關于智能照明控制系統(tǒng)在大型商業(yè)綜合體的現(xiàn)場應用與選型分析

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要:隨著科學技術的快速發(fā)展和社會的不斷進步，人們對照明的要求也越來越高。除了提供基本的照明外，還越來越多地考慮了可靠性、多樣性和適用性。通過分析智能照明系統(tǒng)的發(fā)展，介紹了智能照明系統(tǒng)在商業(yè)綜合體中的應用，為智能照明系統(tǒng)的商業(yè)應用提供參考。

關鍵字：智能照明；商業(yè)綜合體；BAS

1.概述

智能照明控制系統(tǒng)的核心技術是集散控制技術，基于現(xiàn)場控制總線的智能照明控制系統(tǒng)已廣泛應用于照明工程中。在建筑物的功耗中，照明能耗通常占35%以上，而商業(yè)綜合體的比例較高。因此，目前的商業(yè)綜合體更多地采用智能照明系統(tǒng)，靈活實現(xiàn)場景控制、調(diào)光控制、照明控制等，*大大節(jié)能。

2.智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的實現(xiàn)

智能照明系統(tǒng)的控制范圍包括：購物中心公共區(qū)域照明、泛光照明、園林照明、廣場照明等。根據(jù)不同的區(qū)域和不同的燈具類型，采用不同的照明模式和照明控制協(xié)議。

2.1系統(tǒng)的功能和特點

本項目的智能照明解決方案體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1.1方便的控制方法

該系統(tǒng)具有自動、手動和BAS控制模式，并可在三種控制模式中自由切換。當系統(tǒng)處于自動運行模式時，根據(jù)預設的場景自動控制系統(tǒng)中每個邏輯電路的開關。當系統(tǒng)處于手動運行模式時，可以在智能照明子系統(tǒng)中發(fā)布指令來控制每個電路。當系統(tǒng)處于BAS運行模式時，可以在BAS系統(tǒng)中發(fā)布指令來控制每個電路。

2.1.2細致的回路編組

電路細化分為應急照明、基礎照明、工作照明、泛光照明、裝飾照明、導向標志、廣告燈箱等，并根據(jù)電路類型進行組織。在電路組織的基礎上，可以結合豐富的場景模式。

2.1.3豐富的場景模式

系統(tǒng)支持預設多種場景模式，在電路組的基礎上，通過不同的電路組合形成豐富多樣的場景模式。

本項目的運行模式主要包括：晴天、雨天、節(jié)假日、雨天。每種操作模式分為多個場景：行業(yè)準備、白天、夜間、安全。每個場景都會根據(jù)預設的時間自動切換。

每種模式下，每個場景的預設時間如下：

S1：9：30-10：00；S2：10：00-18：00；

S3：18：00-22：00；S4：22：00-9：30；

每個電路在每個場景中分布如表1所示。

2.1.4完善的監(jiān)測報警功能

支持電路開關狀態(tài)、控制模塊在線狀態(tài)、網(wǎng)關模塊在線狀態(tài)等實時監(jiān)控。

支持離線報警；支持狀態(tài)反饋。

支持存儲歷史數(shù)據(jù)、報警和操作記錄。

2.1.5直觀的圖形界面

控制系統(tǒng)圖形界面模擬現(xiàn)場布局，直觀顯示燈具的位置和狀態(tài)，所見即所得。操作和維護管理人員可以輕松操作燈具和電路開關。

2.2智能照明系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)的對接

智能建筑集成是實現(xiàn)建筑“智能工程"的手段。在商業(yè)綜合體的運行中，智能照明系統(tǒng)可以作為獨立的子系統(tǒng)運行，實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)管理的所有功能。它也可以作為一個子系統(tǒng)連接到BAS系統(tǒng)。與BAS系統(tǒng)集成后，具有以下特點：

(1)系統(tǒng)集成可實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動功能。

(2)系統(tǒng)集成可實現(xiàn)測控管一體化功能。

(3)系統(tǒng)集成可實現(xiàn)集中管理，提高效率。

(4)系統(tǒng)集成可以在軟件技術層面開發(fā)功能，不僅可以增加新功能，還可以“軟化硬件"，優(yōu)化系統(tǒng)解決方案，降低投資成本。

系統(tǒng)集成的關鍵在于解決系統(tǒng)之間的相關性和相互操作性問題，是多廠商、多協(xié)議、面向各種應用的系統(tǒng)結構。

2.2.11通信集成技術標準化

通信集成是BAS的基礎，通信集成面臨的主要問題是各種設備和子系統(tǒng)之間的接口和協(xié)議。通信集成技術主要采用協(xié)議集成，各種通信控制器和網(wǎng)關實現(xiàn)互通。解決這個問題的根本解決方案是在設計階段制定通信網(wǎng)絡所遵循的標準。例如，Lonworks、BACnet、TCP/IP等。

2.2.2控制集成技術標準化

目前，BAS還不能將所有系統(tǒng)集成到一個大系統(tǒng)中。首先，每個子系統(tǒng)的功能都有自己du特的需求和特點，所有的集成都會使BAS系統(tǒng)非常臃腫，難以管理。第二，沒有一個品牌的制造商可以包含所有的產(chǎn)品。

