摘要：應(yīng)用智能照明系統(tǒng)可以提升照明管理水平,、降低運(yùn)營成本,、節(jié)約能源,。文章結(jié)合辦公建筑照明設(shè)計(jì)實(shí)例,，分析了辦公建筑智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),。首先介紹了智能照明系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用優(yōu)勢，然后在此基礎(chǔ)上總結(jié)了智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),，包括智能照明系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路,、系統(tǒng)的控制方式（時(shí)間控制、場景模式控制,、調(diào)光控制,、動(dòng)靜探測控制,、就地控制和遠(yuǎn)程控制）和典型場所（公共走廊、開敞辦公區(qū)和多功能會(huì)議區(qū)）的智能照明設(shè)計(jì)要點(diǎn),，以供參考,。

關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng)；建筑照明,；照明設(shè)計(jì)

0引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的騰飛,、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,，辦公建筑、商業(yè)建筑和居住建筑等的數(shù)量不斷增加,，能源消耗也越來越多,。照明系統(tǒng)的能源消耗在建筑總能源消耗中占了很大的比例，約為整個(gè)總能源消耗的40%,。為了響應(yīng)國家大力發(fā)展智能科技和堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先,、綠色低碳的號召，在建筑界引入了綠色照明的概念,，其中心思想是較大限度利用自然光源,，通過場景模式控制器、照度傳感器,、動(dòng)靜傳感器和紅外感應(yīng)傳感器等設(shè)備,，在滿足照明使用需求的前提下，達(dá)到節(jié)約能源的目的,。智能照明系統(tǒng)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生[1],。

1智能照明系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用優(yōu)勢

1.1系統(tǒng)工作原理

智能照明系統(tǒng)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電磁調(diào)壓技術(shù),、電子感應(yīng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),，通過統(tǒng)一的管理平臺對照明燈具進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。智能照明系統(tǒng)一般由系統(tǒng)控制設(shè)備,、輸入設(shè)備,、輸出設(shè)備和負(fù)載設(shè)備四個(gè)部分構(gòu)成。其中,，輸入設(shè)備（開關(guān)面板,、人體感應(yīng)器和時(shí)間控制器等）接收控制信號，然后發(fā)送給系統(tǒng)控制設(shè)備（集中管理控制器）,；集中管理控制器分析收到的控制信號后,，把調(diào)整后的信號輸送給輸出設(shè)備（調(diào)光控制或開關(guān)模塊）；輸出設(shè)備通過控制模塊對負(fù)載設(shè)備（燈具等）進(jìn)行調(diào)光和開關(guān)的控制[2],。

1.2系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢

（1）節(jié)約人力成本：智能照明系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的模式及匹配的傳感器進(jìn)行控制,，采用自動(dòng)控制為主,、手動(dòng)控制為輔的控制方式；在一般情況下,，系統(tǒng)不需要人為控制,，能自動(dòng)開關(guān)及調(diào)節(jié)燈具，大大減少了管理工作中人力和物力的開支[3],。

（2）提高照明質(zhì)量：應(yīng)用智能照明系統(tǒng)可以控制各個(gè)區(qū)域的整體照度值,，并根據(jù)不同的需求自動(dòng)調(diào)節(jié)照明模式和照度，滿足不同場景下的照明需求,。

（3）延長燈具壽命：燈具損壞的主要原因有冷態(tài)沖擊和電網(wǎng)電壓,，應(yīng)用智能照明系統(tǒng)可以平滑地調(diào)整電路電壓，既可把照明線路的電壓控制在220V及以下,，延長燈具的使用壽命（可達(dá)常規(guī)燈具壽命的2～4倍）,，也可減少燈具的維護(hù)和更換成本，降低整體費(fèi)用,。

（4）節(jié)能環(huán)保：智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)不同的場景,、時(shí)段、環(huán)境和人流量對絕大多數(shù)燈具進(jìn)行調(diào)節(jié)及控制,，并充分利用自然光,；在某些時(shí)段可以關(guān)閉一些不必要的燈具，避免長明燈具的出現(xiàn),，整體可節(jié)約20%～40%的電能[4],。

