安科瑞 鮑靜君

　　【摘要】通過工程案例，介紹智能照明控制的系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)控制模式、系統(tǒng)控制過程的實(shí)施，以及整個(gè)設(shè)

　　【關(guān)鍵詞】智能照明控制系統(tǒng)；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；控制模式；控制過程；節(jié)能

　　1工程概況

　　某廣電中心為省級(jí)廣播電臺(tái)、電視臺(tái)項(xiàng)目，總建筑面積133800m2，主樓高135.15m，地下2層，地上主樓30層。主樓容納了節(jié)目前后期制作、媒體資產(chǎn)資料、編輯播出、辦公會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缺姸喙δ苡梅?。地上裙?層，局部5層。裙樓內(nèi)設(shè)有錄音區(qū)、演播區(qū)、接待大廳、廣電長廊等。

　　作為現(xiàn)代化、智能化的廣播電視中心，傳統(tǒng)的照明管理方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代建筑對(duì)照明控制、節(jié)能及人性化管理的多元化需求。更重要的是由于眾多的照明系統(tǒng)需要進(jìn)行頻繁的開關(guān)控制，單憑人力已無法對(duì)各照明系統(tǒng)進(jìn)行管理，造成照明燈開啟時(shí)間無謂延長，管理難度加大，光源使用壽命縮短，導(dǎo)致電能及人力資源的浪費(fèi)，運(yùn)行成本變大。

　　因此，在廣電中心設(shè)計(jì)中，筆者采用了當(dāng)前已廣泛應(yīng)用的KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)。

　　2 KNX/EIB系統(tǒng)特點(diǎn)

　　KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)屬于分布式總線系統(tǒng)，系統(tǒng)中每一個(gè)控制元件均自帶微處理器（CPU），使安裝在控制箱和現(xiàn)場(chǎng)控制面板盒的元件能獨(dú)立運(yùn)行；系統(tǒng)的EIB總線連接，可使各個(gè)分散的控制元件結(jié)合起來，充分保證了系統(tǒng)間的信號(hào)傳輸。當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)控制元件或某個(gè)區(qū)域的控制裝置停止工作時(shí)，不影響其它控制元件或其它區(qū)域控制裝置的正常操作控制、設(shè)備運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)通信等。系統(tǒng)中任意控制元件或控制裝置的故障或損壞不會(huì)影響本區(qū)和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和信號(hào)傳輸。同時(shí)，其不依賴于主機(jī)的控制方式，也保證了系統(tǒng)運(yùn)的穩(wěn)定性。KNX/EIB系統(tǒng)工作原理見圖1。

圖（1）KNX/EIB系統(tǒng)末端控制原理

　　根據(jù)國內(nèi)外項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基于KNX/EIB系統(tǒng)對(duì)建筑內(nèi)用電設(shè)備的適當(dāng)控制，節(jié)能效果可達(dá)30%-50%。同時(shí)該系統(tǒng)與其他樓宇智能系統(tǒng)有良好的兼容性，業(yè)主可方便地對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行運(yùn)營管理。

　　3 KNX/EIB系統(tǒng)控制

　　本次設(shè)計(jì)主要對(duì)主樓和裙樓的公共區(qū)域做智能照明控制，控制范圍及控制功能見下圖

4 KNX/EIB系統(tǒng)介紹

　　4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　KNX/EIB系統(tǒng)分為10路分系統(tǒng)，各分系統(tǒng)分別由所轄區(qū)域配電箱供電，分系統(tǒng)線路間采用線路耦合器（LC）進(jìn)行連接。KNX/EIB系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖2。

　　4.2系統(tǒng)功能

　　本工程采用KNX/EIB系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：

　　a.通過IP網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，業(yè)主可通過大樓內(nèi)部任何一臺(tái)經(jīng)授權(quán)的控制計(jì)算機(jī)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行有限或監(jiān)視和控制。

　　b.在裝有可視化軟件的集中監(jiān)控系統(tǒng)操作站，既可通過中控計(jì)算機(jī)對(duì)區(qū)域中各回路進(jìn)行單獨(dú)控制，又可對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行全開全關(guān)控制，并可預(yù)先設(shè)置多種場(chǎng)景，方便、快捷地開啟所需燈光組。

　　c.當(dāng)業(yè)主需對(duì)現(xiàn)有功能進(jìn)行擴(kuò)展或改變時(shí)，只需增加元件或在可視化軟件中加入可編程控制，方便靈活。

　　d.具有良好的兼容性及開放性，系統(tǒng)內(nèi)提供OPCServer網(wǎng)關(guān)軟件與集成系統(tǒng)進(jìn)行通信，可方便地與其它相關(guān)系統(tǒng)（如門禁、電梯等）聯(lián)動(dòng)，集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)簡(jiǎn)單，開發(fā)周期短。

