淺談智能照明控制系統(tǒng)在大型會(huì)展建筑的應(yīng)用

 劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

【摘要】本文結(jié)合福州海峽會(huì)展的建筑及功能特點(diǎn)，簡(jiǎn)述EIB/KNX智能燈光環(huán)境控制系統(tǒng)在該會(huì)展的設(shè)計(jì)應(yīng)用，并在方案中實(shí)現(xiàn)智能照明控制與消防聯(lián)動(dòng)。

【關(guān)鍵詞】EIB/KNX；智能燈光控制；照明控制；大型會(huì)展建筑

1 項(xiàng)目概況

       福州海峽會(huì)展由兩個(gè)展館和會(huì)議組成，建筑綜合體布局呈“V”字形?？偨ㄖ娣e約38萬(wàn)平方米，其中地上23萬(wàn)平方米，地下15萬(wàn)平方米。設(shè)置有展館、洽談、辦公、餐飲、服務(wù)辦公等區(qū)域。會(huì)展區(qū)范圍大，功能區(qū)域多，不同區(qū)域?qū)艄饪刂菩枨蟛顒e大，但對(duì)照明智能化要求高，本方案分會(huì)議樓、東展館、西展館、廣場(chǎng)景觀四部分進(jìn)行燈光控制設(shè)計(jì)。

2 控制區(qū)域功能及實(shí)現(xiàn)方式描述

2.1 會(huì)議樓

2.1.1 公共走道區(qū)域

       本區(qū)域采用定時(shí)、光線感應(yīng)的聯(lián)動(dòng)控制和中控電腦集中控制相配合的方式。公區(qū)走道，在上班期間關(guān)閉所有燈光，并利用光感探測(cè)在光線變暗時(shí)可自動(dòng)將設(shè)定部分燈光打開。在下班時(shí)間2h內(nèi)，借助時(shí)間控制系統(tǒng)定時(shí)打開30%的照明，并結(jié)合與光線亮度值的邏輯判斷，提前或推遲適宜數(shù)量的燈具開啟，既滿足人們視覺照度的要求又實(shí)現(xiàn)節(jié)能的人性化控制。其余時(shí)段系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用無(wú)人模式，將燈光全部關(guān)閉，免去工作人員因忘記關(guān)燈而引起的不必要浪費(fèi)。在現(xiàn)場(chǎng)配電間安裝控制面板，可在特殊情況出現(xiàn)或檢修時(shí)進(jìn)行手動(dòng)控制。

2.1.2 貴賓電梯廳

       在貴賓電梯廳安裝智能移動(dòng)探測(cè)器。當(dāng)移動(dòng)探測(cè)器檢測(cè)到有人來(lái)到電梯廳時(shí)，通過與光感的邏輯判斷，如果光感不能滿足視覺的照度需求，則自動(dòng)將調(diào)光燈逐漸亮至80%。當(dāng)人們離開時(shí)，延時(shí)關(guān)閉調(diào)光燈，并計(jì)算此處電梯廳人流量的大小，決定燈光延時(shí)開閉時(shí)間。上班期間，由于人流量頻繁，在照度值不夠的情況下調(diào)光燈不關(guān)閉。下班期間，若半小時(shí)內(nèi)都無(wú)人經(jīng)過，則關(guān)閉調(diào)光燈，直至下次有人時(shí)再次開啟。移動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，還可以根據(jù)人員走的方向，開啟相應(yīng)的燈光。比如當(dāng)人們出了電梯廳向右走，那么移動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，就可以開啟電梯廳右邊走道的燈光。

