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(yáng)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(yáng)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(xiàng)生產(chǎn)和生活活動(dòng)的基礎(chǔ)保障，必須加強(qiáng)智能化控制的研究，從而設(shè)計(jì)出更加可靠的智能照明控制系統(tǒng)，并且進(jìn)一步實(shí)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(gè)模塊進(jìn)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(shí)代的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域加強(qiáng)了智能化技術(shù)的研究和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)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(xiàng)生產(chǎn)和生活活動(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)斷開和閉合的作用，難以實(shí)現(xiàn)集中化、自動(dòng)化控制，同時(shí)，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(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，因此，很難滿足現(xiàn)代照明的個(gè)性化要求。智能照明控制系統(tǒng)能夠全面分析個(gè)性要求、區(qū)域功能、時(shí)間、亮度等各類因素，通過各種現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(huì)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(shí)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(shí)鐘管理器等，如圖1所示，本文對系統(tǒng)各個(gè)組成部分進(jìn)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(jì)算機(jī)操作平臺(tái)進(jìn)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(jì)劃安排表，針對每天、每月、每個(gè)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(jì)功能，通過統(tǒng)計(jì)軟件匯總智能照明控制系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)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(jìn)行劃分，同時(shí)對照明光源的工作狀態(tài)、照度水平、使用壽命等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；③控制功能，對各個(gè)照明區(qū)域的自動(dòng)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(diǎn)擊操作來實(shí)現(xiàn)對各個(gè)照明區(qū)域進(jìn)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(shí)間表，對照明回路燈具的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)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(jìn)行調(diào)光，并且實(shí)現(xiàn)光源的開關(guān)控制，同時(shí)，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(shí)，也不會(huì)遭到破壞。調(diào)光模塊能夠根據(jù)不同型號(hào)進(jìn)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(dòng)方式對燈具亮度進(jìn)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?yàn)檎彰鳝h(huán)境中的人提供一個(gè)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(qiáng)繼電保護(hù)十分重要，繼電保護(hù)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(huì)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(dòng)的方式，有效防止燈具集中啟動(dòng)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(yùn)行狀態(tài)，在發(fā)生故障時(shí)，能夠進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)還能夠自動(dòng)切斷相關(guān)回路，發(fā)出跳閘信號(hào)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(gè)系統(tǒng)完成對燈具的自動(dòng)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(gè)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(jìn)行監(jiān)測、對照明區(qū)域的照度進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測；②時(shí)鐘管理器，利用按鍵進(jìn)行各種控制參數(shù)的設(shè)置，對周、月、年等時(shí)間內(nèi)的照明控制任務(wù)和事件進(jìn)行可靠的時(shí)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(gè)照明系統(tǒng)全自動(dòng)化控制，照明系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行照明調(diào)節(jié)，并且根據(jù)自然采光亮度自動(dòng)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(dòng)關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域的燈具。同時(shí)，智能化照明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種照明效果的控制，根據(jù)不同用途、不同時(shí)間設(shè)置具有特色的照明控制操作。例如，在新聞發(fā)布會(huì)或者演唱會(huì)現(xiàn)場，需要進(jìn)行主次分明、有點(diǎn)有面照明控制，可以采取人工和智能相結(jié)合的方式，進(jìn)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(jìn)行定時(shí)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(shí)現(xiàn)人走燈滅的自動(dòng)化控制效果，容易造成照明資源的浪費(fèi)，同時(shí)增加電能消耗量，而智能照明控制系統(tǒng)通過自動(dòng)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(fèi)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(xiàng)照明資源，實(shí)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(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地增強(qiáng)室內(nèi)照明亮度；當(dāng)人員集中于室內(nèi)的某一位置時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地增強(qiáng)相應(yīng)位置照明的亮度，并同時(shí)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(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)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(jì)實(shí)現(xiàn)美觀、獨(dú)特，還要能夠根據(jù)照明環(huán)境自動(dòng)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(jìn)行分析，并與設(shè)定的照度值進(jìn)行比較，從而計(jì)算出最舒適、最標(biāo)準(zhǔn)的照度，例如，當(dāng)室外自然光較強(qiáng)時(shí)，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(qiáng)度要最弱，而室內(nèi)較內(nèi)側(cè)的燈光相對較強(qiáng)，使得整個(gè)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(jìn)步的重要體現(xiàn)，滿足了現(xiàn)代各個(gè)領(lǐng)域?qū)φ彰骺刂频囊螅哂辛己玫陌l(fā)展前景。相關(guān)科研單位要加強(qiáng)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