2辦公建筑智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

文章以某互聯(lián)網(wǎng)公司總部辦公大樓的照明設(shè)計(jì)為例，介紹智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),。該辦公大樓的辦公空間多為大開敞辦公區(qū),，配有多功能會(huì)議區(qū)、餐飲休閑區(qū)等功能區(qū)域,。智能照明系統(tǒng)的使用區(qū)域及照明控制要求如表1所示,。

表1智能照明系統(tǒng)使用區(qū)域及照明控制要求

2.1設(shè)計(jì)思路

針對辦公大樓的特點(diǎn)和照明要求，設(shè)計(jì)了Z-bus智能照明系統(tǒng),，如圖1所示,。Z-bus智能照明系統(tǒng)由服務(wù)器、控制器,、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器,、調(diào)光驅(qū)動(dòng)器、智能液晶面板開關(guān),、傳感器和系統(tǒng)軟件等部分組成,，可以實(shí)現(xiàn)智能化管理和自動(dòng)控制。應(yīng)用智能照明系統(tǒng)可較大限度地降低運(yùn)行管理費(fèi)用,，并減少能源的消耗[5],。智能照明系統(tǒng)服務(wù)器采用工業(yè)嵌入式設(shè)計(jì),，可以確保性能穩(wěn)定。用戶可以通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,，并利用計(jì)算機(jī),、PAD或手機(jī)App訪問控制服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對照明回路的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,。系統(tǒng)采用CAN總線和Z-bus總線兩級總線,，架構(gòu)合理、穩(wěn)定,。Z-bus總線既可供電,，又可實(shí)現(xiàn)通信功能，采用的是AC24V安全電壓供電方式,，無極性接線，系統(tǒng)通信穩(wěn)定,、抗干擾能力強(qiáng),。

圖1Z-bus智能照明系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.2系統(tǒng)控制方式設(shè)計(jì)

智能照明系統(tǒng)的整體控制流程如圖2所示。

圖2智能照明系統(tǒng)整體控制流程

（1）時(shí)間控制：通過預(yù)設(shè)的時(shí)間對各區(qū)域照明進(jìn)行開關(guān),、場景模式切換等控制,。

（2）場景模式控制：通過設(shè)置的照明區(qū)域場景模式對不同使用需求下的照明場景進(jìn)行切換。

（3）調(diào)光控制：預(yù)先設(shè)置照度范圍,，在一天的不同時(shí)段,，根據(jù)自然采光情況，通過照度傳感器和調(diào)光模塊對區(qū)域內(nèi)燈具進(jìn)行調(diào)節(jié),，使照度始終在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi),。

（4）動(dòng)靜探測控制：通過紅外人體感應(yīng)控制器、調(diào)光模塊和控制模塊對各照明區(qū)域的燈光控制方案進(jìn)行調(diào)光或開關(guān)控制,。

（5）就地控制：通過就地設(shè)置的智能控制面板對照明區(qū)域內(nèi)的燈具進(jìn)行手動(dòng)控制和區(qū)域場景控制,。

（6）遠(yuǎn)程控制：通過計(jì)算機(jī)、PAD或手機(jī)App對照明區(qū)域進(jìn)行手動(dòng)控制和區(qū)域場景控制[6],。

2.3典型場所智能照明設(shè)計(jì)

2.3.1公共走廊

公共走廊采用紅外感應(yīng)控制器,、時(shí)間控制器和智能控制面板對燈具進(jìn)行智能控制。走廊燈具分為三個(gè)控制回路,，其中筒燈分成兩個(gè)控制回路（回路1和回路2）,，燈具和燈帶屬于第三個(gè)控制回路（回路3），如圖3所示,。

圖3公共走廊燈具布置圖

（1）白天上下班高峰時(shí)段：自動(dòng)關(guān)閉紅外感應(yīng)控制器,，啟用時(shí)間控制器，回路1,、2,、3點(diǎn)亮,。

（2）白天工作時(shí)段：啟用紅外感應(yīng)控制器，關(guān)閉時(shí)間控制器,，回路3常亮,，感應(yīng)有人是回路1、2點(diǎn)亮（無人時(shí)關(guān)閉）,。