2.1.3 貴賓休息室

       貴賓休息室是辦公樓中的重要區(qū)域。貴賓接待室的智能燈光控制，要體現(xiàn)典雅、gao檔、富于個(gè)性的特點(diǎn);設(shè)計(jì)中還要與裝潢設(shè)計(jì)相結(jié)合，并需考慮環(huán)保、智能、節(jié)能的需要。貴賓接待室通過智能面板開關(guān)，根據(jù)預(yù)設(shè)的燈光效果，組成不同的燈光場(chǎng)景。接待模式:當(dāng)有貴客白天到來(lái)時(shí)，按下接待模式，燈光打開30%的照明;接待人員與貴客相談甚歡，天氣漸晚，光線感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到光線逐漸變暗，自動(dòng)將調(diào)光燈緩慢調(diào)至60%的照明，當(dāng)室外*變黑時(shí)，調(diào)光燈自動(dòng)調(diào)至高80%的照明，其他燈光打開60%的照明;清掃模式:保潔人員進(jìn)行清掃前，只需打開基本的照明既可，按下清掃模式按鈕，自動(dòng)打開路節(jié)能照明燈。全關(guān)模式:當(dāng)人們離去時(shí)，按下全關(guān)模式，此時(shí)所有的燈光關(guān)閉。當(dāng)保潔人員傍晚進(jìn)入房間清掃，按下清掃模式，燈光自動(dòng)打開30%的照度。現(xiàn)場(chǎng)面板:可單獨(dú)開閉或調(diào)光，也可以就地進(jìn)行場(chǎng)景變換，方便工作人員操作。并具有防誤按功能，避免在重要時(shí)刻人為誤碰導(dǎo)致突然改變現(xiàn)場(chǎng)的燈光場(chǎng)景。智能面板:可預(yù)設(shè)4種燈光效果，組合成不同的燈光場(chǎng)景。當(dāng)需要改變燈光場(chǎng)景時(shí)，只需按下按鍵就可以實(shí)現(xiàn)。

2.1.4 會(huì)議室

        會(huì)議室主要用于舉辦各種大型會(huì)議和重要的對(duì)外活動(dòng)的場(chǎng)所，通過場(chǎng)景預(yù)置來(lái)控制和組合會(huì)議室內(nèi)的燈光。會(huì)議進(jìn)場(chǎng)模式根據(jù)設(shè)計(jì)要求在來(lái)賓進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候開啟全部燈光，營(yíng)造熱烈隆重的氣氛。會(huì)議模式:在開啟會(huì)議模式后，程序關(guān)閉周邊的光源和開啟主席臺(tái)側(cè)的射燈調(diào)光燈，本過程時(shí)間可以根按需求進(jìn)行調(diào)整，目的是通過燈光的變化引導(dǎo)與會(huì)人員把注意力集中在主席臺(tái)上，在周邊燈光緩緩變暗的同時(shí)，與會(huì)人員也結(jié)束了會(huì)前的交談。這兩個(gè)場(chǎng)景的變換過程是漸進(jìn)式的，避免傳統(tǒng)方式下人工關(guān)閉的時(shí)間不統(tǒng)會(huì)造成忽明忽暗帶來(lái)的不適感，進(jìn)而影響會(huì)議的質(zhì)量，而本方案正好避免這種缺陷。

退場(chǎng)模式:退場(chǎng)時(shí)先開啟調(diào)光燈，待亮度達(dá)到75%以上時(shí)依次開啟其他燈光，這樣的過程讓在場(chǎng)人員很舒適地度過明適應(yīng)。全場(chǎng)的燈光氣氛很熱烈，大家仍舊可以討論這會(huì)議內(nèi)容或交談或攝影留念。全關(guān)模式:為方便管理者使用在退場(chǎng)后確認(rèn)場(chǎng)內(nèi)無(wú)人后，鍵可以關(guān)閉所有的控制設(shè)備，包括室內(nèi)的燈光、調(diào)光燈。

2.2 東、西展館區(qū)

2.2.1 車庫(kù)照明

       白天在上下班車流高峰期，打開60%的照明，能緩解視覺疲勞;當(dāng)車流量較小時(shí)，只打開30%的照明。晚上車流量處于天中很小的時(shí)候，只打開15%的照明。繁忙使用時(shí)期，開動(dòng)排氣扇;非繁忙時(shí)，間歇性開動(dòng)排氣扇，以達(dá)到節(jié)能的效果。在停車場(chǎng)的出路口，設(shè)置光線感應(yīng)探測(cè)，室外光線強(qiáng)烈時(shí)，打開60%的照度。室外光線不太強(qiáng)烈時(shí)，打開路口出處30%照度以緩解駕駛?cè)藛T對(duì)室內(nèi)外光線變化的適應(yīng)，車庫(kù)管理員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)面板進(jìn)行分區(qū)控制。并安裝移動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，當(dāng)有車輛駛?cè)?、駛出車?kù)時(shí)，相應(yīng)區(qū)域的燈光打開。當(dāng)車輛停泊或駛離適當(dāng)時(shí)間后，燈光自動(dòng)關(guān)掉，使燈光的控制更為人性化。與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng):出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，強(qiáng)行打開全部抽風(fēng)機(jī)，關(guān)閉正常照明，啟動(dòng)緊急照明控制，顯示逃生路線。

