智能照明控制科技成就市場未來

文│ 東風汽車公司 朱 俊

智能照明控制是利用先進電磁調壓及電子感應技術，對供電進行實時監控與跟蹤，自動平滑地調節電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負荷所帶來的額外功耗，提高功率因數、降低燈具和線路的工作溫度，以達到優化供電目的的照明控制系統。

智能照明控制系統在確保燈具能夠正常工作的條件下，給燈具輸出一個最佳的照明功率，既可減少過壓造成的照明眩光，使燈光所發出的光線更加柔和，照明分布更加均勻，又可大幅度節省電能，其節電率可達20%～40%。

智能照明控制系統可在照明及混合電路中使用，適應性強，能在各種惡劣的電網環境和復雜的負載情況下連續穩定地工作，同時還將有效地延長燈具壽命和減少維護成本。

1 智能化照明走向綠色和可持續發展的重要方向

智能化住宅小區多應用智能化照明系統，由于它具備了完美的控制系統，能在不同環境與不同時間對照明系統進行精確設置和合理管理，所以節能效果優越。由于它應用了自動照度控制，能全方位地使用室外自然光，所以節電效果顯著。

智能照明控制系統能有效地抑制電網的浪涌電壓，并具備了軛流濾波與電壓限定等功能，避免了過電壓和欠電壓對光源的損害。它應用了先進的軟啟動與軟關斷技術，避免了電流沖擊波對光源的損害。若上述方法應用得當，光源的壽命可延長三倍以上。

智能照明控制系統以先進的調光型控制模塊替換傳統的開關式燈具，能完美地按需要控制不同區域的照度值，提高照度的均勻性，顯著地提高了照明效果與質量。

2 智能化照明控制已經成為當今建筑發展的主流技術

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，按預先設定的時間自動切換，還可以編程隨意改變各區域光照度，以適應各種場合不同的燈光場景要求。智能照明可將照度自動調整到工作最合適水平。智能照明系統中可調光電子鎮流器工作頻率（40kHz～70kHz），克服了頻閃、起輝時亮度不穩定，為人們提供健康、舒適環境的同時，也提高了工作效率。

智能照明控制系統將普通照明人為開/關轉換成了智能化管理，大大減少大樓運行維護費用。智能照明控制系統主要分為中央集中控制系統及分布式控制系統兩種。

智能照明控制系統是把電源經調光模塊后分成多路可調光供應照明燈用電，照明燈的開/關與明暗由多功能可編程控制器控制，整幢大樓的調光器和控制器均可通過編程實現對每路燈的控制，這樣就獲得了不同的燈光場景和燈光效果。智能照明控制系統的結構系統主要由調光模塊、控制面板、智能傳感器、時鐘管理器、微機、智能照明控制系統等部件組成。

調光模塊的主要功能是能對不同類別的燈具實施調光與開關控制，應用微機控制可控硅SCR導通角的大小，從而實現利用輸出電壓的變化調節燈具亮度的功能。燈具的亮度常規與燈具的輸入電壓幅值成正比關系。開關模塊應用了繼電器組成的開關輸出控制模塊，受微機控制，實現了對照明的智能化開關管理。智能傳感器由紅外動靜探測跟蹤器、光電檢測管和遙控接收器等部件組成。它能有效識別人員出入房間的狀況并檢測環境的光照度；能按日照亮度變化自動調整住房內燈光的亮度，完美實現智能管理所需要的各種感應檢測功能。控制面板經微機實施控制，提供利用直觀操作來控制燈光場景的部件。它經微機控制具備如下功能：啟動或改變某個燈光場景、臨時改變燈光亮度、更改場景設置、區域的合并與分割、編程時序與邏輯控制的設置和改變。微機位于中央控制室，對整幢大樓的全部照明系統實施管理。

3 照明控制系統的基本類型

按照控制系統的控制功能和作用范圍，照明控制系統可以分為以下幾類。

3.1 點（燈）控制

可以直接對某盞燈進行控制的系統，早期的照明控制系統和家庭照明控制系統及普通的室內照明控制系統基本上都采用點（燈）控制方式，這種控制方式簡單，僅使用一些電器開關、導線及組合就可以完成對燈的控制功能，是目前使用最為廣泛和最基本的照明控制系統，是照明控制系統的基本單元。

3.2 區域控制型照明控制系統

在某個區域范圍內完成照明控制的系統，可以對整個控制區域范圍內的所有燈具按不同的功能要求進行直接或間接的控制。

由于照明控制系統在設計時基本上是按回路容量進行的，即按照每回路進行分別控制，所以又叫做路（線）控型照明控制系統。一般而言，路（線）控型照明控制系統由控制主機、控制信號輸入單元、控制信號輸出單元和通信控制單元等組成。其主要用于道路照明控制、廣場及公共場所照明、大型建筑物、城市標志性建筑物、公共活動場所和橋梁照明控制等應用場合。

3.3 網絡控制型照明控制系統

通過計算機網絡技術將許多局部小區域內的照明設備進行聯網，從而由一個控制中心進行統一控制的照明控制系統，在照明控制中心內，由計算機控制系統對控制區域內的照明設備進行統一的控制管理，采用網絡型照明控制系統便于系統管理，提高系統管理效率；提高系統控制水平；提高系統維護效率；減少系統運營、維護成本；進行照明設備的編程控制，產生各種所需要的照明效果；采用各種節能措施，實現照明系統的節能控制。

