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1、2 0 0 7 年0 3 月 光 源 与 照 明 2 0 0 7 年第 1 期 智能照明控制系统结构原理及其选择 朱亚君 同济 大学建筑设计院( 上海2 f ) 0 0 9 2) 智能照明控制系统的发展促进了它在建筑 、 商业 和家居等领域的广泛应用， 提高了建筑照明控制 自动 化的功能和水平。 调光控制功能使照明灯的控制从传 统简单的亮熄开关状态演变成可通过各种控制方式 对照明灯调光控制 形成具有不同亮度层次光照明环 境的照明空间 从而达到美化建筑装饰、 丰富环境气 氛 、 提升管理水平 的效果。 调光控制不仅可调节灯的 亮度， 调光的软肩动和限压技术， 可保护昂贵的灯具 不受电冲击和过乐损
2、害， 延长灯的工作寿命， 降低运 行成本和维护费用 ， 同时调光还可节省大量 电能 。 照明灯的调光控制技术是随着半导体器件和微 电子技术的发展不断进步的。 从 6 0 年代简单的小功 率单灯家用调光器发展到如今用微处理器( C P U) 控 制的可对各类 电光源进行稳定调光控制的大功率多 通道调光控制器。 控制系统的结构也随着计算机通信 网络和工业 自动控制技术的发展 出现先进的现场总 线结构的分布式控制系统。 分布式照明控制系统( 图 1 ) 采用单总线模块化 结构 ， 模块体积紧凑，自治性强 ， 适合分散控制 ， 易于 安装维修， 结构上灵活方便。 控制模块分成功率继电 器开关和功率半导
3、体调光两大类。 开关控制有带馈电 源输入后分成多路经开关控制输出和不带馈电源各 种分别输入经开关控制输出两种；调光控制采用功率 可控硅或 I G B T晶体管作调控器件，由C P U控制器件 的导通相位角控制输出电源幅值的大小去调节照明 灯的亮度， 因电光源的技术性能不同可分成前沿相控 调光 ， 后沿 相控调光和正 弦波 电压调 光 种。 荧 光灯 调光是采用控制可调光电子镇流器的输H 去调节荧 光灯 的亮 度 ， 现 在市场 上有 0 l 0 V 、 D S I 和 D A L I i 种控制调光方式。 高亮度不同颜色的L E D灯开发成功 使 L E D灯的应用范 围会越来越广 ， L E
4、 D 灯 调光是采用 脉宽调制( P WD) 方式。 调光器也可用作开关控制。 图 1 分布式照明控制系统结构图 维普资讯 光 源 与 照 明 2 0 0 7 年第 1 期 各类控制模块有不同输 容量和通道数， 可方便 用， 选择， 建筑照明灯单路功率往往较大采用三相供 电控制模块通道输 出 ， 每路容量 可达4 4 0 0 W。 调光控制模块是照明控制系统中技术含量较高 、 价格较贵的设备， 它的技术性能直接影响润光照明的 效果， 冈此在选择渊光模块时要求调光性能稳定 、 平 滑 ， 具有不同调光性能曲线 ， 调光输 卜一 致性好， 无 闪烁现象 通道应具有过压 、 过流和短路保护措施， 防
5、止通道中的元器件受损。 为保护灯具和延长灯具的 运行时间， 调光器应具有软启动和限压输 。 模块能 承受主电源电压的波动、 频率漂移和噪声干扰。 模块 采用 自然通 风冷却方 式 ， 能在最高允许 额定温度 、 湿 度环境条件下长期满载运行。 通道输 I I 应符合同际 E M C电磁兼容性标准， 模块内应采取措施扼制高次谐 波注入主电源或无线发射干扰其它电子设备正常工 作 ， 模块有 自我检测诊断容错和应急状态处理措施 ， 建筑照明的特点之一是灯的类型多且灯路功率大， 因 此 ， 要求控制系统厂家能提供多品种规格的产品供用 户优选 。 总线是连接照明控制模块和各类控制辅件传输 信息命令的通道