2.2.2 餐廳

        餐廳在中午時(shí)段人流量大，此時(shí)自動(dòng)打開30%照明。設(shè)置光線感應(yīng)探測(cè)器聯(lián)動(dòng)控制，遇到中午出現(xiàn)下大雨或是陰天的情況下，如果探測(cè)到光亮度低于200Lux時(shí)，打開餐廳內(nèi)60%的照明。這樣通過智能化的控制，讓就餐者不會(huì)因?yàn)樘鞖獾耐蛔儙?lái)不舒適的感覺。13:30到17:00只開路或全部關(guān)閉照明，節(jié)省能源。20:00到21:00自動(dòng)調(diào)用清掃模式，打開30%照明，保證保潔人員的清掃工作。23:00到此07:00只開路或兩路照明。當(dāng)有展會(huì)時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，可通過現(xiàn)場(chǎng)面板對(duì)燈光進(jìn)行手動(dòng)控制。

2.2.3 公共走道區(qū)域

      公共走道區(qū)域，采用定時(shí)、光線感應(yīng)的聯(lián)動(dòng)控制和中控電腦的集中控制相配合的方式。公區(qū)走道，在白天上班期間關(guān)閉所有燈光。此期間通過光感探測(cè)自動(dòng)控制燈光，當(dāng)光線變暗時(shí)可自動(dòng)將部分燈光打開。在下班后2h內(nèi)，通過時(shí)間控制定時(shí)打開30%的照明。并通過與光線亮度值的邏輯判斷，提前或推遲燈光開啟的數(shù)量，既滿足人們視覺照度又達(dá)到節(jié)能的人性化控制。其余時(shí)間系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用無(wú)人模式，燈光全部關(guān)閉。免去工作人員因忘記關(guān)燈而引起的不必要浪費(fèi)?，F(xiàn)場(chǎng)配電間安裝控制面板，可在特殊情況或檢修時(shí)進(jìn)行手動(dòng)控制。

2.3 室外景觀/路燈照明

       根據(jù)實(shí)際需求，通過集中控制實(shí)現(xiàn)建筑物的景觀照明。夜幕降臨時(shí)，打開建筑物的景觀照明。深夜定時(shí)關(guān)閉大部分照明，只留下少量基本照明、路徑照明等，拂曉時(shí)分系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉剩余的燈光。景觀照明的控制時(shí)間可以由使用者自由修改。平時(shí)景觀照明通過集中控制的定時(shí)設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)控制，也可采用現(xiàn)場(chǎng)面板進(jìn)行手動(dòng)控制。如在上半夜期間(即19:00至23:00)，自動(dòng)打開全部景觀照明；在下半夜期間(即23:00至5:30)，自動(dòng)打開 20% 的景觀照明；節(jié)假日期間，在18:00至02:00時(shí)段，景觀照明全開；在02:00 至 05:00 時(shí)段，自動(dòng)打開40%的景觀照明。

3 方案分析

       該工程對(duì)整個(gè)智能燈光控制系統(tǒng)的舒適性、節(jié)能性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、性要求比較高，除了滿足現(xiàn)場(chǎng)直接控制燈光的需求外，還需要將會(huì)議樓與兩個(gè)展館綜合成在個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，擴(kuò)展性、先進(jìn)性要求特別高。所以選用KNX智能建筑控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)匯集了技術(shù)前身為歐洲安裝總線(EIB)、歐洲住宅系統(tǒng)(EHS)及BatiBUS 20年的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)為分布式控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 的標(biāo)準(zhǔn) OSI 模型通信協(xié)議，其使用的內(nèi)部協(xié)議全部公開，并且可在網(wǎng)上進(jìn)行下載，可與各種樓宇系統(tǒng)進(jìn)行連接，并適合各種建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，只需條總線(2*2*0.8的雙絞線)即可將每個(gè)區(qū)域的照明配電箱聯(lián)在起來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制。每個(gè)樓層可以獨(dú)自運(yùn)行，不需要控制主機(jī)進(jìn)行干預(yù)，也可以將總線拉到設(shè)備房與 BMS系統(tǒng)進(jìn)行連接，即可對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，也可以查看整個(gè)會(huì)展的大廳、大會(huì)議室、電梯廳、公共通道、展館、景觀等區(qū)域的燈光的運(yùn)行情況，并可在電腦上進(jìn)行各種操作控制。也可以不接入電腦，僅在設(shè)備房放置的智能面板即能實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程控制。同時(shí)在每個(gè)控制區(qū)域設(shè)置就地控制智能面板，可實(shí)現(xiàn)就地控制和操作。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1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(lái)的，其中EIB（European Installation Bus,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*0.8EIB BUS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起并組成套完整的控制系統(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)。

