分布式智能照明控制系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用

1、分布式智能照明控制系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用劉光平（浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息與控制工程學(xué)院，浙江 東陽(yáng) ）摘 要：介紹分布式智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果。并結(jié)合典型分布式照明控制系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用，闡述分布式智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性及其在智能建筑中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：分布式 智能照明 應(yīng)用The Application of Distributed Intelligence Lightening Control System in Intelligence ArchitectureLiu Guangping(College of Information and Computer, Guan

2、gsha College of Applied Construction Technology; Dongyang, Zhejiang)Abstract: it explains the effects of distributed intelligence lightening control system, the advantages and the applications trendKey Words: distributed; intelligence lightening; application自第一座帶有智能化概念的建筑物于1984年在美國(guó)誕生以來(lái)，樓宇智能化已經(jīng)成為當(dāng)今建筑

3、發(fā)展的主流技術(shù)，涵蓋從空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)到安全防范系統(tǒng)以及完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)?，F(xiàn)代建筑中的照明不僅要求能為人們的工作、學(xué)習(xí)、生活提供良好的視察條件，能利用燈具造型和光色協(xié)調(diào)營(yíng)造出具有一定風(fēng)格和美感的室內(nèi)環(huán)境以滿足人們和心理和生理要求，而且還要考慮到管理智能化和操作簡(jiǎn)單化以及靈活適應(yīng)未來(lái)照明布局和控制方式變更要求。但是長(zhǎng)期以來(lái)，智能照明在國(guó)內(nèi)一直被忽視，大多數(shù)建筑物仍然沿用傳統(tǒng)的照明控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控（BA）系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控照明，但也只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的區(qū)域照明和定時(shí)開(kāi)關(guān)功能。相比之下，智能照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)越性，一個(gè)優(yōu)秀的智能照明控制系統(tǒng)不僅可以提升照明環(huán)境的品質(zhì)，還可以充分

4、利用和節(jié)約能源。它在智能建筑中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。智能照明控制有多種形式，主要有：中央集中控制和分布式智能控制型。分布式智能照明控制系統(tǒng)以其設(shè)計(jì)、安裝、布線容易，系統(tǒng)可擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)，更具特色，因此應(yīng)用更為廣泛。1 分布式智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性1.1 實(shí)現(xiàn)照明控制智能化采用分布式智能照明控制系統(tǒng)，可以使照明系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)將按先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作，這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)切換。例如，當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài)，自動(dòng)并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光，同時(shí)系統(tǒng)的移動(dòng)探測(cè)功能也將自動(dòng)生效，將無(wú)人區(qū)域的燈自動(dòng)關(guān)閉，并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。此外

5、，還可以通過(guò)編程隨意改變各區(qū)域的光照度，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求。智能照明可將照度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平。例如，在靠近窗戶等自然采光較好的場(chǎng)所，系統(tǒng)會(huì)很好地利用自然光照明，調(diào)節(jié)到最合適的水平。當(dāng)天氣發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)仍能自動(dòng)將照度調(diào)節(jié)到最合適的水平?？傊瑹o(wú)論在什么場(chǎng)所或天氣如何變化，系統(tǒng)均能保證室內(nèi)照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。1.2 系統(tǒng)的高可靠性現(xiàn)有的中央集中控制系統(tǒng)將控制功能全部集中在中央處理器，當(dāng)中央處理器一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)即處于癱瘓，系統(tǒng)可靠性差。而分布式控制系統(tǒng)將控制功能分散給系統(tǒng)中每一個(gè)模塊，沒(méi)有中央處理器，各功能模塊之間可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線直接相互通信，預(yù)置參數(shù)獨(dú)立存儲(chǔ)在每個(gè)

6、模塊中，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，只是與該模塊相關(guān)的功能失效，若模塊所在回路出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響其它回路的正常工作。1.3 良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性分布式照明控制系統(tǒng)規(guī)?？伸`活地隨照明系統(tǒng)的大小而改變，小到一個(gè)房間，大到整幢大廈。并且系統(tǒng)可在任何時(shí)候擴(kuò)充，不必進(jìn)行重新配置或更改原有線路，只需將增加的模塊用數(shù)據(jù)線接入原有網(wǎng)絡(luò)便可，無(wú)論空間大小、室內(nèi)室外、新舊建筑都能適應(yīng)。1.4 可觀的節(jié)能效果采用分布式智能照明控制系統(tǒng)，不僅能滿足燈光師任何的燈光效果設(shè)計(jì)要求，而且由于智能利用自然光照以及自動(dòng)實(shí)現(xiàn)合理的能源管理功能，可以節(jié)電2070以上，對(duì)減輕供電壓力，降低用戶運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)照明管理智能化具有極大的經(jīng)濟(jì)

