淺談智能照明控制系統(tǒng)在大型會展建筑的應(yīng)用

【摘要】本文結(jié)合福州海峽會展中心的建筑及功能特點，簡述EIB/KNX智能燈光環(huán)境控制系統(tǒng)在該會展中心的設(shè)計應(yīng)用，并在方案中實現(xiàn)智能照明控制與消防聯(lián)動。

【關(guān)鍵詞】EIB/KNX；智能燈光控制；照明控制；大型會展建筑

1 項目概況

       福州海峽會展中心由兩個展館和會議中心組成，建筑綜合體布局呈“V”字形?？偨ㄖ娣e約38萬平方米，其中地上23萬平方米，地下15萬平方米。設(shè)置有展館、洽談、辦公、餐飲、服務(wù)辦公等區(qū)域。會展中心區(qū)范圍大，功能區(qū)域多，不同區(qū)域?qū)艄饪刂菩枨蟛顒e大，但對照明智能化要求高，本方案分會議樓、東展館、西展館、廣場景觀四部分進(jìn)行燈光控制設(shè)計。

福州海峽會展中心鳥瞰圖

2 控制區(qū)域功能及實現(xiàn)方式描述

2.1 會議樓

2.1.1 公共走道區(qū)域

       本區(qū)域采用定時、光線感應(yīng)的聯(lián)動控制和中控電腦集中控制相配合的方式。公區(qū)走道，在上班期間關(guān)閉所有燈光，并利用光感探測在光線變暗時可自動將設(shè)定部分燈光打開。在下班時間2h內(nèi)，借助時間控制系統(tǒng)定時打開30%的照明，并結(jié)合與光線亮度值的邏輯判斷，提或推遲適宜數(shù)量的燈具開啟，既滿足人們視覺照度的要求又實現(xiàn)節(jié)能的人性化控制。其余時段系統(tǒng)自動調(diào)用無人模式，將燈光全部關(guān)閉，免去工作人員因忘記關(guān)燈而引起的不必要浪費。在現(xiàn)場配電間安裝控制面板，可在特殊情況出現(xiàn)或檢修時進(jìn)行手動控制。

2.1.2 貴賓電梯廳

       在貴賓電梯廳安裝智能移動探測器。當(dāng)移動探測器檢測到有人來到電梯廳時，通過與光感的邏輯判斷，如果光感不能滿足視覺的照度需求，則自動將調(diào)光燈逐漸亮至80%。當(dāng)人們離開時，延時關(guān)閉調(diào)光燈，并計算此處電梯廳人流量的大小，決定燈光延時開閉時間。上班期間，由于人流量頻繁，在照度值不夠的情況下調(diào)光燈不關(guān)閉。下班期間，若半小時內(nèi)都無人經(jīng)過，則關(guān)閉調(diào)光燈，直至下次有人時再次開啟。移動感應(yīng)探測器，還可以根據(jù)人員走的方向，開啟相應(yīng)的燈光。比如當(dāng)人們出了電梯廳向右走，那么移動感應(yīng)探測器，就可以開啟電梯廳右邊走道的燈光。