4.2系統(tǒng)工作原理示意圖

4.3產(chǎn)品選型

4.3.1開關(guān)驅(qū)動(dòng)器

用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制的驅(qū)動(dòng)器，具有延時(shí)、預(yù)設(shè)、邏輯控制、場(chǎng)景、閾值開關(guān)等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.2調(diào)光驅(qū)動(dòng)器

      2路0-10V調(diào)光器，可對(duì)每路進(jìn)行回路開關(guān)控制并輸出 0-10V 調(diào)光信號(hào)對(duì)具有 0-10V 調(diào)光接口的燈具進(jìn)行調(diào)光,具有開關(guān)、場(chǎng)景、狀態(tài)反饋等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.3傳感器

      傳感器是種能感受外界信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、移動(dòng)）的設(shè)備裝置，并將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置（如調(diào)光器、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器），電氣參數(shù)如下：

4.3.4總線電源

       KNX/EIB 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，至多可以為 64 個(gè)設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、 過流指示和短路保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，電氣參數(shù)如下：

4.3.5智能面板

       用于接受按鍵觸動(dòng)信號(hào)，可通過區(qū)分短按與長(zhǎng)按并結(jié)合不同參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場(chǎng)景、窗簾控制、調(diào)溫、報(bào)警等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.6干接點(diǎn)輸入模塊

       用于接受外部干接點(diǎn)信號(hào)輸入，可通過不同參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場(chǎng)景、窗簾控制、調(diào)溫、報(bào)警等功能，電氣參數(shù)如下：

4.4系統(tǒng)功能

     （1）光照度（需要配照度傳感器）監(jiān)測(cè)，對(duì)利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進(jìn)行照明控制和調(diào)節(jié)，滿足照明和節(jié)能要求；

     （2）公共區(qū)域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明，應(yīng)設(shè)置紅外或微波類人體感應(yīng)器，并結(jié)合智能控制面板，實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)景照明控制，盡可能較少燈具點(diǎn)亮?xí)r間；

     （3）樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測(cè)控制；

     （4）設(shè)備房、設(shè)備房走道采用分組就地控制；

     （5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結(jié)合時(shí)控的集中控制方式；

     （6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫面美觀,實(shí)時(shí)顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；

     （7）應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；

4.5系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

4.6系統(tǒng)的控制勢(shì)

     （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電壓下，用戶操作更加、舒適；

     （3）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(lái)自動(dòng)控制燈光，減少能源消耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果；

     （4）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；

     （6）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；

      （7）升級(jí)系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時(shí)，無(wú)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；

      （8）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)，提高了建筑的性。

4.7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)。

5 結(jié)語(yǔ)

       福州海峽會(huì)展的照明控制采用技術(shù)成熟的監(jiān)控管理系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了全分布式建筑現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的勢(shì)。通過綜合布線網(wǎng)絡(luò)，控制主干線解決了展館區(qū)域較大、控制點(diǎn)較多、配電間分散及控制要求復(fù)雜的問題;通過照度傳感器、時(shí)間控制等各種控制元素，更大程度地節(jié)約了照明用電量，降低了會(huì)展的維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，真正做到了科學(xué)管理和有效節(jié)能，為高大空間的照明控制系統(tǒng)提供了個(gè)很好的案例。

參考文獻(xiàn)

［1］馬少華.樓宇設(shè)備自動(dòng)化控制[M]，北京:中水利水電出版社.

［2］閆波，楊林場(chǎng)，彭建軍，楊冰.淺談EIB/KNX智能燈光控制系統(tǒng)在大型會(huì)展建筑的應(yīng)用.

［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2019.11版.

作者簡(jiǎn)介：劉細(xì)鳳，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄苷彰骺刂葡到y(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用