刘细凤
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：智能照明控制系统较好地实现了智能控制、人性化照明和节能降耗的功能,使其在楼宇控制领域变得越来越重要,越来越受到人们的重视。本文介绍了智能照明控制系统的概念、特点、优势、发展方向等内容,并着重对智能照明控制系统的结构及功能组成作了较为详细的阐述。
关键词： 智能照明 控制 节能
0引言
智能照明控制节能近年来,人们对照明环境改.善和提高工作、学习、生活条件和质量,以及照明节能提出更高要求,使得智能照明控制系统应运而生。计算机技术、通讯技术、控制技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗.透,对照明控制技术的进步起到了促.进作用,在楼宇控制领域中的重要性更显突出。智能照明控制系统的根本目的在于两点:首先,提高系统的控制、管理水平,节省能源,减小系统的维护成本;其次,操作简单、灵活,适应未来照明布局和控制方式变更等要求。
1智能照明控制系统及特点
智能照明控制系统是利用计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术、微电子技术等现代化的科学技术,实现可根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集系统中的各种信息,并可对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断,同时对结果按特定的形式进行存储、显示、传输,以及反馈控制等处理,以达到*佳的控制效果。现代智能照明控制系统具有以下特点:
1.1系统性。
集计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术、系统集成技术于一体的现代化控制系统。
1.2智能化。
具有信息采集、传输、逻辑分析、智能推理及反馈控制等智能化特征功能的系统。
1.3网络化。
传统的控制系统大都是独.立的,或本地的、局部区域的系统,因此不需要专门的网络连接。现代智能化的照明控制系统可以是区域、城域,甚至更大范围的控制系统,提供专门的网络通讯技术支持,包括硬件技术和软件技术,以进行必要的信息通讯和信息交换。
1.4信息化。
信息化是现代控制系统的重要特征之一,所有的内容都要以信息的形式表达出来,在控制网络中传输。
2智能照明控制系统的结构
智能照明控制系统采用模块化分布式结构,系统结构见下图。各模块内置微处理器和存储器,通过一条(五类)通讯电缆将所有照明控制部件连接起来进行信息传递,完成对室内外照明及相关控制。智能照明控制系统由输入、输出及系统三部分组成。输入部分的功能是:将外界的控制信号转换为系统信号,并作为控制依据。它包括控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、时钟管理器、遥.控.器。输出部分的功能是:接收总线上的控制信号,控制相应的负载回路,实现照明控制。它包括调光控.制.器、开关控.制.器及其它模拟输出单元。系统部分由供电单元、系统网络、调制解调器、编程插口和PC监控机等具有独.立功能的部件组成,在系统控制软件的支持下,通过计算机对照明系统进行全.面的实时控制。
2.1调光控.制.器
调光模块是控制系统中的主要设备。它的主要功能是对不同功能的灯具进行配电、无级连续调光和开关控制(开关控.制.器无调光功能)。能适应电源电压、频率的变化,抑.制电磁干扰,改.善电源电压输出波形,防止高启动电流和热冲击,以及通过软启动特性和软关断技术来保护灯具,延长灯具寿命。
2.2控制面板
相当于传统照明系统中的照明开关,安装在便于操作的地方。人们可以通过操作控制面板上的按钮,来启动照明系统中的灯光控制回路组合,从而调用某个灯光场景。所谓灯光场景,即系统中由不同的照明回路、不同的亮暗搭配而成的一种灯光效果。这种灯光场景可以预设置和**在调光模块和开关模块中,用户可以通过控制面板或液晶显示触摸屏设置相应灯光场景以达到某个照明效果。
2.3智能传感器
是系统中实现照明智能管理的自动信息传感元件,具有动静检测(用于识别有无人进入房间)、照度动态检测(用于自动日光补偿)和接收红外线遥控三种功能。
2.4时钟管理器
用于一周或一年内复杂照明事件和任务的时序设定,可对客厅、餐厅、卧室、洗手间、走廊、景观照明等系统具有周期性控制特点的场所实施时序控制。一台时钟管理器可管理多个区域,每个区域可有多个回路、多个场景。
2.5液晶显示触摸屏
它是一种较高.级的人机界面,具有信息存储**功能,能显示多种画面图像及相关信息,实现直观的多功能、多区域控制。
2.6编程插口
采用便携式编程器或计算机插入编程插口与系统网络相连接,就可对系统任何一个调光区域的灯光场景进行预设置、修改或读取,并显示各调光回路预设置值。
2.7控制计算机
这种智能照明控制系统是一个数字式控制系统,它能接受控制计算机的管理。可通过控制计算机对照明控制网络进行实时监控、管理和对有关信息的网络远程传输。
3智能照明控制系统的优势
3.1人性化的照明
根据楼宇的使用情况、不同用途、日光亮度等因素,对**不同时间的场景进行预设置,系统按预设置自动切换若干基本工作状态,对不同区域的照明进行调整,以实现场景控制、定时控制、多点控制,使系统智能地利用自然光调整照明。当天气晴朗或白天,室内灯会自动调暗直至熄灭;当天气阴暗或夜晚,室内灯会自动调亮,始终保持室内恒定的照度。使用时只需调用预先设置好的*佳灯光场景,使人们产生新颖的视觉效果。此外,还可用手动控制面板或遥.控.器等随意改变各区域的光照度。
3.2节约能源
人眼对光强的感受是非线性的。将照明亮度适当降低而人却觉察不到亮度的变化,
这样可以节省电能。利用智能传感器感应室外照度以及人眼对光强感受的非线性关系来自动调节照明,以保持室内恒定照度,使室内处于*佳照明环境,同时达到节能的效果。此外通过安装传感器,检测房间或某一区域内是否有人员活动,进行智能节能。传感器将检测到的信息反馈给控.制.器,后者接着算出有多长时间没有检测到人员活动。每次检测到人员活动时,该计数值都复位。当在预设的时间长度内没有检测到人员活动时,
可自动调节该房间或区域内的照明到低能耗状态。如果在更长时间内没有人员活动,则可将其完全关闭,使系统*大限度地节约能源。
3.3功能扩展的便利性
智能照明系统通过接口连接各种智能模块,扩展系统的功能。照明系统能自动检测电源、各种模块的工作情况,有异常情况发生就会及时报.警和处理。其次,消防系统主机通过通讯接口能实时获取应急照明系统的运行资料,按程序要求对应急照明系统实施联动控制。系统还可通过调制解调器与远程主机进行通讯,远程监视、控制照明,实现照明系统的网络化、数字化。
4安科瑞智能照明控制系统
4.1概述
ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具备独.立工作的能力，适用于一些中小型的项目；模块化设计，可以任意拼接扩展，同时预留I/O口以及Modbus接口，还可以满足与AcrelEMS企业微电网.管理云平台进行数据交换。
4.2应用场所
