智能照明控制系統在多功能辦公樓中的應用

隨著建筑智能化成為當今建筑發展的主流技術，智能照明控制技術也逐漸被大家認識。所謂智能照明控制，就是根據某一區域的功能、每天不同的時間、室內外亮度或該區域的用途來自動控制照明設備，并能夠實現集中統一管理與監控的功能，結合現代照明技術與照明藝術，科學地管理照明設備，讓人們在一個不僅照明技術參數指標方面達到標準要求，而且舒適、明亮并富有藝術魅力的照明環境里工作和生活。目前，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，也只能實現簡單的區域照明和定時開關功能。相比之下，智能照明控制系統體現出強大的優越性，不僅可以滿足現代建筑中的照明需求，提升照明環境的品質，還可以有效地節約能源，減少照明系統的維護成本和運營成本，有助于照明系統管理的智能化、維護操作簡單化，以及靈活適應未來照明布局和控制方式變更，提高照明設計的技術和科技含量。

智能照明控制系統是樓宇自動化系統的一個子系統，可以不再依賴于樓宇設備自動管理系統而獨立運行。它同時也是一個開放式的系統，采用標準接口可以方便地與其他系統如BA、安保、消防等相互連接完成系統集成功能。同時利用系統配備的監控軟件，能方便地遙控、監控建筑所有控制設備的工作狀態。本文中，筆者將以多功能辦公樓為例，談談智能照明控制系統在實際解決方案中的應用。

多功能辦公樓智能照明控制系統的設計主要分為基礎設計和控制系統設計兩大部分。照明系統基礎設計是依據國家照明設計標準確定辦公樓不同房間和場所的照度，選擇相適應的光源和燈具，合理布燈，進行回路負載計算，保證必要的照明質量（亮度分布、眩光限制、顯色均勻度、造型等）。本文不再闡述。照明控制系統設計是建立在照明的基礎設計之上的，是對整個照明系統的控制方式進行設計。

一 系統基本原理及結構

智能照明控制系統是一個總線型式的標準局域網絡。本文將以Dynalite系統為例，闡述照明控制系統的組成和特點。Dynet是邦奇（Dynalite）公司面向照明系統的封閉控制總線協議。Dynalite智能照明控制系統最大的特點是“模塊化結構”和“分布式控制”，通常可以由開關模塊、調光模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、時間管理器、手持式編程器、多功能智能傳感器（探測器）、編程插口和中央監控機等部件組成，將上述各種具備獨立功能的控制器件用一根5類數據通信線（4對雙絞線）連接起來，就組成一個Dynet控制網絡。其典型結構圖如圖：

Dynet是一種基于RS485四線制的傳輸協議，主干網可通過網橋（Bridges）連接64個子網，每個子網可連接64個模塊。信息在子網的傳輸速率為9600bit/s，主干網的傳輸速率則可根據網絡的大小調節，最大可達57600 bit/s。由于Dynet網絡能通過對網橋編程和設置，有效地控制各子網和主網之間的信息流通、信號整形、信號增強和調節傳輸速率，大大提高了大型照明控制網絡工作的可靠性。還可以通過編程與DMX（數據存儲器）設備、樓宇自控設備、音響影視設備聯動。

在Dynalite系統中，各模塊只響應網絡對該模塊的隨機“呼叫”，這就意味著在各種狀態下，每個模塊互不影響，保證系統具有高可靠性。系統的每個功能都獨立地貯存于相應的模塊中，若某個模塊出現故障，只是與該模塊相關的功能失效，而不影響網絡其它模塊正常運行。從維護的觀點來看這種“獨立貯存”的概念，既有利于快速故障定位，又提高了大型照明控制系統的“容錯”水平。

Dynalite系統是一種“事件驅動式”網絡系統，通常其控制模塊安裝于配電間位置，既可掛墻明裝，也可機柜內安裝；控制面板及其它控制器件安裝在便于操作的地方。該系統可在任何時候進行擴展，不必進行重新配置或更改原有線路，只需將增加模塊用數據線接入原有網絡系統便可。

二 系統功能及實施策略

多功能辦公樓按照功能區域劃分，通常會分為辦公區域、公共區域（走廊、電梯廳等）、會議室、多功能廳、門廳等，各個功能區域的照明具有不同的特點和需求。根據這些特點和需求，智能照明控制系統通常采用以下幾種控制方式：

