智能照明控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究

張榮明，喬文瑋，張嬌嬌，張俊龍，夏迪星

ZHANG Rong-ming, QIAO Wen-wei, ZHANG Jiao-jiao, ZHANG Jun-long, XIA Di-xing

（揚州燎原電氣工程有限公司）

(Yangzhou LIAOYUAN Electric Engineering Co., Ltd.)

智能照明控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究

張榮明，喬文瑋，張嬌嬌，張俊龍，夏迪星

ZHANG Rong-ming, QIAO Wen-wei, ZHANG Jiao-jiao, ZHANG Jun-long, XIA Di-xing

（揚州燎原電氣工程有限公司）

(Yangzhou LIAOYUAN Electric Engineering Co., Ltd.)

照明系統(tǒng)作為各項生產(chǎn)和生活活動的基礎(chǔ)保障，必須加強智能化控制的研究，從而設(shè)計出更加可靠的智能照明控制系統(tǒng)，并且進一步實現(xiàn)綠色照明和節(jié)能照明。論文對一般智能照明控制系統(tǒng)的各個模塊進行了簡單介紹，并探討了智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢。

智能化；照明控制系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展

1 引言

隨著時代的發(fā)展，各個領(lǐng)域加強了智能化技術(shù)的研究和應(yīng)用，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)得到了綜合應(yīng)用，提高了各項生產(chǎn)和生活活動效率和質(zhì)量。在這種趨勢下，智能化技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用得到研究和實踐。傳統(tǒng)照明系統(tǒng)往往通過簡單的控制開關(guān)，通過人工操作實現(xiàn)斷開和閉合的作用，難以實現(xiàn)集中化、自動化控制，同時，傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)往往只有單一的光源利用模式，難以根據(jù)環(huán)境對照明的不同需求進行靈活調(diào)節(jié)，因此，很難滿足現(xiàn)代照明的個性化要求。智能照明控制系統(tǒng)能夠全面分析個性要求、區(qū)域功能、時間、亮度等各類因素，通過各種現(xiàn)代化技術(shù)實現(xiàn)自動化控制，不僅能夠延長光源使用壽命，還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，將會很快取代傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)。

2 智能照明控制系統(tǒng)簡介

根據(jù)工程的實際需求，智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用到的控制技術(shù)和控制模塊也不盡相同。一般而言，智能照明控制系統(tǒng)主要包括PC電腦、調(diào)光模塊、繼電器模塊、編程器、傳感器、時鐘管理器等，如圖1所示，本文對系統(tǒng)各個組成部分進行了簡單介紹。

2.1 PC電腦

PC電腦是智能照明控制系統(tǒng)的核心部分，主要具備以下幾方面的功能：①管理和設(shè)定功能，通過計算機操作平臺進行照明系統(tǒng)的日常管理工作，并且利用集成管理軟件制定照明計劃安排表，針對每天、每月、每個季度的工作任務(wù)安排設(shè)定相關(guān)的操作規(guī)范；②統(tǒng)計功能，通過統(tǒng)計軟件匯總智能照明控制系統(tǒng)的運行時間、照明度等相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)區(qū)域?qū)φ彰骶€路進行劃分，同時對照明光源的工作狀態(tài)、照度水平、使用壽命等進行統(tǒng)計；③控制功能，對各個照明區(qū)域的自動化控制和調(diào)節(jié)，通過電腦控制界面，可以利用簡單的鼠標(biāo)點擊操作來實現(xiàn)對各個照明區(qū)域進行開關(guān)控制和照度調(diào)節(jié)，并根據(jù)設(shè)定的工作循環(huán)時間表，對照明回路燈具的運行進行自動切換[1]。

2.2 調(diào)光模塊

調(diào)光模塊的主要作用是對燈具進行調(diào)光，并且實現(xiàn)光源的開關(guān)控制，同時，調(diào)光模塊對預(yù)設(shè)置的燈光場景具有記憶作用，在發(fā)生停電故障時，也不會遭到破壞。調(diào)光模塊能夠根據(jù)不同型號進行劃分，一般以其輸入電源為依據(jù)，分為單相、三相等，以其輸出為依據(jù)，可以分為2A、5A、10A、16A等，輸出回路一般有1、2、4等，根據(jù)不同的輸入輸出組合，為用戶提供多種光源設(shè)置方案。一些調(diào)光模塊利用軟啟動方式對燈具亮度進行調(diào)節(jié)，通過這種調(diào)節(jié)方式，能夠有效避免電壓突變對燈具造成的影響，能夠為照明環(huán)境中的人提供一個適應(yīng)亮度變化的過程，從而提高光源舒適度。

圖1 智能照明系統(tǒng)基本構(gòu)成圖

2.3 繼電器模塊

對于智能照明控制系統(tǒng)而言，加強繼電保護十分重要，繼電保護模塊主要負(fù)責(zé)照明系統(tǒng)智能開關(guān)的管理，一般在很多場所都會裝置，例如辦公區(qū)域、購物商場、道路景觀、建筑外墻等。通過繼電器模塊控制，照明系統(tǒng)的智能開關(guān)一般都是采用按序啟動的方式，有效防止燈具集中啟動形成的浪涌電流。此外，繼電器模塊具有一定的檢測能力，能夠根據(jù)照明回路中電流、電壓數(shù)值的變化情況，判斷系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在發(fā)生故障時，能夠進行自動報警，同時還能夠自動切斷相關(guān)回路，發(fā)出跳閘信號等。