适合于各类智能小区、**、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧.道、车站等大型公建项目的照明控制需求。
4.3系统结构
4.4系统功能
（1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。
（2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报.警，并将故障报.警信息记录并显示在界面中。
（3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。
（4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。
（5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。
（6）拖动调光控件，照明设备从百分之0到百分之100进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。
（7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。
（8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。
（9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。
（10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。
（11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独.立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。
（12）预留BA或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。
4.5设备选型
|
名称 |
型号 |
功能 |
备注 |
||
|
安科瑞智能照明控制系统 |
ALIBUS |
可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制 |
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名称 |
型号 |
上行 |
下行 |
外形尺寸 |
备注 |
|
智能通信管理机 |
Anet-1E1S1 |
1路以太网 |
1路RS485 |
140*90*50 |
|
|
智能通信管理机 |
Anet-1E2S1 |
1路以太网 |
1路RS485 |
140*90*50 |
|
|
智能通信管理机 |
Anet-2E4S1 |
2路以太网 |
4路RS485 |
168*113*54 |
|
|
智能通信管理机 |
Anet-2E8S1 |
2路以太网 |
8路RS485 |
168*113*54 |
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|
名称 |
型号 |
负载电流 |
安装方式 |
外形尺寸 |
备注 |
|
4路开关驱动器 |
ASL220Z-S4/16 |
16A |
导轨式 |
144*90*70 |
1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制 |
|
8路开关驱动器 |
AS220Z-S8/16 |
16A |
导轨式 |
216*90*70 |
1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制 |
|
12路开关驱动器 |
ASL220Z-S12/16 |
16A |
导轨式 |
288*90*70 |
1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制 |
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16路开关驱动器 |
ASL220Z-S16/16 |
16A |
导轨式 |
360*90*70 |
1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制 |
|
8路调光驱动器 |
ASL220Z-SD8/16 |
16A |
导轨式 |
360*90*70 |
1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.0-10V调光 |
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名称 |
型号 |
性能 |
安装方式 |
外形尺寸 |
备注 |
|
红外感应传感器 |
ASL220-PM/T |
3-5m 120° |
嵌入式吸顶 |
φ80 |
开孔55mm |
|
微波感应传感器 |
ASL220-RM/T |
5-7m 120° |
嵌入式吸顶 |
φ80 |
开孔55mm |
|
微动感应传感器 |
ASL220-PR/T |
5-7m 120° |
嵌入式吸顶 |
φ80 |
开孔55mm |
|
IP网关 |
ASL200-485-IP |
ALIBUSnet/IP |
导轨式 |
14*28*39 |
系统组网元件 监控软件接口设备 |
|
1联2键智能面板 |
ASL220-F1/2 |
2组控制指令 |
86盒 |
86*24*86 |
开关 调光 场景 |
|
2联4键智能面板 |
ASL220-F2/4 |
4组控制指令 |
86盒 |
86*24*86 |
|
|
3联6键智能面板 |
ASL220-F3/6 |
6组控制指令 |
86盒 |
86*24*86 |
|
|
4联8键智能面板 |
ASL220-F4/8 |
8组控制指令 |
86盒 |
86*24*86 |
5结束语
智能照明控制已引起人们的高度重视,将朝着智能化、小型化、标准化的方向发展,使系统更优化,功能更完善,扩展更便捷,保护更可靠,节能更可观。
参考文献:
[1]张叶,裘君英,陆华洋.智能照明控制系统探讨[J].建筑电气,2007(6):3.
[2]徐钦经.照明灯调光器技术和控制系统网络的发展.建筑电气,2005(3):25-29.
[3]刘跃群等.光源电器原理和应用技术.北京:化学工业出版社,2003:258-260.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版
作者简介：
刘细凤，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email: 2880157866@qq.com手机：18702111750QQ:2880157866/2881392119
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