（１）中央集中控制

通過中央監控計算機上定制的監控軟件，給最終用戶提供一個簡潔清晰、操作簡便、友好的界面，實現對系統中各個照明控制箱的參數設定、修改以及場景照明狀態的監視和控制。

（２）調光控制

一般通過調光裝置（數字、智能調光器）、計算機/微處理器調光控制裝置來實現。可以根據室內照度的變化自動控制燈具的開啟、關閉或者變亮、變暗，使工作環境保持穩定的正常照明狀態并達到節約能源的目的。此外，在燈具初始投入使用時，其提供的照度值會比照明基礎設計中的照度標準值高20%～35%，通過調光控制，我們可以設定較低的初始亮度值；在使用了一段時間后，由于光源的光通量衰減、燈具的積塵、室內在面的積塵等原因，燈具初始亮度會降低，這時我們又可以相應地提高燈具的初始亮度值。這樣就能有效避免燈具初始亮度過高，造成浪費，從而做到節約電能。

（３）場景控制

用戶預設多種場景，按動顯示觸摸屏的一個按鍵，即可調用需要的場景。如會議室的入席場景、投影場景、會議場景、休息場景、散會場景等，燈光控制可以和會議系統的投影儀、幕布、電動窗簾等進行聯動，營造出不同的氛圍和效果。

（４）可預知時間表控制

燈具的運行基本上按照固定的時間表來進行，規則地配合上班、下班、午餐、清潔等活動，隨著工作日、周末、節假日等規則變化。可預知時間表控制通常采用時鐘管理器來實現，并進行必要的設置來保證特殊情況（如加班）時燈能亮，避免將活動中的人突然陷入完全的黑暗中。

（５）不可預知時間表控制

有些場所如休息室、樓梯間，人員活動經常是不規律的。這時可以利用人體紅外感應器、動靜傳感器，在有人進入時才把燈點亮或切換到某種預置場景。在大開間辦公室中，根據辦公工位的設置，在工位的上方安裝人體感應器，當工位上有人在工作時，打開相應的辦公區域上方的照明；無人工作區域，照明是暗的或者設置為某時間段內燈具自動熄滅。做到人來燈亮，人走燈滅（暗）。

（６）自然光感應控制

自然光感應控制一般使用光照度傳感器實現。自然采光會隨著時間、天氣狀況的不同而發生變化，因此自然采光需要和人工照明相互補償。此外自然采光的照明效果會隨與窗戶距離的增大而降低，所以一般在靠窗4m左右處設置光照度傳感器，并將此范圍內的燈具分為單獨的回路，甚至將每一行平行于窗戶的燈具分為單獨的回路，通過控制靠窗部位的室內燈具的開關或明暗，進行不同的亮度水平的調節，保證整個工作空間內的照度平衡。

光照度傳感器還可以通過測定工作面的照度，與設定值比較來控制照明開關或明暗，同時也可以提供一個不受季節與外部氣候環境影響的相對穩定的視覺環境。利用自然光控制房間照度示意圖如下：

（7）作業調整控制

改變局部小環境的照明，例如改變工作者局部的環境照度；降低走廊、休息廳的照度，提高作業精度較高區域的照度。通常可以利用局部的調光面板或者使用紅外、無線遙控器來改變一盞或幾盞燈，從而給予操作者控制自身周圍環境的權利感，營造操作者想要的照明效果。

（８）就地手動控制

正常情況下，控制過程按程序自動控制，在系統不工作時，可使用控制面板就地手動強制調用所需要的照明場景模式。

（９）群組組合控制

利用隔燈、燈列、或者燈的區域來劃分照明回路，實現1/3、2/3、3/3或者其它類型的照度控制。也可以根據自身需要，將某一按鈕自定義為打開/關閉多個箱柜（跨區）中的照明回路。

（10）應急控制

在接收到安保系統、消防系統的警報后，能自動將指定區域照明全部打開。

（11）圖示化監控

用戶可以使用電子地圖功能，對整個控制區域的照明進行直觀的控制。可將整個建筑的平面圖輸入系統中，并用各種不同的顏色來表示該區域當前的狀態。

下表是多功能辦公樓的智能照明控制系統功能說明：

三 結束語

智能照明控制系統在多功能辦公樓中的應用，實現了照明控制的智能化，使照明系統工作在全自動狀態；可實現多種照明效果，改善了工作環境，提高了工作效率；延長了光源壽命，減少了安裝布線的開支；智能照明控制系統將人為的開與關轉換成了智能化管理，不僅提高了辦公樓的管理水平，同時將大大減少辦公樓的運行維護費用，帶來極大投資回報。智能照明控制系統在應用計算機技術、網絡通信技術、現代控制技術的基礎上，通過調光控制、場景控制、時間表控制等方式帶來了顯著的節能效果。

照明控制作為照明節能的重要措施之一，越來越引起人們的高度重視，它將朝著智能化、數字化、標準化的方向發展，使系統更優化，功能更完善，節能更可觀。