淺談智能照明控制管理系統的功能介紹

摘要：智能照明控制系統較好地實(shí)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(lǐng)域變得越來(lái)越重要,越來(lái)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(diǎn)、優(yōu)勢、發(fā)展方向等內容,并著(zhù)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(guān)鍵詞： 智能照明 控制 節能

0引言

智能照明控制節能近年來(lái),人們對照明環(huán)境改善和提高工作、學(xué)習、生活條件和質(zhì)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(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(jìn)步起到了促進(jìn)作用,在樓宇控制領(lǐng)域中的重要性更顯突出。智能照明控制系統的根本目的在于兩點(diǎn):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(jiǎn)單、靈活,適應未來(lái)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(diǎn)

智能照明控制系統是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)等現代化的科學(xué)技術(shù),實(shí)現可根據環(huán)境變化、客觀(guān)要求、用戶(hù)預定需求等條件而自動(dòng)采集系統中的各種信息,并可對所采集的信息進(jìn)行相應的邏輯分析、推理、判斷,同時(shí)對結果按特定的形式進(jìn)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代智能照明控制系統具有以下特點(diǎn):

1.1系統性。

集計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、數據庫技術(shù)、系統集成技術(shù)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(wǎng)絡(luò )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(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò )連接?，F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(zhuān)門(mén)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(jìn)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(lái),在控制網(wǎng)絡(luò )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(jiàn)下圖。各模塊內置微處理器和存儲器,通過(guò)一條(五類(lèi))通訊電纜將所有照明控制部件連接起來(lái)進(jìn)行信息傳遞,完成對室內外照明及相關(guān)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(shí)鐘管理器、遙控器。輸出部分的功能是:接收總線(xiàn)上的控制信號,控制相應的負載回路,實(shí)現照明控制。它包括調光控制器、開(kāi)關(guān)控制器及其它模擬輸出單元。系統部分由供電單元、系統網(wǎng)絡(luò )、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(guò)計算機對照明系統進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)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(jìn)行配電、無(wú)級連續調光和開(kāi)關(guān)控制(開(kāi)關(guān)控制器無(wú)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(dòng)電流和熱沖擊,以及通過(guò)軟啟動(dòng)特性和軟關(guān)斷技術(shù)來(lái)保護燈具,延長(cháng)燈具壽命。

2.2控制面板

相當于傳統照明系統中的照明開(kāi)關(guān),安裝在便于操作的地方。人們可以通過(guò)操作控制面板上的按鈕,來(lái)啟動(dòng)照明系統中的燈光控制回路組合,從而調用某個(gè)燈光場(chǎng)景。所謂燈光場(chǎng)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(chǎng)景可以預設置和記憶在調光模塊和開(kāi)關(guān)模塊中,用戶(hù)可以通過(guò)控制面板或液晶顯示觸摸屏設置相應燈光場(chǎng)景以達到某個(gè)照明效果。

2.3智能傳感器

是系統中實(shí)現照明智能管理的自動(dòng)信息傳感元件,具有動(dòng)靜檢測(用于識別有無(wú)人進(jìn)入房間)、照度動(dòng)態(tài)檢測(用于自動(dòng)日光補償)和接收紅外線(xiàn)遙控三種功能。

2.4時(shí)鐘管理器

用于一周或一年內復雜照明事件和任務(wù)的時(shí)序設定,可對客廳、餐廳、臥室、洗手間、走廊、景觀(guān)照明等系統具有周期性控制特點(diǎn)的場(chǎng)所實(shí)施時(shí)序控制。一臺時(shí)鐘管理器可管理多個(gè)區域,每個(gè)區域可有多個(gè)回路、多個(gè)場(chǎng)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(huà)面圖像及相關(guān)信息,實(shí)現直觀(guān)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(wǎng)絡(luò )相連接,就可對系統任何一個(gè)調光區域的燈光場(chǎng)景進(jìn)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(gè)數字式控制系統,它能接受控制計算機的管理?？赏ㄟ^(guò)控制計算機對照明控制網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、管理和對有關(guān)信息的網(wǎng)絡(luò )遠程傳輸。

