张娟
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】通过工程案例，介绍智能照明控制的系统特点、系统拓扑结构、系统控制模式、系统控制过程的实施，以及整个设
【关键词】智能照明控制系统；拓扑结构；控制模式；控制过程；节能
1工程概况
某广电中心为省级广播电台、电视台项目，总建筑面积133800m2，主楼高135.15m，地下2层，地上主楼30层。主楼容纳了节目前后期制作、媒体资产资料、编辑播出、办公会议、网络传输等众多功能用房。地上裙房4层，局部5层。裙楼内设有录音区、演播区、接待大厅、广电长廊等。
作为现代化、智能化的广播电视中心，传统的照明管理方式已不能适应现代建筑对照明控制、节能及人性化管理的多元化需求。更重要的是由于众多的照明系统需要进行频繁的开关控制，单凭人力已无法对各照明系统进行精确管理，造成照明灯开启时间无谓延长，管理难度加大，光源使用寿命缩短，导致电能及人力资源的浪费，运行成本增大。
因此，在广电中心设计中，笔者采用了当前已广泛应用的KNX/EIB智能照明控制系统。
2 KNX/EIB系统特点
KNX/EIB智能照明控制系统属于分布式总线系统，系统中每一个控制元件均自带微处理器（CPU），使安装在控制箱和现场控制面板盒的元件能独立运行；系统的EIB总线连接，可使各个分散的控制元件有机结合起来，充分保证了系统间的信号传输。当系统中某个控制元件或某个区域的控制装置停止工作时，不影响其它控制元件或其它区域控制装置的正常操作控制、设备运行和网络通信等。系统中任意控制元件或控制装置的故障或损坏不会影响本区和整个系统的运行和信号传输。同时，其不依赖于主机的控制方式，也保证了系统运的稳定性。KNX/EIB系统工作原理见图1。
图（1）KNX/EIB系统末端控制原理
根据国内外项目实践经验，基于KNX/EIB系统对建筑内用电设备的适当控制，节能效果可达30%-50%。同时该系统与其他楼宇智能系统有良好的兼容性，业主可方便地对整个建筑进行运营管理。
3 KNX/EIB系统控制
本次设计主要对主楼和裙楼的公共区域做智能照明控制，控制范围及控制功能见下图
4 KNX/EIB系统介绍
4.1系统结构
KNX/EIB系统分为10路分系统，各分系统分别由所辖区域配电箱供电，分系统线路间采用线路耦合器（LC）进行连接。KNX/EIB系统拓扑结构见图2。
4.2系统功能
本工程采用KNX/EIB系统，能够实现以下功能：
a.通过IP网络接口，进入企业内部局域网，业主可通过大楼内部任何一台经授权的控制计算机对该系统进行有限或全面的监视和控制。
b.在装有可视化软件的集中监控系统中央操作站，既可通过中控计算机对区域中各回路进行单独控制，又可对整个区域进行全开全关控制，并可预先设置多种场景，方便、快捷地开启所需灯光组。
c.当业主需对现有功能进行扩展或改变时，只需增加元件或在可视化软件中加入可编程控制，方便灵活。
d.具有良好的兼容性及开放性，系统内提供OPCServer网关软件与集成系统进行通信，可方便地与其它相关系统（如门禁、电梯等）联动，集中监控系统应用软件开发简单，开发周期短。
e.本工程采用的控制方式有：外部环境光线控制、时间控制、逻辑控制、顺序控制、场景控制、与门禁系统联动控制、现场的移动感应控制、智能面板控制等。
f.广电中心项目音、视频节目制作加班较多，加班时间段的照明控制显得越发重要，处理得当，将更大地提高照明的有效使用率，大幅度地减少电能及人力资源的浪费，做到“人到灯亮，人走灯灭”。加班时间段的灯光控制方式包括：根据时间段进行延时控制；现场移动感应器控制；门禁系统与公共区域照明的联动控制；中控计算机集中（手动、定时、场景）控制。采用OPC网关，通过IBMS集成系统利用门禁系统与智能照明控制系统联动，可以省掉较多的现场控制设备，减少布线，节约投资，使控制更加方便、灵活，充分体现系统集成的优越性。
5系统控制策略
5.1主楼大厅
a.设定场景模式，如早晨迎宾模式，正常工作模式，下班（值班）模式，深夜、清扫模式等大厅为上下班的主要通道，大楼加班人员众多，下班（值班）模式将满足一定的照度要求，并且将持续较长的一段时间。
b.采用光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅部分照明灯（灯具按照平行于外窗分路控制），利用自然光补充室内照明。
c.大厅设置智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.2候播大厅、候奏大厅、候录大厅
有外部采光的等候大厅设置光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅内部分照明灯（灯具按照平行于外窗分路控制），利用自然光补充室内照明。设置定时控制及智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.3广电长廊