7、意義。1.5 延長(zhǎng)燈具壽命燈具損壞的致命原因是電網(wǎng)過(guò)電壓，只要控制過(guò)電壓就可以延長(zhǎng)光源的壽命。分布式智能照明控制系統(tǒng)采用軟件啟動(dòng)的方式，能控制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免受熱沖擊，使燈具壽命延長(zhǎng)24倍，不僅節(jié)省大量燈具，而且大大減少更換燈具的工作量，有效地降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)于昂貴燈具難安裝區(qū)域的燈具更具有特殊的意義。1.6 提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用分布式智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開(kāi)與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，不僅使大樓的管理者能將其高素質(zhì)的管理意識(shí)運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中去，而且將大大減少大樓的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來(lái)較大的投資回報(bào)。2 分布式智能照明的工程應(yīng)用浙江廣廈職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖

8、書(shū)館建于2004年，是一座智能化程度較高的現(xiàn)代化圖書(shū)館，圖書(shū)館內(nèi)建有一座學(xué)術(shù)報(bào)告廳和數(shù)個(gè)多功能小會(huì)議室、圖書(shū)閱覽室等，總建筑面積32000m2。本工程采用了澳大利亞邦奇電子照明控制系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)館內(nèi)的學(xué)術(shù)報(bào)告廳、會(huì)議室、圖書(shū)閱覽室、藏書(shū)庫(kù)及公共照明部分進(jìn)行智能照明控制，以達(dá)到功能多樣性、方便性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性、安全性、兼容性等傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)難以達(dá)到的要求。邦奇是著名的專(zhuān)業(yè)建筑照明公司，其照明產(chǎn)品為典型的分布式智能照明控制系統(tǒng)，已被成功地運(yùn)用于各種場(chǎng)合如工廠、會(huì)展中心、酒店、辦公樓、大型超市、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、別墅等。在對(duì)廣廈學(xué)院圖書(shū)館的管理中，邦奇智能控制系統(tǒng)充分發(fā)揮了它的管理控制優(yōu)勢(shì)。圖書(shū)館82個(gè)區(qū)域

9、每天的各個(gè)時(shí)間段的不同使用情況通過(guò)編程存儲(chǔ)進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)，由控制系統(tǒng)自動(dòng)的進(jìn)行所有區(qū)域的燈光管理控制。系統(tǒng)可以在沒(méi)有外界人為干預(yù)的情況下由系統(tǒng)本身發(fā)出燈光場(chǎng)景指令，改變大樓內(nèi)的亮燈情況，使管理難度大大降低，管理效率大大提高。圖書(shū)館的照明控制當(dāng)中使用了邦奇的開(kāi)關(guān)控制模塊（BJ620R)，開(kāi)關(guān)控制模塊有著較低的控制成本同時(shí)具有更大的功率輸出。型號(hào)為BJ620R的智能開(kāi)關(guān)模塊，共有6回路，每回路最大輸出20A，每一模塊內(nèi)主要有：控制CPU集成電路板一塊，控制電源集成電路板一塊，繼電器六只，電源輸入端字排一套，電源輸出端字排一套以及旁路開(kāi)關(guān)6只。作為智能燈光控制系統(tǒng)當(dāng)中的執(zhí)行部分，智能開(kāi)關(guān)模塊直接為圖書(shū)館的

10、各個(gè)區(qū)域提供管理照明電源。整個(gè)圖書(shū)館共使用BJ620R智能開(kāi)關(guān)模塊15只。除了開(kāi)關(guān)控制模塊，在廣廈學(xué)院圖書(shū)館的照明控制中還使用了可編程控制面板，智能時(shí)鐘管理器，多功能輸入接口，光照傳感器，這些模塊均具備獨(dú)立控制功能，獨(dú)立存儲(chǔ)預(yù)置參數(shù)，他們通過(guò)一根五類(lèi)四對(duì)屏蔽數(shù)據(jù)通信總線與監(jiān)控室內(nèi)中央監(jiān)控管理系統(tǒng)相連，形成一個(gè)分布式控制網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)模塊若出現(xiàn)故障，不會(huì)影響其他模塊的正常工作，體現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)的高可靠性?？删幊炭刂泼姘錎PN8121為12鍵，每個(gè)按鍵既可以控制一個(gè)回路，也可以控制一個(gè)區(qū)域，通過(guò)編程一個(gè)按鍵還可以控制多個(gè)區(qū)域，多個(gè)燈光場(chǎng)景。館內(nèi)共使用兩塊DPN8121可編程控制面板，安裝于一