3智能照明控制系統的優(yōu)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(shí)間的場(chǎng)景進(jìn)行預設置,系統按預設置自動(dòng)切換若干基本工作狀態(tài),對不同區域的照明進(jìn)行調整,以實(shí)現場(chǎng)景控制、定時(shí)控制、多點(diǎn)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(huì )自動(dòng)調暗直至熄滅;當天氣陰暗或夜晚,室內燈會(huì )自動(dòng)調亮,始終保持室內恒定的照度。使用時(shí)只需調用預先設置好的*佳燈光場(chǎng)景,使人們產(chǎn)生新穎的視覺(jué)效果。此外,還可用手動(dòng)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(xiàn)性的。將照明亮度適當降低而人卻覺(jué)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(xiàn)性關(guān)系來(lái)自動(dòng)調節照明,以保持室內恒定照度,使室內處于*佳照明環(huán)境,同時(shí)達到節能的效果。此外通過(guò)安裝傳感器,檢測房間或某一區域內是否有人員活動(dòng),進(jìn)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(zhù)算出有多長(cháng)時(shí)間沒(méi)有檢測到人員活動(dòng)。每次檢測到人員活動(dòng)時(shí),該計數值都復位。當在預設的時(shí)間長(cháng)度內沒(méi)有檢測到人員活動(dòng)時(shí),

可自動(dòng)調節該房間或區域內的照明到低能耗狀態(tài)。如果在更長(cháng)時(shí)間內沒(méi)有人員活動(dòng),則可將其關(guān)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(guò)接口連接各種智能模塊,擴展系統的功能。照明系統能自動(dòng)檢測電源、各種模塊的工作情況,有異常情況發(fā)生就會(huì )及時(shí)報警和處理。其次,消防系統主機通過(guò)通訊接口能實(shí)時(shí)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(shí)施聯(lián)動(dòng)控制。系統還可通過(guò)調制解調器與遠程主機進(jìn)行通訊,遠程監視、控制照明,實(shí)現照明系統的網(wǎng)絡(luò )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(chǎn)品采用RS485總線(xiàn)技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩定。開(kāi)關(guān)驅動(dòng)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(shí)預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數據交換。

4.2應用場(chǎng)所

適合于各類(lèi)智能小區、醫院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機場(chǎng)、隧道、車(chē)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(shí)時(shí)檢測并顯示各個(gè)模塊的在線(xiàn)狀態(tài)，反饋現場(chǎng)受控回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來(lái)瀏覽。

（2）當發(fā)生模塊離線(xiàn)、網(wǎng)關(guān)設備掉線(xiàn)或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì )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(gè)照明回路實(shí)現開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現開(kāi)關(guān)控制。

（4）開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能，負載（燈具）的分合操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長(cháng)燈具與控制裝置的壽命。

（5）對每個(gè)照明回路可以預設掉電狀態(tài)，當照明電源掉電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器會(huì )自動(dòng)切換到預設的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

（6）拖動(dòng)調光控件，照明設備從0%到100%進(jìn)行調光，可以對單個(gè)照明回路實(shí)現調光控制，調光總控可以對一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現調光控制，也可以對多個(gè)照明回路實(shí)現調光控制，通過(guò)圖標的亮滅狀態(tài)反饋現場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

（7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件，打開(kāi)或者關(guān)閉對應場(chǎng)景設置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過(guò)圖標的亮滅顯示對應的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

（8）設置定時(shí)時(shí)間，確認時(shí)間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執行的動(dòng)作進(jìn)行設置，設置燈在設定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

（9）系統可以通過(guò)預設的當地經(jīng)緯度信息，自動(dòng)計算每天的日升日落時(shí)間；根據天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

（10）所有定時(shí)控制計劃均可下發(fā)保存至驅動(dòng)模塊；當上位機系統故障或模塊離線(xiàn)時(shí)，驅動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)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(xiàn)結構；系統內各元件不依賴(lài)于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過(guò)程序的設定實(shí)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。

4.5設備選型

5結束語(yǔ)

智能照明控制已引起人們的高度重視,將朝著(zhù)智能化、小型化、標準化的方向發(fā)展,使系統更優(yōu)化,功能更完善,擴展更便捷,保護更可靠,節能更可觀(guān)。

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版

作者簡(jiǎn)介：魏健輝，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司