的过程中主要在以下几几方面体现了节能:首先,通过智能控制系统对照明工具进行控制能够在很大程度上减少能源的浪费。在当今的建筑行业中,由照明引起的资源浪费现象十分的严重,很多家庭即使家中没有人都会长时间的开灯,这就会浪费很多的资源。但是使用智能控制系统就能够使相关工作人员对没有人在家但是开着灯的用户进行控制,进而在很大程度上减少了资源的浪费。另外, 使用照明控制系统还能与自然光进行结合,进而为建筑物提供一个比较稳定的环境,建筑物能够借助自然光的力量控制室内亮度,在很大程度上减少了资源的浪费。除此之外,只能控制系统的线路在安装的时候也十分的便利,其具有的线路一般情况下都比较简单,所以在建筑物中安装这种智能照明控制系统能够大大的减少光缆的使用,不仅能够减少相关单位的支出,还能够便于工作人员对其进行控制。还有最后一点就是使用智能照明控制系统能顾增加照明灯具的使用寿命,使电压能够保持一个稳定的状态。

3结语

从上面的内容中我们就能够知道随着我国经济的不断发展,我国的能源紧缺问题也变得十分的严重,为了能够有效的控制我国的能源消耗量,不仅要使人们的节能意识得到很大的提高,还应该对建筑物进行节能照明设计以及智能控制,只有这样才能使我国发达的科学技术真正的发挥出作用,能源的消耗也能够得到很大的控制,进而使我国的环境得到进一步的改善。

摘要：众所周知建筑行业是一个十分复杂的行业,并且其在发展的过程中会消耗大量的能源,如果相关的管理人员不能对建筑行业大量消耗能源的现象加以处理,那么我国的能源问题就会变得愈加严重。在这种情况下相关的管理人员就应该保证建筑工程在发展的过程中还有那个节能照明设计,只有这样才能够使建筑物在施工的过程中能源消耗得到有效的控制,施工单位的经济效益也能够得到有效的保证。

关键词：建筑节能,照明设计,智能控制

参考文献

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