2.4 其他模塊

智能照明控制系統(tǒng)還包括很多其他的模塊，來配合整個系統(tǒng)完成對燈具的自動化、智能化控制：①智能傳感器，利用光敏技術(shù)、紅外線技術(shù)、超聲波技術(shù)等來反映某個光具的燈光照明效果，還能夠?qū)臻g內(nèi)的物體出入情況進行監(jiān)測、對照明區(qū)域的照度進行動態(tài)檢測；②時鐘管理器，利用按鍵進行各種控制參數(shù)的設(shè)置，對周、月、年等時間內(nèi)的照明控制任務(wù)和事件進行可靠的時間數(shù)據(jù)。

3 智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 智能化

智能化照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個照明系統(tǒng)全自動化控制，照明系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的程序進行照明調(diào)節(jié)，并且根據(jù)自然采光亮度自動調(diào)節(jié)合適的光具照明亮度。例如，如果照明區(qū)域能夠得到良好的外界采光照射，那么照明系統(tǒng)可以自動關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域的燈具。同時，智能化照明系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種照明效果的控制，根據(jù)不同用途、不同時間設(shè)置具有特色的照明控制操作。例如，在新聞發(fā)布會或者演唱會現(xiàn)場，需要進行主次分明、有點有面照明控制，可以采取人工和智能相結(jié)合的方式，進行光源調(diào)節(jié)。再如，一些室外廣場的景觀照明，可以利用智能控制系統(tǒng)進行定時控制，使得景觀照明更加豐富多彩，體現(xiàn)出藝術(shù)特色。

3.2 節(jié)能性

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)采用單一的控制方式，難以實現(xiàn)人走燈滅的自動化控制效果，容易造成照明資源的浪費，同時增加電能消耗量，而智能照明控制系統(tǒng)通過自動化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)“人在燈亮”、“人走燈滅”等效果，有效避免了照明浪費問題。此外，智能化照明控制系統(tǒng)通過綜合分析，能夠合理配置各項照明資源，實現(xiàn)節(jié)能性效果，例如，當(dāng)室內(nèi)人員數(shù)量不斷增加，或者室內(nèi)光線變暗之時，系統(tǒng)自動地增強室內(nèi)照明亮度；當(dāng)人員集中于室內(nèi)的某一位置時，系統(tǒng)自動地增強相應(yīng)位置照明的亮度，并同時減弱那些遠(yuǎn)離該目標(biāo)位置的照明燈的亮度；當(dāng)人們在看電視時，系統(tǒng)自動關(guān)閉掉相應(yīng)的照明燈具或是減弱相應(yīng)的照明燈的亮度等。

3.3 舒適性

隨著生活水平的提高，人們對于照明系統(tǒng)的舒適性提出了更高的要求，照明系統(tǒng)不僅要從外觀設(shè)計實現(xiàn)美觀、獨特，還要能夠根據(jù)照明環(huán)境自動調(diào)節(jié)照明模式。智能照明控制系統(tǒng)利用調(diào)光模塊，對照明區(qū)域內(nèi)的照度和自然光線進行分析，并與設(shè)定的照度值進行比較，從而計算出最舒適、最標(biāo)準(zhǔn)的照度，例如，當(dāng)室外自然光較強時，智能控制系統(tǒng)能夠調(diào)弱室內(nèi)燈光，充分利用自然光照明，而且最接近窗戶位置的光具的燈光強度要最弱，而室內(nèi)較內(nèi)側(cè)的燈光相對較強，使得整個房間的亮度保持一致。

4 結(jié)束語

總而言之，智能化照明控制系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)進步的重要體現(xiàn)，滿足了現(xiàn)代各個領(lǐng)域?qū)φ彰骺刂频囊?，具有良好的發(fā)展前景。相關(guān)科研單位要加強對現(xiàn)代化照明技術(shù)的研究和應(yīng)用，不斷完善智能化照明系統(tǒng)，營造較為良好的照明環(huán)境，滿足人們對于生活、工作的需求。

[1]董珀.智能照明控制系統(tǒng)及其新技術(shù)研究[D].東華大學(xué),2010.

[2]姜浩文.智能照明控制系統(tǒng)及其優(yōu)化應(yīng)用[J].安裝,2016(8):57-60.

Research on Intelligent Lighting Control System and Its Application

The lighting system as a basic guarantee of the production and living activities, we must strengthen the research of intelligent control, and the design of intelligent lighting control system is more reliable, and further implementation of green lighting and energyefficient lighting. In this paper, each module of the intelligent lighting control system a simple introduction, and discusses the advantages of intelligent lighting control system.

intelligent; lighting control system; application; development