a.设定场景模式，如晨曦、早上、午间、下午、黄昏、夜间、以及深夜、清扫模式等。
b.采用光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅部分照明灯，利用自然光补充室内照明。
c.设置智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.4电梯厅、走道、楼梯间的出口处
上班时间段，定时控制开启全部照明或部分照明，裙楼有自然采光部位，可由光线传感器控制关闭部分照明灯，利用自然光补充室内照明。
下班时间段，保留开启值班照明，其余照明灯受控于移动感应器：在电梯厅、走道、楼梯间的出口部位设置吸顶式移动感应器。当有人进入电梯厅，或由楼梯间进入走道时，移动感应器动作并联动相应电梯厅、走道照明灯开启，并按预设的延时运行（延时时间可以为一般规律的加班时间，或者由中控计算机预约加班时间）。
5.5卫生间
上班时间段，由中控计算机集中定时控制开启全部照明及排风机。
下班时间段，照明及排风机受控于移动感应器：在卫生间入口设置吸顶式移动感应器，当有人进入时，自动打开照明灯及排风机，并延时关闭，关闭前若探测到有人进入（通过），系统将重新延时，直至关闭。延时关闭时间可设置为20-30min。
5.6公共走道
上班时间段，定时控制开启全部照明或部分照明，裙楼有自然采光段，可由光线传感器控制关闭部分照明灯，利用自然光补充走道照明。4.2系统功能
本工程采用KNX/EIB系统，能够实现以下功能：
a.通过IP网络接口，进入企业内部局域网，业主可通过大楼内部任何一台经授权的控制计算机对该系统进行有限或全面的监视和控制。
b.在装有可视化软件的集中监控系统中央操作站，既可通过中控计算机对区域中各回路进行单独控制，又可对整个区域进行全开全关控制，并可预先设置多种场景，方便、快捷地开启所需灯光组。
c.当业主需对现有功能进行扩展或改变时，只需增加元件或在可视化软件中加入可编程控制，方便灵活。
d.具有良好的兼容性及开放性，系统内提供OPCServer网关软件与集成系统进行通信，可方便地与其它相关系统（如门禁、电梯等）联动，集中监控系统应用软件开发简单，开发周期短。
e.本工程采用的控制方式有：外部环境光线控制、时间控制、逻辑控制、顺序控制、场景控制、与门禁系统联动控制、现场的移动感应控制、智能面板控制等。
f.广电中心项目音、视频节目制作加班较多，加班时间段的照明控制显得越发重要，处理得当，将更大地提高照明的有效使用率，大幅度地减少电能及人力资源的浪费，做到“人到灯亮，人走灯灭”。加班时间段的灯光控制方式包括：根据时间段进行延时控制；现场移动感应器控制；门禁系统与公共区域照明的联动控制；中控计算机集中（手动、定时、场景）控制。采用OPC网关，通过IBMS集成系统利用门禁系统与智能照明控制系统联动，可以省掉较多的现场控制设备，减少布线，节约投资，使控制更加方便、灵活，充分体现系统集成的优越性。
5系统控制策略
5.1主楼大厅
a.设定场景模式，如早晨迎宾模式，正常工作模式，下班（值班）模式，深夜、清扫模式等大厅为上下班的主要通道，大楼加班人员众多，下班（值班）模式将满足一定的照度要求，并且将持续较长的一段时间。
b.采用光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅部分照明灯（灯具按照平行于外窗分路控制），利用自然光补充室内照明。
c.大厅设置智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.2候播大厅、候奏大厅、候录大厅
有外部采光的等候大厅设置光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅内部分照明灯（灯具按照平行于外窗分路控制），利用自然光补充室内照明。设置定时控制及智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.3广电长廊
a.设定场景模式，如晨曦、早上、午间、下午、黄昏、夜间、以及深夜、清扫模式等。
b.采用光线传感器，当外部光线射入大厅时，关闭大厅部分照明灯，利用自然光补充室内照明。
c.设置智能照明控制面板，方便特殊情况下的就地手动控制。
5.4电梯厅、走道、楼梯间的出口处
上班时间段，定时控制开启全部照明或部分照明，裙楼有自然采光部位，可由光线传感器控制关闭部分照明灯，利用自然光补充室内照明。
下班时间段，保留开启值班照明，其余照明灯受控于移动感应器：在电梯厅、走道、楼梯间的出口部位设置吸顶式移动感应器。当有人进入电梯厅，或由楼梯间进入走道时，移动感应器动作并联动相应电梯厅、走道照明灯开启，并按预设的延时运行（延时时间可以为一般规律的加班时间，或者由中控计算机预约加班时间）。
5.5卫生间
上班时间段，由中控计算机集中定时控制开启全部照明及排风机。
下班时间段，照明及排风机受控于移动感应器：在卫生间入口设置吸顶式移动感应器，当有人进入时，自动打开照明灯及排风机，并延时关闭，关闭前若探测到有人进入（通过），系统将重新延时，直至关闭。延时关闭时间可设置为20-30min。
