智能照明控制系統(tǒng)與BA系統(tǒng)的方案取舍

劉育華

福建兆翔臨港置業(yè)有限公司（361000）

智能照明控制系統(tǒng)與BA系統(tǒng)的方案取舍

劉育華

福建兆翔臨港置業(yè)有限公司（361000）

1 關(guān)于照明控制系統(tǒng)

照明控制一般分為傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)控制及集中控制系統(tǒng)兩種方式。其中集中控制又有傳統(tǒng)的采用樓宇自控（BA）系統(tǒng)來監(jiān)控照明，以及目前已較廣泛應(yīng)用的智能照明系統(tǒng)。由于新建一座航站樓，存在老的運(yùn)行模式和管理與新的照明控制方式和照明管理的比較，在取舍控制方式之前，先將兩種控制方式做簡(jiǎn)要介紹:

樓宇控制（BA）控制照明是在照明配電箱內(nèi)每個(gè)控制回路加裝接觸器，再通過BA系統(tǒng)的控制終端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的DDC模塊控制器發(fā)出指令,從而對(duì)接觸器進(jìn)行通、斷控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的一種照明控制方式。

智能監(jiān)控系統(tǒng)是照明監(jiān)控后臺(tái)直接控制現(xiàn)場(chǎng)照明控制模塊的通、斷以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的一種照明控制方式。ABB i-bus KNX系統(tǒng)為全分布式總線，每個(gè)總線器件都有微處理控制器，能獨(dú)立處理總線數(shù)據(jù)。KNX總線的元件都已實(shí)現(xiàn)智能化，每個(gè)通過編程后的總線器件都可獨(dú)立接收和發(fā)送總線控制/狀態(tài)信號(hào)。這意味著各元件既可獨(dú)立完成諸如開關(guān)、控制、監(jiān)視等工作，又可根據(jù)要求進(jìn)行不同組合，從而實(shí)現(xiàn)不增加元件數(shù)量而使功能倍增的效果。照明控制模塊實(shí)際上是集成了DDC及接觸器的功能，并在其基礎(chǔ)上開發(fā)了其他功能，智能監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)可通過軟件兼容，納入到BA系統(tǒng)中。

2 智能照明控制系統(tǒng)與BA系統(tǒng)的方案比較

2.1 關(guān)于經(jīng)濟(jì)性比較

BA樓宇控制方式（DDC）:因考慮到成本原因，在設(shè)計(jì)時(shí)控制回路的比例較小，往往只注重于一些大面積（重要）區(qū)域的控制，從人性化管理、節(jié)能化、舒適化等角度來看,并不能起到至關(guān)重要的作用。如大量增加控制回路，成本將急劇增加。

專門針對(duì)照明開發(fā)的智能化系統(tǒng)，根據(jù)照明的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的專業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，控制范圍涵蓋了地下車庫照明、樓層公共區(qū)域照明、功能區(qū)域照明（辦公室、會(huì)議室、多功能廳、餐廳、客房）、景觀照明、泛光照明以及以上區(qū)域的應(yīng)急照明。管理人員能夠在一個(gè)(平臺(tái)）系統(tǒng)中對(duì)整棟大樓的照明運(yùn)行狀態(tài)了如指掌?？刂苹芈返脑黾訉?duì)投資成本的增加并不是呈正比增長(zhǎng)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了只需增加驅(qū)動(dòng)模塊的費(fèi)用。

根據(jù)廈門機(jī)場(chǎng)T4航站樓的節(jié)能設(shè)計(jì)理念，樓內(nèi)照明采用隔行隔燈進(jìn)行控制，即在不同場(chǎng)景下同一區(qū)域的照明燈具，可采用同時(shí)開啟或均勻開啟一半燈具，或根據(jù)要求開啟某個(gè)回路燈具，這樣就能達(dá)到不同場(chǎng)景下的照明節(jié)電控制。

根據(jù)廠家詢價(jià)，智能照明控制系統(tǒng)每個(gè)點(diǎn)的投資約為450～600元左右，BA系統(tǒng)DDC控制器每個(gè)控制點(diǎn)（輸入輸出兩個(gè)點(diǎn)）投資約為1 000～1 500元左右,其中還不含接觸器（130～150元）和連接電線價(jià)格。

根據(jù)機(jī)場(chǎng)相關(guān)部門提供投資比對(duì)，T4航站樓方案二(每個(gè)配電箱內(nèi)每個(gè)照明回路采用一組受控點(diǎn))為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)理念的方案，且此方案智能燈光系統(tǒng)投資應(yīng)低于BA造價(jià)。