2.1.3 貴賓休息室

       貴賓休息室是辦公樓中的重要區(qū)域。貴賓接待室的智能燈光控制，要體現(xiàn)典雅、高檔、富于個性的特點;設(shè)計中還要與裝潢設(shè)計相結(jié)合，并需考慮環(huán)保、智能、節(jié)能的需要。貴賓接待室通過智能面板開關(guān)，根據(jù)預(yù)設(shè)的燈光效果，組成不同的燈光場景。接待模式:當(dāng)有貴客白天到來時，按下接待模式，燈光打開30%的照明;接待人員與貴客相談甚歡，天氣漸晚，光線感應(yīng)探測器探測到光線逐漸變暗，自動將調(diào)光燈緩慢調(diào)至60%的照明，當(dāng)室外*變黑時，調(diào)光燈自動調(diào)至高80%的照明，其他燈光打開60%的照明;清掃模式:保潔人員進(jìn)行清掃，只需打開基本的照明既可，按下清掃模式按鈕，自動打開路節(jié)能照明燈。全關(guān)模式:當(dāng)人們離去時，按下全關(guān)模式，此時所有的燈光關(guān)閉。當(dāng)保潔人員傍晚進(jìn)入房間清掃，按下清掃模式，燈光自動打開30%的照度?，F(xiàn)場面板:可單獨開閉或調(diào)光，也可以就地進(jìn)行場景變換，方便工作人員操作。并具有防誤按功能，避免在重要時刻人為誤碰導(dǎo)致突然改變現(xiàn)場的燈光場景。智能面板:可預(yù)設(shè)4種燈光效果，組合成不同的燈光場景。當(dāng)需要改變燈光場景時，只需按下按鍵就可以實現(xiàn)。

2.1.4 會議室

        會議室主要用于舉辦各種大型會議和重要的對外活動的場所，通過場景預(yù)置來控制和組合會議室內(nèi)的燈光。會議進(jìn)場模式根據(jù)設(shè)計要求在來賓進(jìn)場的時候開啟全部燈光，營造熱烈隆重的氣氛。會議模式:在開啟會議模式后，程序關(guān)閉周邊的光源和開啟主席臺側(cè)的射燈調(diào)光燈，本過程時間可以根按需求進(jìn)行調(diào)整，目的是通過燈光的變化引導(dǎo)與會人員把注意力集中在主席臺上，在周邊燈光緩緩變暗的同時，與會人員也結(jié)束了會的交談。這兩個場景的變換過程是漸進(jìn)式的，避免傳統(tǒng)方式下人工關(guān)閉的時間不統(tǒng)會造成忽明忽暗帶來的不適感，進(jìn)而影響會議的質(zhì)量，而本方案正好避免這種缺陷。

退場模式:退場時先開啟調(diào)光燈，待亮度達(dá)到75%以上時依次開啟其他燈光，這樣的過程讓在場人員很舒適地度過明適應(yīng)。全場的燈氣氛很熱烈，大家仍舊可以討論這會議內(nèi)容或交談或攝影留念。全關(guān)模式:為方便管理者使用在退場后確認(rèn)場內(nèi)無人后，鍵可以關(guān)閉所有的控制設(shè)備，包括室內(nèi)的燈光、調(diào)光燈。

2.2 東、西展館區(qū)

2.2.1 車庫照明

       白天在上下班車流高峰期，打開60%的照明，能緩解視覺疲勞;當(dāng)車流量較小時，只打開30%的照明。晚上車流量處于天中很小的時候，只打開15%的照明。繁忙使用時期，開動排氣扇;非繁忙時，間歇性開動排氣扇，以達(dá)到節(jié)能的效果。在停車場的出路口，設(shè)置光線感應(yīng)探測，室外光線強烈時，打開60%的照度。室外光線不太強烈時，打開路口出處30%照度以緩解駕駛?cè)藛T對室內(nèi)外光線變化的適應(yīng)，車庫管理員可根據(jù)現(xiàn)場面板進(jìn)行分區(qū)控制。并安裝移動感應(yīng)探測器，當(dāng)有車輛駛?cè)?、駛出車庫時，相應(yīng)區(qū)域的燈光打開。當(dāng)車輛停泊或駛離適當(dāng)時間后，燈光自動關(guān)掉，使燈光的控制更為人性化。與消防系統(tǒng)聯(lián)動:出現(xiàn)消防報警時，強行打開全部抽風(fēng)機，關(guān)閉正常照明，啟動緊急照明控制，顯示逃生路線。