6、 ， 现在市场上不同品牌的照明控制系 统采用不 同的通信协 议 互 不兼容 。 总线结构上 有中 央控制式 、 集散控制式和分布式， 极大多数品牌产品 采用总线式结构 ， 将系统所有设备和辅件都链接在一 条总线上十分简单方便 ， 也有的品牌产品采朋二条控 制总线， 其中一条是链调光 开关控制器， 另一条链 面板等辅件。 总线通信介质采用屏蔽双绞线 ， 由丁总 线还要向各控制辅件如面板等提供电源， 因而有的品 牌产品将信息线与电源线分别用一对绞线 也有的品 牌产品将信息载波在电源线上用一对绞线， 前者绞线 多但信息与电源隔离安全可靠 ， 后者则绞线少简单方 便。 选用总线最好采用在T业应用上比较
7、成熟的国际 标准总线， 总线尽量简单安全可靠， 易丁安装连接和 扩展要求通信速率高， 抗干扰性能好， 纠错能力强 ， 传 输距离长， 支持连接节点多， 应具有开放性和互连性。 网桥是扩展总线传输距离和连接设备的驱动器 ， 有的品牌产品提供的网桥可适应建筑楼宇分层控制 的特点， 将各层子总线 网通过网桥连接到高速主干 总线网去形成层次式的总线结构= 采用监控软件监控 总线及其设备的运行状态， 能监控总线的工作状况提 高总线运行可靠性， 一旦发现问题系统会自动及时报 告 。 照明控制系统工程安装时将链 在总线上每台控 制模块的输出通道， 按技术要求分别连接到各个控制 区内的各条灯路， 一个控制区可
8、以有多条灯路 ， 它可 以来自不同模块的输f I J 通道 ， 当总线接受命令同步控 制各个模块H 寸 ， 也即同步控制某一个区内不同灯路的 亮度 ， 从而形成一幕光照环境称谓 “ 场景” ， 调控不同 灯路的亮度就能组成各种不同亮度的照明 “ 场景” ， 一 幕 “ 场 景 ” 实际上 足一组 通道 输 出幅度 的数据 ， 这些 数据分别保存在各个模块 的E E P R O M存贮器中供系 统控制调用 E E P R O M中的数据不因断电丢失， 用户 可通过各种控制辅件对各控制 的照 明进行场景切 换控制。如人_T面板按键或遥控 或定时 自动切换， 或按光照调节和切换 ， 或检测空间有无
9、占用切换 ， 或 接受应急切换， 或通过接口接受和发送其它控制系统 转换过来的命令和信息， 这些命令可通过不同通信媒 介传输给照明控制系统对照明灯进行控制。 现在市场上照明灯调光控制产品种类很多， 有面 板型结构简单的单灯调光器， 它构成不了一个控制系 统。 有包含在智能化家居控制在内的照明控制 ， 它把 家居所有控制设备都混在一起控制， 家居灯路少， 功 率小 场景照明要求不是很高。 有的系统将不同设备 聚合在一起作综合控制 其中也包括照明控制 ， 这类 控制对灯光照明控制技术不很专业化， 真正用丁建筑 照明灯控制的系统应对照明灯调光控制比较专业 ， 能 切合建筑照明控制的特殊要求。 选 择一 个品牌 产品 的基本 原则应 当是该 品牌 经 营诚信， 产品技术先进 、 质量好 1丁程项 目业绩多 应 用范围广且声誉高， 技术开发能力强， 技术资料齐全， T作认真负责， 服务及时周到。 对提供的产品的基本 要求是技术先进 ， 功能强、 性能好 、 工作稳定、 安全可 靠、 产品规格品种全、 设备安装简单， 操作维护方便。 系统接口部件可与其它系统方便地互连， 最好有用户 友好界面的中文监控软件 ， 便于系统管理和监控。 维普资讯