其他方案均與原設(shè)計(jì)思路不同。方案一，每個(gè)箱子里有若干回路，如采用一組控制點(diǎn)控制，其開啟將無法實(shí)現(xiàn)單個(gè)回路控制或不同場(chǎng)景的控制，無法實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,且無法實(shí)現(xiàn)照明回路故障監(jiān)控。方案三，每個(gè)箱子為三個(gè)受控點(diǎn)，不能保證其能夠?qū)崿F(xiàn)場(chǎng)景控制，無法做到單回路控制，其節(jié)能控制實(shí)施存在一定困能,且無法實(shí)現(xiàn)照明回路故障監(jiān)控。

表1 機(jī)場(chǎng)相關(guān)部門提供的智能燈光與BA的粗放比較(最小～最大)

2.2 功能的多樣化比較

BA樓宇控制方式（DDC）:由于此類設(shè)計(jì)通?，F(xiàn)場(chǎng)不設(shè)開關(guān)，而把所有的照明回路都通過BA中控室進(jìn)行集中控制，使用者無法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行開關(guān)和調(diào)節(jié)，無法干預(yù)照明的狀態(tài)和照度，實(shí)際使用中非常不便；除了對(duì)照明進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)（定時(shí)）控制以外，要想實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景預(yù)設(shè)、情景變換和亮度調(diào)節(jié)，實(shí)際操作的技術(shù)難度非常大。交流接觸器的生產(chǎn)處于夕陽產(chǎn)業(yè)，交流接觸器使用工況也越來越不受人喜歡，噪音大，個(gè)頭大，現(xiàn)代建筑在智能化、舒適化、節(jié)能方面的特點(diǎn)沒有被體現(xiàn)出來。

智能照明系統(tǒng)除了具有DDC的中央控制、定時(shí)功能以外,還可以在現(xiàn)場(chǎng)安裝許多的輸入模塊,如智能面板（現(xiàn)場(chǎng)控制實(shí)現(xiàn)回路的單獨(dú)控制或預(yù)設(shè)場(chǎng)景控制）、觸摸屏控制（通過可視化的界面實(shí)現(xiàn)回路的單獨(dú)控制或預(yù)設(shè)場(chǎng)景控制）、人體移動(dòng)探測(cè)器（通過動(dòng)靜探測(cè)進(jìn)行自動(dòng)開關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)有人開燈，無人延時(shí)關(guān)燈）、光線感應(yīng)器，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的人員活動(dòng)情況、自然光線強(qiáng)度等靈活的控制照明,實(shí)現(xiàn)不同的場(chǎng)景；同時(shí)具備與消防聯(lián)動(dòng)的功能,當(dāng)系統(tǒng)接受到消防信號(hào),強(qiáng)制開啟和關(guān)閉相關(guān)指定回路。除了開關(guān)功能，系統(tǒng)利用調(diào)光模塊還可以對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行調(diào)光控制、恒照度控制等，讓照明得到最有效地利用（該功能在廈門T4航站樓內(nèi)未實(shí)施）。中控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)照明運(yùn)行的監(jiān)控，能夠讓管理人員及時(shí)地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問題。實(shí)例對(duì)照表見表3。

2.3 關(guān)于獨(dú)立性比較

BA樓宇控制方式（DDC）:由于這類簡(jiǎn)單疊加起來的照明系統(tǒng)還不是一個(gè)真正的獨(dú)立子系統(tǒng)，在BAS出現(xiàn)故障的時(shí)候,照明系統(tǒng)同時(shí)會(huì)受到影響，特別是對(duì)有緊急疏散照明功能的照明回路來說，會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。

智能照明系統(tǒng)是獨(dú)立的控制系統(tǒng)，各種功能的設(shè)備豐富、穩(wěn)定性好。如有專用于接受消防信號(hào)的輸入模塊，在后臺(tái)系統(tǒng)失效時(shí)也能夠強(qiáng)制開、關(guān)照明；還可以將接入照明的驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置成總線掉電后強(qiáng)制開啟或關(guān)閉。

2.4 關(guān)于兼容性比較

BA樓宇控制方式（DDC）:各個(gè)廠商所開發(fā)的DDC產(chǎn)品雖然都遵循于一個(gè)通訊協(xié)議（Lonworks協(xié)議），但由于DDC設(shè)備外部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，接線方式眾多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障需要維護(hù)和更換，必須找原有廠家。

表2 智能監(jiān)控系統(tǒng)與BA功能比較

表3 ABB智能照明和霍尼韋爾性能的對(duì)比

智能照明系統(tǒng)采用一個(gè)開放的協(xié)議（KNX協(xié)議:歐洲總線協(xié)議）,此協(xié)議不僅是國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)ISO框架內(nèi)的協(xié)議，而且成為了我國(guó)樓宇自動(dòng)化的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。全世界已經(jīng)有幾百家廠商產(chǎn)品符合這個(gè)協(xié)議。當(dāng)系統(tǒng)（設(shè)備）出現(xiàn)故障需要維護(hù)和更換時(shí)，可以有眾多符合此協(xié)議的廠家供選擇。