2.2.2 餐廳

        餐廳在中午時段人流量大，此時自動打開30%照明。設(shè)置光線感應(yīng)探測器聯(lián)動控制，遇到中午出現(xiàn)下大雨或是陰天的情況下，如果探測到光亮度低于200Lux時，打開餐廳內(nèi)60%的照明。這樣通過智能化的控制，讓就餐者不會因為天氣的突變帶來不舒適的感覺。13:30到17:00只開路或全部關(guān)閉照明，節(jié)省能源。20:00到21:00自動調(diào)用清掃模式，打開30%照明，保證保潔人員的清掃工作。23:00到此07:00只開路或兩路照明。當(dāng)有展會時運營時間延長時，可通過現(xiàn)場面板對燈光進(jìn)行手動控制。

2.2.3 公共走道區(qū)域

      公共走道區(qū)域，采用定時、光線感應(yīng)的聯(lián)動控制和中控電腦的集中控制相配合的方式。公區(qū)走道，在白天上班期間關(guān)閉所有燈光。此期間通過光感探測自動控制燈光，當(dāng)光線變暗時可自動將部分燈光打開。在下班后2h內(nèi)，通過時間控制定時打開30%的照明。并通過與光線亮度值的邏輯判斷，提或推遲燈光開啟的數(shù)量，既滿足人們視覺照度又達(dá)到節(jié)能的人性化控制。其余時間系統(tǒng)自動調(diào)用無人模式，燈光全部關(guān)閉。免去工作人員因忘記關(guān)燈而引起的不必要浪費。現(xiàn)場配電間安裝控制面板，可在特殊情況或檢修時進(jìn)行手動控制。

2.3 室外景觀/路燈照明

       根據(jù)實際需求，通過集中控制實現(xiàn)建筑物的景觀照明。夜幕降臨時，打開建筑物的景觀照明。深夜定時關(guān)閉大部分照明，只留下少量基本照明、路徑照明等，拂曉時分系統(tǒng)自動關(guān)閉剩余的燈光。景觀照明的控制時間可以由使用者自由修改。平時景觀照明通過集中控制的定時設(shè)置進(jìn)行自動控制，也可采用現(xiàn)場面板進(jìn)行手動控制。如在上半夜期間(即19:00至23:00)，自動打開全部景觀照明；在下半夜期間(即23:00至5:30)，自動打開 20% 的景觀照明；節(jié)假日期間，在18:00至02:00時段，景觀照明全開；在02:00 至 05:00 時段，自動打開40%的景觀照明。

3 方案分析

       該工程對整個智能燈光控制系統(tǒng)的舒適性、節(jié)能性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、安全性要求比較高，除了滿足現(xiàn)場直接控制燈光的需求外，還需要將會議樓與兩個展館綜合成在個系統(tǒng)內(nèi)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性，擴(kuò)展性、要求特別高。所以選用KNX智能建筑控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)匯集了技術(shù)身為歐洲安裝總線(EIB)、歐洲住宅系統(tǒng)(EHS)及BatiBUS 20年的知識經(jīng)驗。系統(tǒng)為分布式控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 的標(biāo)準(zhǔn) OSI 模型通信協(xié)議，其使用的內(nèi)部協(xié)議全部公開，并且可在網(wǎng)上進(jìn)行下載，可與各種樓宇系統(tǒng)進(jìn)行連接，并適合各種建筑結(jié)構(gòu)的特點，只需條總線(2*2*0.8的雙絞線)即可將每個區(qū)域的照明配電箱聯(lián)在起來實現(xiàn)智能控制。每個樓層可以獨自運行，不需要控制主機進(jìn)行干預(yù)，也可以將總線拉到設(shè)備房與 BMS系統(tǒng)進(jìn)行連接，即可對照明系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，也可以查看整個會展中心的大廳、大會議室、電梯廳、公共通道、展館、景觀等區(qū)域的燈光的運行情況，并可在電腦上進(jìn)行各種操作控制。也可以不接入電腦，僅在設(shè)備房放置的智能面板即能實現(xiàn)集中遠(yuǎn)程控制。同時在每個控制區(qū)域設(shè)置就地控制智能面板，可實現(xiàn)就地控制和操作。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)簡介