　　e.本工程采用的控制方式有：外部環(huán)境光線控制、時(shí)間控制、邏輯控制、順序控制、場(chǎng)景控制、與門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)感應(yīng)控制、智能面板控制等。

　　f.廣電中心項(xiàng)目音、視頻節(jié)目制作加班較多，加班時(shí)間段的照明控制顯得越發(fā)重要，處理得當(dāng)，將更大地提高照明的使用率，大幅度地減少電能及人力資源的浪費(fèi)，做到“人到燈亮，人走燈滅”。加班時(shí)間段的燈光控制方式包括：根據(jù)時(shí)間段進(jìn)行延時(shí)控制；現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)感應(yīng)器控制；門禁系統(tǒng)與公共區(qū)域照明的聯(lián)動(dòng)控制；中控計(jì)算機(jī)集中（手動(dòng)、定時(shí)、場(chǎng)景）控制。采用OPC網(wǎng)關(guān)，通過IBMS集成系統(tǒng)利用門禁系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可以省掉較多的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，減少布線，節(jié)約投資，使控制更加方便、靈活，充分體現(xiàn)系統(tǒng)集成的*性。

　　5系統(tǒng)控制策略

　　5.1主樓大廳

　　a.設(shè)定場(chǎng)景模式，如早晨迎賓模式，正常工作模式，下班（值班）模式，深夜、清掃模式等大廳為上下班的主要通道，大樓加班人員眾多，下班（值班）模式將滿足一定的照度要求，并且將持續(xù)較長的一段時(shí)間。

　　b.采用光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳部分照明燈（燈具按照平行于外窗分路控制），利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　c.大廳設(shè)置智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.2候播大廳、候奏大廳、候錄大廳

　　有外部采光的等候大廳設(shè)置光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳內(nèi)部分照明燈（燈具按照平行于外窗分路控制），利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。設(shè)置定時(shí)控制及智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.3廣電長廊

　　a.設(shè)定場(chǎng)景模式，如晨曦、早上、午間、下午、黃昏、夜間、以及深夜、清掃模式等。

　　b.采用光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳部分照明燈，利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　c.設(shè)置智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.4電梯廳、走道、樓梯間的出口處

　　上班時(shí)間段，定時(shí)控制開啟全部照明或部分照明，裙樓有自然采光部位，可由光線傳感器控制關(guān)閉部分照明燈，利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　下班時(shí)間段，保留開啟值班照明，其余照明燈受控于移動(dòng)感應(yīng)器：在電梯廳、走道、樓梯間的出口部位設(shè)置吸頂式移動(dòng)感應(yīng)器。當(dāng)有人進(jìn)入電梯廳，或由樓梯間進(jìn)入走道時(shí)，移動(dòng)感應(yīng)器動(dòng)作并聯(lián)動(dòng)相應(yīng)電梯廳、走道照明燈開啟，并按預(yù)設(shè)的延時(shí)運(yùn)行（延時(shí)時(shí)間可以為一般規(guī)律的加班時(shí)間，或者由中控計(jì)算機(jī)預(yù)約加班時(shí)間）。

　　5.5衛(wèi)生間

　　上班時(shí)間段，由中控計(jì)算機(jī)集中定時(shí)控制開啟全部照明及排風(fēng)機(jī)。

　　下班時(shí)間段，照明及排風(fēng)機(jī)受控于移動(dòng)感應(yīng)器：在衛(wèi)生間入口設(shè)置吸頂式移動(dòng)感應(yīng)器，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，自動(dòng)打開照明燈及排風(fēng)機(jī)，并延時(shí)關(guān)閉，關(guān)閉前若探測(cè)到有人進(jìn)入（通過），系統(tǒng)將重新延時(shí)，直至關(guān)閉。延時(shí)關(guān)閉時(shí)間可設(shè)置為20-30min。

　　5.6公共走道

　　上班時(shí)間段，定時(shí)控制開啟全部照明或部分照明，裙樓有自然采光段，可由光線傳感器控制關(guān)閉部分照明燈，利用自然光補(bǔ)充走道照明。4.2系統(tǒng)功能