2.5 關(guān)于可靠性和功能的管理比較

BA樓宇控制方式（DDC）DDC:模塊并不可以直接接入照明負(fù)載，而是通過控制接觸器線圈的方式間接控制照明負(fù)載,接觸器不是長(zhǎng)期帶電設(shè)備，長(zhǎng)期斷電會(huì)粘連；頻繁的開關(guān)又會(huì)使觸點(diǎn)老化；當(dāng)功能有所改變或增加時(shí),需要增加大量的DDC模塊和接觸器。

智能照明系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備都內(nèi)置CPU,可被獨(dú)立編程，可靈活地設(shè)置控制關(guān)系。控制功能改變時(shí)，只需通過軟件編程就可以輕松實(shí)現(xiàn)。如果需要增加控制回路，只需增加驅(qū)動(dòng)模塊即可。每個(gè)設(shè)備都可獨(dú)立運(yùn)行，這意味著某個(gè)設(shè)備的損壞不會(huì)影響到其他設(shè)備的使用。

2.6 關(guān)于施工、設(shè)備安裝比較

BA樓宇控制方式（DDC）:DDC模塊不直接接負(fù)載,而是通過控制接觸器方式控制負(fù)載;DDC需要單獨(dú)安裝一個(gè)控制箱，由控制箱連線至照明配電箱的接觸器，線路繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；DDC控制箱不僅占空間，而且增加成本。BA樓宇（（DDC）系統(tǒng)通常采用網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)行系統(tǒng)連接，所以必須鋪設(shè)在弱電橋架，這種與強(qiáng)電有交叉的系統(tǒng)沒有屏蔽功能，對(duì)施工要求很高，且極易受干擾而影響信號(hào)傳輸。由于沒有現(xiàn)場(chǎng)控制開關(guān)、探測(cè)器等，現(xiàn)場(chǎng)還是要安裝傳統(tǒng)的面板控制開關(guān)用于現(xiàn)場(chǎng)控制，并沒有改變傳統(tǒng)控制方式線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電纜成本高，施工及維護(hù)難度大的缺陷。

智能照明系統(tǒng)所有的設(shè)備只需采用一根總線連接起來,總線采用具有屏蔽功能四芯雙絞線，可與強(qiáng)電橋架共同鋪設(shè)而不用擔(dān)心信號(hào)干擾。驅(qū)動(dòng)設(shè)備直接接負(fù)載而不用接觸器，驅(qū)動(dòng)模塊采用標(biāo)準(zhǔn)的35 mm DIN導(dǎo)軌安裝在照明配電箱內(nèi)的微型斷路器下方，接線簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)明了?，F(xiàn)場(chǎng)可配置傳感設(shè)備，如智能面板、人體移動(dòng)感應(yīng)器、光線感應(yīng)器等，所有傳感設(shè)備只需要一根總線連接起來，施工簡(jiǎn)單、使用方便、安全，傳統(tǒng)的面板開關(guān)也就不用安裝了，節(jié)省了大量的材料成本和施工維護(hù)成本。

3 結(jié)語

由于近年來國(guó)內(nèi)智能照明系統(tǒng)在大型公建、酒店得到了廣泛的應(yīng)用,市場(chǎng)內(nèi)涌現(xiàn)了大量的產(chǎn)品，其中大多數(shù)產(chǎn)品均采用總線技術(shù),如ABB的i-bus KNX照明系統(tǒng)、施耐德（奇勝）的c-bus照明系統(tǒng)及松下的F2-bus照明系統(tǒng)等?？偩€技術(shù)的應(yīng)用使照明系統(tǒng)的控制范圍增大，控制方式變得靈活，可靠性增強(qiáng)，系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便并具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和兼容性。廈門T4航站樓設(shè)計(jì)時(shí)參照的是KNX照明系統(tǒng)，最終訂貨是ABB i-bus系統(tǒng)，其原理相似且功能也適合。

近幾年，國(guó)內(nèi)大部分新建機(jī)場(chǎng)均采用的是智能照明監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)照明的監(jiān)視與控制，成功的案例有:首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓、昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓、天津機(jī)場(chǎng)航站樓、武漢天河機(jī)場(chǎng)航站樓、呼和浩特白塔機(jī)場(chǎng)航站樓等。

通過兩個(gè)系統(tǒng)的分析比較，智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。投資者有理由推薦，設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)時(shí)將照明控制從以前的BA系統(tǒng)里剔除出來（也可納入），是合適的，也是合理的。建設(shè)單位有理由采用目前最為流行的智能照明控制系統(tǒng)，通過招標(biāo)也突顯智能照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，所謂新技術(shù)、新產(chǎn)品投資高的說法不攻自破，原有的運(yùn)行、使用、管理的陳規(guī)陋習(xí)也將不斷被淘汰。理智的選擇新技術(shù)、新工藝、新材料將是建設(shè)單位管理者的追求，也是管理者的責(zé)任。