11、樓監(jiān)控室內(nèi)，管理人員可以方便的、人為的、及時(shí)的對(duì)整個(gè)圖書(shū)館的燈光場(chǎng)景進(jìn)行控制。此外圖書(shū)館內(nèi)還使用了一臺(tái)DTK602智能時(shí)鐘控制器，該控制器可以對(duì)圖書(shū)館內(nèi)所有區(qū)域進(jìn)行分時(shí)段的管理控制，通過(guò)編程可以對(duì)不同區(qū)域的不同時(shí)段進(jìn)行不同的燈光場(chǎng)景指令設(shè)置。同時(shí)這樣的控制不需要人為的干預(yù)，大大簡(jiǎn)化了燈光管理的人力，同時(shí)也做到了管理當(dāng)中出現(xiàn)的失誤最低化。DTK503光照傳感器可以實(shí)時(shí)的對(duì)環(huán)境照度進(jìn)行采集計(jì)算，當(dāng)環(huán)境光線較弱時(shí)就可以發(fā)出指令打開(kāi)閱覽室內(nèi)的光源，當(dāng)環(huán)境光線很充裕時(shí)又可以發(fā)出指令關(guān)閉閱覽室內(nèi)的光源，同時(shí)光照傳感器還可與智能時(shí)鐘控制器聯(lián)動(dòng)使用，只有在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)光照傳感器才會(huì)工作。廣廈學(xué)院圖書(shū)館內(nèi)使用

12、了一只DTK503，這樣既可以節(jié)省能源又可以延長(zhǎng)燈具的使用壽命。圖書(shū)館內(nèi)還配備了多功能輸入接口HPM800，該接口用來(lái)與消防系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)大樓內(nèi)發(fā)生火警時(shí)邦奇智能控制系統(tǒng)將自動(dòng)將所有的光源開(kāi)亮，進(jìn)入緊急模式，大大的提高了圖書(shū)館內(nèi)的安全性。為了最大限度的方便管理，廣廈學(xué)院圖書(shū)管內(nèi)還在監(jiān)控中心配備了專(zhuān)用電腦進(jìn)行整幢大樓內(nèi)的燈光管理監(jiān)控，該電腦通過(guò)安裝BJ500監(jiān)控軟件以及配備DTK622 PC轉(zhuǎn)換接口與邦奇智能控制系統(tǒng)相連，BJ500內(nèi)配有圖書(shū)館各區(qū)域平面圖，極大的簡(jiǎn)化了操作難度，管理人員能夠直觀地在圖形界面上進(jìn)行燈具的開(kāi)啟關(guān)閉操作，同時(shí)該軟件還可以進(jìn)行壞燈檢測(cè)，簡(jiǎn)化了燈光的

13、控制管理。邦奇智能照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖書(shū)館內(nèi)每個(gè)回路的定時(shí)控制、區(qū)域控制、光照控制。編程插口、PC轉(zhuǎn)換插口、多功能輸入插口、時(shí)鐘管理器、控制面板以及監(jiān)控計(jì)算機(jī)統(tǒng)一安裝在中心監(jiān)控室，實(shí)現(xiàn)了在監(jiān)控室中用控制面板控制每一層閱覽室和公共區(qū)域照明回路的功能，也實(shí)現(xiàn)了用監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)照明回路的開(kāi)關(guān)和狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，其中包括菜單控制和電子地圖控制。邦奇智能照明控制系統(tǒng)還具有良好的可擴(kuò)展性。如果圖書(shū)館需要增加控制區(qū)域、擴(kuò)充系統(tǒng)，不必進(jìn)行重新配置或更改原有線路，只需將增加的模塊用數(shù)據(jù)線直接接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)便可。充分體現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)的靈活性。3 結(jié) 語(yǔ)通過(guò)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書(shū)館智能照明工程的應(yīng)用，我們可以看到分布式智能控制系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)電纜所無(wú)法解決的問(wèn)題，分布式控制系統(tǒng)利用一條雙絞線代替?zhèn)鹘y(tǒng)種類(lèi)繁多的普通電纜，并可根據(jù)用戶的要求增加或修改系統(tǒng)的功能，而無(wú)須重新鋪設(shè)電纜，真正成為靈活的電氣安裝系統(tǒng)，這是傳統(tǒng)的電纜鋪設(shè)方式所無(wú)法做到的。分布式控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，使照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)的費(fèi)用及時(shí)間大幅度地減少。原來(lái)繁瑣的原理圖、布線圖設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單易行，標(biāo)準(zhǔn)接插件快速、簡(jiǎn)便的安裝，使人力、物力大量的減少，可靠性大大提高，強(qiáng)大的故障診斷能力，使系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)變得輕松和愉快。分布