　　本工程采用KNX/EIB系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：

　　a.通過IP網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，業(yè)主可通過大樓內(nèi)部任何一臺(tái)經(jīng)授權(quán)的控制計(jì)算機(jī)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行有限或監(jiān)視和控制。

　　b.在裝有可視化軟件的集中監(jiān)控系統(tǒng)操作站，既可通過中控計(jì)算機(jī)對(duì)區(qū)域中各回路進(jìn)行單獨(dú)控制，又可對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行全開全關(guān)控制，并可預(yù)先設(shè)置多種場(chǎng)景，方便、快捷地開啟所需燈光組。

　　c.當(dāng)業(yè)主需對(duì)現(xiàn)有功能進(jìn)行擴(kuò)展或改變時(shí)，只需增加元件或在可視化軟件中加入可編程控制，方便靈活。

　　d.具有良好的兼容性及開放性，系統(tǒng)內(nèi)提供OPCServer網(wǎng)關(guān)軟件與集成系統(tǒng)進(jìn)行通信，可方便地與其它相關(guān)系統(tǒng)（如門禁、電梯等）聯(lián)動(dòng)，集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)簡(jiǎn)單，開發(fā)周期短。

　　e.本工程采用的控制方式有：外部環(huán)境光線控制、時(shí)間控制、邏輯控制、順序控制、場(chǎng)景控制、與門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)感應(yīng)控制、智能面板控制等。

　　f.廣電中心項(xiàng)目音、視頻節(jié)目制作加班較多，加班時(shí)間段的照明控制顯得越發(fā)重要，處理得當(dāng)，將更大地提高照明的使用率，大幅度地減少電能及人力資源的浪費(fèi)，做到“人到燈亮，人走燈滅”。加班時(shí)間段的燈光控制方式包括：根據(jù)時(shí)間段進(jìn)行延時(shí)控制；現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)感應(yīng)器控制；門禁系統(tǒng)與公共區(qū)域照明的聯(lián)動(dòng)控制；中控計(jì)算機(jī)集中（手動(dòng)、定時(shí)、場(chǎng)景）控制。采用OPC網(wǎng)關(guān)，通過IBMS集成系統(tǒng)利用門禁系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可以省掉較多的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，減少布線，節(jié)約投資，使控制更加方便、靈活，充分體現(xiàn)系統(tǒng)集成的*性。

　　5系統(tǒng)控制策略

　　5.1主樓大廳

　　a.設(shè)定場(chǎng)景模式，如早晨迎賓模式，正常工作模式，下班（值班）模式，深夜、清掃模式等大廳為上下班的主要通道，大樓加班人員眾多，下班（值班）模式將滿足一定的照度要求，并且將持續(xù)較長的一段時(shí)間。

　　b.采用光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳部分照明燈（燈具按照平行于外窗分路控制），利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　c.大廳設(shè)置智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.2候播大廳、候奏大廳、候錄大廳

　　有外部采光的等候大廳設(shè)置光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳內(nèi)部分照明燈（燈具按照平行于外窗分路控制），利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。設(shè)置定時(shí)控制及智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.3廣電長廊

　　a.設(shè)定場(chǎng)景模式，如晨曦、早上、午間、下午、黃昏、夜間、以及深夜、清掃模式等。

　　b.采用光線傳感器，當(dāng)外部光線射入大廳時(shí)，關(guān)閉大廳部分照明燈，利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　c.設(shè)置智能照明控制面板，方便特殊情況下的就地手動(dòng)控制。

　　5.4電梯廳、走道、樓梯間的出口處

　　上班時(shí)間段，定時(shí)控制開啟全部照明或部分照明，裙樓有自然采光部位，可由光線傳感器控制關(guān)閉部分照明燈，利用自然光補(bǔ)充室內(nèi)照明。

　　下班時(shí)間段，保留開啟值班照明，其余照明燈受控于移動(dòng)感應(yīng)器：在電梯廳、走道、樓梯間的出口部位設(shè)置吸頂式移動(dòng)感應(yīng)器。當(dāng)有人進(jìn)入電梯廳，或由樓梯間進(jìn)入走道時(shí)，移動(dòng)感應(yīng)器動(dòng)作并聯(lián)動(dòng)相應(yīng)電梯廳、走道照明燈開啟，并按預(yù)設(shè)的延時(shí)運(yùn)行（延時(shí)時(shí)間可以為一般規(guī)律的加班時(shí)間，或者由中控計(jì)算機(jī)預(yù)約加班時(shí)間）。

　　5.5衛(wèi)生間

　　上班時(shí)間段，由中控計(jì)算機(jī)集中定時(shí)控制開啟全部照明及排風(fēng)機(jī)。

　　下班時(shí)間段，照明及排風(fēng)機(jī)受控于移動(dòng)感應(yīng)器：在衛(wèi)生間入口設(shè)置吸頂式移動(dòng)感應(yīng)器，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，自動(dòng)打開照明燈及排風(fēng)機(jī)，并延時(shí)關(guān)閉，關(guān)閉前若探測(cè)到有人進(jìn)入（通過），系統(tǒng)將重新延時(shí)，直至關(guān)閉。延時(shí)關(guān)閉時(shí)間可設(shè)置為20-30min。

　　5.6公共走道

　　上班時(shí)間段，定時(shí)控制開啟全部照明或部分照明，裙樓有自然采光段，可由光線傳感器控制關(guān)閉部下班時(shí)間段，除值班照明外，其余照明燈均受控于移動(dòng)感應(yīng)器和門禁系統(tǒng)，控制方式分為兩大類。