網絡控制型照明系統一般由以下幾部分組成：

（1）控制系統中心，由服務器、計算機工作站、網絡控制交換設備等計算機硬件控制系統和由數據庫、控制應用軟件等組成的照明控制軟件兩大部分組成。

（2）控制信號傳輸系統，進行控制信號和反饋信號傳輸。

（3）區域照明控制，對一定控制區域里若干小區域的照明控制系統（設備）進行聯網控制，區域照明控制系統（設備）是整個聯網控制系統的一個子系統，它既可以作為一個獨立的控制系統使用，也可以作為聯網控制系統的終端設備使用。

（4）燈控設備，完成對每盞燈的控制，燈控設備安裝在每盞燈上，并可以通過遠程控制信號傳輸單元與照明控制中心通信。

4 智能化的小區照明

智能化小區照明控制系統是解決各種不同建筑結構布局與不同燈具的選配問題，以實現照明的多樣化控制。

5 智能照明控制系統的應用范圍

智能照明控制主要應用在酒店、寫字樓、體育場館、醫院、博物館、飛機場、火車站等大型公共區域或有特殊照明要求的場所。

在綜合樓公共區域照明的設計中，通過使用智能照明控制系統，能將繁瑣的照明控制簡約集中化，大量減少由燈具到照明開關的平面布線線路，降低施工及運行成本，同時保證照明的穩定性、可靠性，滿足消防的控制要求，也體現出綠色照明節約耗能的要求。

智能照明控制系統設計一般都是在燈光設計和照明電氣設計部分完成之后來進行。

首先，每條照明回路燈具應該為同類型燈具，這樣才便于調光模塊選擇和配置。每條照明回路燈具控制性質應該相同，同為普通供電或同為應急供電。其次，應核對每條照明回路最大負載功率是否在需要選擇調光器的允許額定負載容量之內。最后，還要對一些照明回路劃分作適當調整，使其更適合場景配置需要。調光器是智能照明控制系統的主要部件，不同類型燈具應該選用不同的調光器。比如冷陰極燈，這類燈采用電壓變壓器工作，應選用前沿相控調光器，而包括金屬鹵化物燈類的各種氣體放電燈則應該選用正弦波電壓調光器。控制要求選擇控制面板和其他相關控制部件；選擇附件和集成方式；編制系統設備配置表。

目前，設計師在設計照明系統時一般仍沿用傳統的方法設計，比較先進的就是在某些照明回路中串聯由樓宇自控系統控制的觸點，通過控制這些觸點可以實現諸如區域控制、定時開關、中央監控等功能。但是，這種控制方法具有一定的局限性：考慮造價因素，這些回路的數量一般較少，因此只能是大面積區域控制。若將回路劃分的較細則造價昂貴。此外，現場通常不設置開關，所有照明回路只能通過BA中控室控制，現場無法根據實際情況干預照明狀態，使用不便。控制功能簡單，只能實現定時開關的功能，若要實現場景預設、亮度調節、軟啟動、軟關斷等復雜的功能，技術難度較大。由于照明系統并不是一個獨立的系統，所以在BA系統出現故障時照明系統也將會受到影響。

如果將照明作為一個獨立的子系統來設計，采用專業的照明控制系統，既可降低造價又可實現更加完美的智能照明控制。ABB公司的智能照明系統AMS則是一個這樣的系統，可以獨立運行，該系統的系統總線使用開放的通信協議，各支線之間可以靈活連接，設計更簡單，安裝更快捷，使用更靈活，管理更方便。

系統中每個輸入輸出單元里都存儲有系統狀態和控制指令，停電后不丟失數據。在恢復供電時，系統會根據預設記憶參數，自動恢復停電前的工作狀態，實現無人值守。控制回路與負載回路分離，輸入輸出單元僅用一根2芯控制線作為總線相連，并且在網絡中可以隨時添加新的控制單元。總線上開關的工作電壓為安全電壓DC24V，確保人身安全。該系統具有分布式智能控制的特點和開放性，可以和其他樓宇自控系統、保安及消防系統結合起來，提高物業智能化管理水平。

AMS家庭智能控制系統可以實現的聯動控制方式主要有兩種。一是多方位控制：通過以上多種方式對家里面的燈光家電進行控制。例如：遠程電話控制、無線遙控控制、網絡控制功能等控制方式，這是傳統開關所不能實現的。二是場景控制：在很多情況下，我們希望能夠通過燈光來營造家庭氣氛，使生活更加豐富多彩，然而好的燈光效果往往需要多個燈具共同作用才能實現。AMS家庭智能控制系統的場景控制功能可以將常用的各種場景模式保存起來，并把控制指令定義給任意一個開關模塊或遙控器的任意一個按鍵，需要時只要按一下對應的按鍵，室內所有的燈具就會按照預先的定義產生動作，營造出主人希望的燈光效果和氣氛。比如，當主人離開廚房前按下廚房燈光控制模塊上的某一按鍵時，系統會將廚房、書房、客廳的燈光調暗，打開餐廳的燈光，關掉各個臥室的燈光，從而營造出就餐氣氛。與此相類似，我們還可以定義會客場景、休閑場景、慶祝節日等的燈光與設備結合的場景模式，節省了很多操作。

6 結束語

智能照明控制系統可以滿足和實現不同的燈光效果要求，實現照明的高層次智能管理，改善工作環境，提高工作效率，還可節約能源，延長燈具壽命，減少用戶維護費用。