目前的項目情況是，該系統(tǒng)由分散的子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)可以使用不同制造商的設備和解決方案。控制集成是解決子系統(tǒng)之間的連接和聯(lián)動，并建立一個實時監(jiān)控系統(tǒng)。基于此需要，自動化和軟硬件公司與微軟公司合作推出了OPC（OLE for Process Control-OLE標準用于過程控制。

3.智能照明系統(tǒng)設計的關鍵點

3.1確定系統(tǒng)架構

在系統(tǒng)設計之初，系統(tǒng)的架構應根據(jù)用戶的需求和建筑的特點進行設計和規(guī)劃。同時，考慮是否與BAS連接以及與其他系統(tǒng)連接的可行性。

比如商場的照明控制，由于垂直配電室往往上下對應，照明箱分布在豎井內(nèi)，可以選擇總線拓撲結構，豎井內(nèi)的所有電路都可以通過總線通信。地下室車庫的配電室分散在平面上，采用星形拓撲結構，有利于節(jié)約線路，方便施工。

3.2在功能與經(jīng)濟之間的合理平衡

智能照明系統(tǒng)的主要功能是集中于智能照明控制和狀態(tài)反饋。如果盲目考慮成本，簡化系統(tǒng)，會導致系統(tǒng)可用性差，故障率高，增加后期維護成本。盲目強調(diào)全面強大的功能，必然會增加系統(tǒng)建設的投資，增加系統(tǒng)的復雜性，提高風險故障率。

設計階段必須根據(jù)項目特點選擇合適的系統(tǒng)和功能，避免重復投資。

3.3終端設備配置合理配置

系統(tǒng)末端設備應根據(jù)末端電路的數(shù)量、點位的數(shù)量等進行合理配置。

（1）控制總線長度和總線回路帶載設備數(shù)量。考慮到現(xiàn)場因素、線材質(zhì)量、施工工藝等影響，總線長度和帶載設備數(shù)量應控制在上限值的70%以內(nèi)。

（2）合理選擇電路控制模塊的電路數(shù)量和數(shù)量。同時，還需要預留一定數(shù)量的冗余，以滿足一定的擴展和儲備需求。

（3）根據(jù)電路負載的大小和類型選擇合適的智能照明模塊。目前，智能照明模塊*的額定電流為16A，一般照明電路通過照明電路的計算電流選擇控制模塊的額定電流。

當計算電流超過16A時，電路開關控制需要智能照明模塊來控制電路中的交流接觸器。

金鹵燈的啟動電流較大。即使計算電流低于16A，啟動電流也可以直接突破智能照明模塊。因此，金鹵燈電路也避免直接使用智能照明控制電路開關模式。建議使用智能照明模塊來控制電路中的交流接觸器。

(4)配置適當?shù)目刂品椒ā?/p>

控制商業(yè)綜合體智能照明系統(tǒng)的主要方式有：

中控室BAS控制、中控室照明子系統(tǒng)平臺控制、現(xiàn)場面板控制、模塊場景定時控制、傳感器控制、平板電腦控制、移動應用控制、繼電器模塊應急開關等。

根據(jù)商業(yè)綜合體的現(xiàn)狀，系統(tǒng)建設一般選擇中控室BAS控制、中控室照明子系統(tǒng)平臺控制、現(xiàn)場面板控制、模塊場景定期控制四種控制方式。

4.安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關驅(qū)動器具有獨立工作的能力，適用于一些中小型項目；模塊化設計可以隨意拼接擴展，預留I/O端口和Modbus接口，也可以滿足與Acrelems企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺的數(shù)據(jù)交換。

4.2應用場所

適用于各類智能社區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、體育場所、機場、隧道、車站等大型公共建設項目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結構

4.4系統(tǒng)功能

（1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關狀態(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）當發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關設備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

（3）可以對單個照明回路實現(xiàn)開關控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關控制。

（4）開關驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進行；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）對每個照明回路可以預設掉電狀態(tài)，當照明電源掉電時，開關驅(qū)動器會自動切換到預設的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關狀態(tài)是確定與可控的。

（6）拖動調(diào)光控件，照明設備從0%到100%進行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關的狀態(tài)。

（7）點擊場景控件，打開或者關閉對應場景設置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態(tài)是打開還是關閉。

（8）設置定時時間，確認時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

（9）系統(tǒng)可以通過預設的當?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關，實現(xiàn)日落開燈、日出關燈的功能。

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

（11）系統(tǒng)結構是分布式總線結構；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設定實現(xiàn)功能的多樣性。

（12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設備選型

5.結束語

本文通過介紹某商業(yè)綜合體中的智能照明系統(tǒng)設計，簡要分析了智能照明系統(tǒng)技術架構、設計要點，同時闡述了系統(tǒng)集成的關鍵節(jié)點，通過筆者的經(jīng)驗，為商業(yè)綜合體的智能照明設計提供一種思路參考。智能照明系統(tǒng)有著光明的前景，隨著計算機技術和新興技術的不斷發(fā)展，智能照明系統(tǒng)將會得到更為廣泛的應用。