　　5.6.1門禁系統(tǒng)與移動(dòng)感應(yīng)器的聯(lián)動(dòng)控制

　　在設(shè)有門禁的樓層或房間，充分利用門禁系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，以滿足加班人員在大樓內(nèi)的正?；顒?dòng)，采用此控制方式，可使移動(dòng)感應(yīng)器的數(shù)量相對(duì)較少，布線更省。

　　5.6.2無門禁時(shí)，移動(dòng)感應(yīng)器的控制

　　在沒有設(shè)置門禁系統(tǒng)的樓層，在走道轉(zhuǎn)角，丁字、十字交叉口處，各主要房間的門外，設(shè)置移動(dòng)感應(yīng)器。當(dāng)加班人員進(jìn)入樓層時(shí)，由電梯廳的移動(dòng)感應(yīng)器控制開啟電梯廳、走道照明，并按預(yù)設(shè)的延時(shí)運(yùn)行；當(dāng)加班人員離開房間、進(jìn)入走道時(shí)，設(shè)于門外的移動(dòng)感應(yīng)器動(dòng)作，開啟電梯廳和走道照明（如果它已經(jīng)關(guān)閉的話），并按預(yù)設(shè)的延時(shí)運(yùn)行。

　　5.7車庫照明

　　采用定時(shí)控制，并設(shè)定場(chǎng)景模式：上、下班高峰模式，平常工作模式、深夜模式。

　　5.8景觀照明

　　采用定時(shí)控制和光線控制，并設(shè)定場(chǎng)景模式：節(jié)日模式、平常工作模式、深夜模式。

　　6.安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

　　6.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來的，其中EIB（EuropeanInstallationBus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。

　　Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIBBUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論可連接控制模塊數(shù)量達(dá)580000多個(gè)。

　　安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。

　　6.2系統(tǒng)工作原理示

　　（1）系統(tǒng)可通過、觸摸屏、電腦對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的燈光、空調(diào)及窗簾等進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，使得控制更加方便智能，用戶體驗(yàn)更好；

　　（2）系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶操作更加安全；

　?。?）系統(tǒng)在實(shí)施過程中，充分結(jié)合自然光及人員的活動(dòng)規(guī)律來自動(dòng)控制燈光，減少能源消耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果；

　?。?）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu)，搭建簡(jiǎn)單靈活，系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響，可獨(dú)立工作，可靠性更高；

　　（5）多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動(dòng)感應(yīng)控制，定時(shí)控制，場(chǎng)景控制和集中控制等，控制方式更靈活；

　?。?）系統(tǒng)的自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程集中控制等功能，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；

　?。?）升級(jí)系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時(shí)，無需增加連接線，不需關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，只需更改設(shè)備參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單；

　?。?）系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，強(qiáng)制打開應(yīng)急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)，提高了建筑的安全性。

　　6.7安科瑞組網(wǎng)方案

　　智能照明控制系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，擴(kuò)展方便，當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時(shí)，各設(shè)備以樹形枝狀延伸，構(gòu)成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠(yuǎn)、范圍較大時(shí)，用支線耦合器組成多條支路，構(gòu)成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠(yuǎn)、范圍很大時(shí)，用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構(gòu)成樓群智能照明控制系統(tǒng)。

7.結(jié)語

　　在廣電中心項(xiàng)目中采用KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)，照明使用時(shí)間效率大幅度提高，盡可能地減少了能源的浪費(fèi)。通過直觀的可視化軟件可在控制室內(nèi)對(duì)各區(qū)域照明進(jìn)行開、關(guān)，可在軟件上輕松完成對(duì)定時(shí)時(shí)間的調(diào)整，并能觀測(cè)到當(dāng)前各區(qū)域照明狀態(tài)，便于業(yè)主對(duì)照明系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，而無需現(xiàn)場(chǎng)人工干預(yù)，從而減少人力資源的浪費(fèi)。當(dāng)業(yè)主需對(duì)現(xiàn)有功能擴(kuò)展或改變時(shí)，只需增加元件甚至只改變應(yīng)用程序即可完成，而不需重新敷設(shè)電纜。如需擴(kuò)展對(duì)其它區(qū)域的控制，只需在配電箱上增加智能驅(qū)動(dòng)元件及在集中監(jiān)控系統(tǒng)中加入可編程控制元件，即可對(duì)擴(kuò)展區(qū)域照明進(jìn)行控制。系統(tǒng)采用KNX/EIB4芯總線電纜取代傳統(tǒng)方式所采用的大量控制電纜，在節(jié)省材料及回避火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)方面具有*的優(yōu)勢(shì)。