（3）夜間和白天非工作時(shí)段：啟用紅外感應(yīng)控制器,，感應(yīng)有人時(shí)回路1點(diǎn)亮（無人時(shí)關(guān)閉）。

2.3.2開敞辦公區(qū)

開敞辦公區(qū)采用紅外感應(yīng)控制器,、時(shí)間控制器,、照度傳感器、調(diào)光模塊和智能控制面板對燈具進(jìn)行智能控制,。工位燈具采用單燈分列控制方式,，射燈采用燈具回路控制，系統(tǒng)可以根據(jù)工作時(shí)間,、自然采光情況和加班情況等自動(dòng)調(diào)節(jié)照度及燈具的開啟等,。同時(shí)，開敞辦公區(qū)設(shè)置了智能控制面板,，可根據(jù)需要進(jìn)行手動(dòng)控制,。

（1）上班時(shí)段：燈具全開，并通過照度傳感器和調(diào)光模塊對燈具進(jìn)行自動(dòng)開關(guān)和調(diào)光,，控制區(qū)域內(nèi)的整體照度,、提高照度均勻性，從而改善工作環(huán)境,、提高人員工作效率,。

（2）午休時(shí)段：自動(dòng)關(guān)閉工位上的LED燈管，同時(shí)調(diào)節(jié)筒燈的照度,，營造較好的休息環(huán)境,。

（3）非上班時(shí)段（加班時(shí)段）：在非上班時(shí)段，辦公室的燈具全部關(guān)閉,，當(dāng)有人加班時(shí),，紅外感應(yīng)控制器感應(yīng)到有人進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)亮通道區(qū)域的照明燈具,，此時(shí)加班人員可以通過操作智能控制面板,，打開所需的燈具，并可設(shè)置燈具開啟時(shí)長,，在預(yù)設(shè)的時(shí)間系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉燈具,。如未預(yù)設(shè)燈具開啟時(shí)長，且人員離開時(shí)未關(guān)閉燈具電源,，紅外感應(yīng)控制器感應(yīng)不

到人員時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)出指令關(guān)閉燈具,。

2.3.3多功能會(huì)議區(qū)

多功能會(huì)議區(qū)燈具布置圖如圖4所示,。多功能會(huì)議區(qū)采用紅外感應(yīng)控制器、照度傳感器,、調(diào)光模塊和智能控制面板對燈具進(jìn)行智能控制,。針對多功能會(huì)議區(qū)設(shè)置了一般會(huì)議、投影演講和報(bào)告等多種場景模式,，可以根據(jù)不同的需求開啟預(yù)設(shè)的照明場景模式,，實(shí)現(xiàn)不同的照明效果。

圖4多功能會(huì)議區(qū)燈具布置圖

3安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

3.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù),，技術(shù)成熟可靠,，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力,，適用于一些中小型的項(xiàng)目,；模塊化設(shè)計(jì)，可以任意拼接擴(kuò)展,，同時(shí)預(yù)留I/O口以及Modbus接口,，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū),、醫(yī)院、學(xué)校,、酒店,，以及體育場所、機(jī)場,、隧道,、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)檢測并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài),，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài),，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線,、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,，并將故障報(bào)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(xiàn)開關(guān)控制,；每個(gè)模塊,、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制,。

4）開關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過零觸發(fā)功能,，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊,，延長燈具與控制裝置的壽命,。

5）對每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài),；確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的,。

6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光,，可以對單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,，調(diào)光總控可以對一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài),。

7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置,，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間,，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后,，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅,。

9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開關(guān),，實(shí)現(xiàn)日落開燈,、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊,；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí),，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果,。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu),；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性,。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口,，采用modbus、opc等方式,。

4結(jié)束語

應(yīng)用智能照明系統(tǒng)可以對建筑照明進(jìn)行智能化控制,，為人們的生活和辦公創(chuàng)造更為靈活多變的照明環(huán)境，較大地提升了建筑的智能化管理水平,，節(jié)約電能消耗,，使建筑照明系統(tǒng)更加符合節(jié)能環(huán)保的要求。智能照明系統(tǒng)在未來會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。