5.6公共走道
上班时间段，定时控制开启全部照明或部分照明，裙楼有自然采光段，可由光线传感器控制关闭部下班时间段，除值班照明外，其余照明灯均受控于移动感应器和门禁系统，控制方式分为两大类。
5.6.1门禁系统与移动感应器的联动控制
在设有门禁的楼层或房间，充分利用门禁系统与智能照明控制系统联动，以满足加班人员在大楼内的正常活动，采用此控制方式，可使移动感应器的数量相对较少，布线更省。
5.6.2无门禁时，移动感应器的控制
在没有设置门禁系统的楼层，在走道转角，丁字、十字交叉口处，各主要房间的门外，设置移动感应器。当加班人员进入楼层时，由电梯厅的移动感应器控制开启电梯厅、走道照明，并按预设的延时运行；当加班人员离开房间、进入走道时，设于门外的移动感应器动作，开启电梯厅和走道照明（如果它已经关闭的话），并按预设的延时运行。
5.7车库照明
采用定时控制，并设定场景模式：上、下班高峰模式，平常工作模式、深夜模式。
5.8景观照明
采用定时控制和光线控制，并设定场景模式：节日模式、平常工作模式、深夜模式。
6.安科瑞智能照明控制系统
6.1系统简介
Acrel-BUS智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲，是在EIB，Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中EIB（EuropeanInstallationBus,欧洲安装总线）是该总线技术的主体。
Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIBBUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论可连接控制模块数量达580000多个。
安科瑞智能照明产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。
6.2系统工作原理示
（1）系统可通过、触摸屏、电脑对现场的灯光、空调及窗帘等进行远程集中控制，使得控制更加方便智能，用户体验更好；
（2）系统中控制模块均工作在直流30V安全电压下，用户操作更加安全、舒适；
（3）系统在实施过程中，充分结合自然光及人员的活动规律来自动控制灯光，减少能源消耗，达到很好的节能效果；
（4）系统采用分布分布式KNX总线结构，搭建简单灵活，系统内各模块互不影响，可独立工作，可靠性更高；
（5）多种控制方式可供选择，如本地控制，自动感应控制，定时控制，场景控制和集中控制等，控制方式更灵活；
（6）系统的自动控制、远程集中控制等功能，在实现自动化的同时，大量减少了值班人员，提高了管理水平和工作效果；
（7）升级系统内控制模块或更改系统功能时，无需增加连接线，不需关闭整个系统，只需更改设备参数即可实现，维护方便，操作简单；
（8）系统可与消防系统联动，在出现消防报警时，强制打开应急回路，方便人员疏散，从而降低了人员伤亡的风险，提高了建筑的安全性。
6.7安科瑞组网方案
智能照明控制系统组网方式灵活，扩展方便，当系统模块数量较少、距离较近、范围较小时，各设备以树形枝状延伸，构成支路系统智能照明控制系统；当系统模块数量较多、距离较远、范围较大时，用支线耦合器组成多条支路，构成区域智能照明控制系统；当系统模块数量很多、距离很远、范围很大时，用支线耦合器、区域耦合器等构成楼群智能照明控制系统。
7.结语
在广电中心项目中采用KNX/EIB智能照明控制系统，照明使用时间有效率大幅度提高，尽可能地减少了能源的浪费。通过直观的可视化软件可在控制室内对各区域照明进行开、关，可在软件上轻松完成对定时时间的调整，并能观测到当前各区域照明状态，便于业主对照明系统的统一管理，而无需现场人工干预，从而减少人力资源的浪费。当业主需对现有功能扩展或改变时，只需增加元件甚至只改变应用程序即可完成，而不需重新敷设电缆。如需扩展对其它区域的控制，只需在配电箱上增加智能驱动元件及在中央集中监控系统中加入可编程控制元件，即可对扩展区域照明进行控制。系统采用KNX/EIB4芯总线电缆取代传统方式所采用的大量控制电缆，在节省材料及回避火灾风险方面具有无可比拟的优势。
【参考文献】
［1］（德）GünterG.Seip.胡明忠，译.建筑系统工程与EIB.北京：中国电力出版社，2002：12-16.
［2] 徐建兵.智能照明控制系统在广电中心项目中的应用.
［3］安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版.
作者简介：张娟，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能照明控制系统的研发与应用Email:2885050128@qq.com，手机：18701997519（微信同号），QQ:2885050128
