安科瑞陳盼
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:随着光源與燈具的不斷發展,以及智能化技術日趨成熟,商用智能照明系統已經向應用智能化發展,進而促進了行業整體技術含量和産品服務附加價值的提高。商用照明系統應用智能化展現在全自動體調光、自然光源利用、照度一緻性控制、光影環境場景智能切換、運作節能、延長光源壽命等。
關鍵詞:商用、照明、智能
0. 前言随着智能手機的普及,“智能”這個詞和概念在人們的生活中占據了非常重要的位置。在照明領域,智能照明控制也被更為廣泛地接受,曾經綠色照明工程将近三十年都沒有完全實作控制系統的普及化,在智能照明出現後,幾乎一夜之間成為了照明系統的标配。
1. 商用照明的需求與表現形式
1.1商用照明智能化的需求
商用場所照明除基本的照亮這一功能性外,目前主要還有3個關鍵需求:(1)實作2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目标。智能照明控制系統對能耗的降低效果非常明顯,平均節能效果可達47%。其中節能顯著的是倉庫,可以節能82%;對于辦公場所,節能效果則可達63%。(2)照明設計。照明設計主要包括,通過各種層次、焦點、明暗、光色、以及單燈、群組的開關或調光等,來實作物品的表現、空間的營造、氛圍的切換效果。照明設計需要對技術和藝術進行适當組合,既要考慮到各種标準,如照度、均勻性、眩光、功率密度等,也要考慮視覺藝術效果,同時還應滿足安全、節能、環保、維護友善等需求。(3)健康舒服。建築物不僅保護着人們的安全,也影響着人們的健康。2020年9月,國際WELL建築研究院(IWBI)向全球正式釋出了《WELL健康建築标準(第2版)》(WELL V2),該标準包含一套以科技研究成果為支撐的政策,旨在通過設計措施、營運制度和管理系統改善人類的健康狀況,培養健康文化。
1.2 商用智能照明系統的表現形式
智能照明系統在燈具端主要通過開關、調光、調色三種方式實作。但在系統内部,則應用了光源、電氣、微電子、計算機、自控、通信、網絡等多種技術手段。一般商用空間采用智能照明控制系統,主要是為了友善管理和節能,除了根據時間制定照明開啟關閉的計劃,加入調光能更豐富定時控制計劃,進一步降低能耗。
1.3 商用智能照明系統的功能
商用智能照明系統是基于計算機自動控制、網絡通信、嵌入式軟體等多方面技術組成的分布式控制管理系統,以實作照明裝置智能化、集中管理和控制,同時具有定時、關聯、場景、遠端控制等功能。商用智能照明系統的作用主要展現在以下幾個方面:實作照明效果、實作照明控制和場景轉換、節約能源、延長照明裝置壽命和簡化照明布線等。
2.智能照明系統構架
智能照明控制系統應由控制管理裝置、輸入裝置、輸出裝置和通信網絡構成;控制管理裝置應包括中央控制管理裝置,還可以包括被中間控制管理裝置和現場控制管理裝置。

ALIBUS智能照明控制系統包含:開關驅動器、IP協定轉換器、傳感器和智能面闆。開關驅動器、傳感器、面闆通過ALIBUS智能照明總線(超六類屏蔽網線)連接配接到ALIBUS轉IP協定轉換器,與智能照明上位機軟體進行通訊,實作控制功能。智能照明上位機軟體也可以轉發至安科瑞綜合能效管理系統EMS平台。
2.1 開關驅動器
開關驅動器負責收集、處理和分發照明控制資訊到ALIBUS總線上,用于翻譯和處理控制指令。在現場,它們以既定的可程式設計的規則來管理輸入信号和燈光輸出。通過使用ALIBUS通信協定,系統可以友善地進行增強和擴充,以适應不同的照明應用需求或建築面積。主要制器之間和照明伺服器多數使用以太網絡進行通信,跨系統的關聯由以太網對接進行資料互動。
2.2 智能面闆
智能面闆是用來接通和斷開照明線路電源的一種低壓電器。面闆不僅是一種家居裝飾功能用品,更是照明用電安全的主要零部件,其産品品質、性能材質對于預防火災、降低損耗都有至關重要的作用。在照明控制系統中,通過對單燈的開關控制組合實作某種控制政策。
2.3 傳感器
輸入裝置裡,傳感器也是智能照明系統中不可或缺的器件。傳感器技術以資訊的擷取與變換為核心,是拓展資訊資源的源頭,具有将計算機、通信、自動控制技術銜接為一體的關鍵功能。傳感器主要分為以下類型:(1)照度傳感器。照度傳感器可以用于照明,根據空間自然光水準控制人工照明開關或者進行調光,以監視能源消耗,同時不影響視覺效果。(2)紅外傳感器。自然界的物體隻要溫度高于-273℃,總是持續向外發出紅外輻射。物體的溫度越高,其所發射的紅外輻射峰值波長越小,發出紅外輻射的能量越大。當人進入感應範圍時,紅外傳感器探測到人體紅外光譜,自動接通負載,隻要人不離開感應範圍,便将持續接通,一旦人離開後,延時自動關閉負載。(3)微波雷達探測器。微波雷達傳感器原理是,發射機産生低功率微波信号,并通過發射天線輻射到空中,接收天線接收物體的反射回波,在接收機中進行放大、混頻等射頻處理,并輸出中頻信号,最後經雷達信号處理,解析出測量結果。雷達感應相對于聲光控制和紅外外感應的控制方式,具有更多優點。它具有抗射頻幹擾能力強、不受溫度、濕度等影響,能夠同時實作感應和外觀的完整性。
2.4 IP協定轉換器(網關)
網關是一種适用于照明系統的網絡互連裝置,又稱“ALIBUS系列智能照明IP協定轉換器”。網關在網絡層以上實作網絡互連,适用于兩個高層協定不同的網絡互連。網關既可以用于廣域網互連,也可以用于區域網路互連。在使用不同通信協定、資料格式或語言,甚至體系結構完全不同的兩種系統之間,網關起到翻譯器的作用。