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來的，其中EIB（European Installation Bus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIB BUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到起并組成套完整的控制系統(tǒng)，既可實現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論可連接控制模塊數(shù)量達(dá)580000多個。

       安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

4.2系統(tǒng)工作原理示意圖

4.3產(chǎn)品選型

4.3.1開關(guān)驅(qū)動器

用于對設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制的驅(qū)動器，具有延時、預(yù)設(shè)、邏輯控制、場景、閾值開關(guān)等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.2調(diào)光驅(qū)動器

      2路0-10V調(diào)光器，可對每路進(jìn)行回路開關(guān)控制并輸出 0-10V 調(diào)光信號對具有 0-10V 調(diào)光接口的燈具進(jìn)行調(diào)光,具有開關(guān)、場景、狀態(tài)反饋等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.3傳感器

      傳感器是種能感受外界信號、物理條件（如光、移動）的設(shè)備裝置，并將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置（如調(diào)光器、開關(guān)驅(qū)動器），電氣參數(shù)如下：

4.3.4總線電源

       KNX/EIB 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，至多可以為 64 個設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、 過流指示和短路保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，電氣參數(shù)如下：

4.3.5智能面板

       用于接受按鍵觸動信號，可通過區(qū)分短按與長按并結(jié)合不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能，電氣參數(shù)如下：

4.3.6干接點輸入模塊

       用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能，電氣參數(shù)如下：

4.4系統(tǒng)功能

     （1）光照度（需要配照度傳感器）監(jiān)測，對利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進(jìn)行照明控制和調(diào)節(jié)，滿足照明和節(jié)能要求；

     （2）公共區(qū)域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明，應(yīng)設(shè)置紅外或微波類人體感應(yīng)器，并結(jié)合智能控制面板，實現(xiàn)各種場景照明控制，盡可能較少燈具點亮?xí)r間；

     （3）樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測控制；

     （4）設(shè)備房、設(shè)備房走道采用分組就地控制；

     （5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結(jié)合時控的集中控制方式；

     （6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫面美觀,實時顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；

     （7）應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；

4.5系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

4.6系統(tǒng)的控制勢

     （1）系統(tǒng)可通過、觸摸屏、電腦對現(xiàn)場的燈光、空調(diào)及窗簾等進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，使得控制更加方便智能，用戶體驗更好；

     （2）系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶操作更加安全、舒適；

     （3）系統(tǒng)在實施過程中，充分結(jié)合自然光及人員的活動規(guī)律來自動控制燈光，減少能源消耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果；

     （4）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu)，搭建簡單靈活，系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響，可獨立工作，可靠性更高；

     （5）多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動感應(yīng)控制，定時控制，場景控制和集中控制等，控制方式更靈活；

     （6）系統(tǒng)的自動控制、遠(yuǎn)程集中控制等功能，在實現(xiàn)自動化的同時，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；

      （7）升級系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時，無需增加連接線，不需關(guān)閉整個系統(tǒng)，只需更改設(shè)備參數(shù)即可實現(xiàn)，維護(hù)方便，操作簡單；

      （8）系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，強制打開應(yīng)急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風(fēng)險，提高了建筑的安全性。

4.7安科瑞組網(wǎng)方案

        智能照明控制系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，擴(kuò)展方便，當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時，各設(shè)備以樹形枝狀延伸，構(gòu)成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠(yuǎn)、范圍較大時，用支線耦合器組成多條支路，構(gòu)成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠(yuǎn)、范圍很大時，用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構(gòu)成樓群智能照明控制系統(tǒng)。

5 結(jié)語

       福州海峽會展中心的照明控制采用技術(shù)成熟的監(jiān)控管理系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了全分布式建筑現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的勢。通過綜合布線網(wǎng)絡(luò)，控制主干線解決了展館區(qū)域較大、控制點較多、配電間分散及控制要求復(fù)雜的問題;通過照度傳感器、時間控制等各種控制元素，更大程度地節(jié)約了照明用電量，降低了會展中心的維護(hù)運營成本，真正做到了科學(xué)管理和有效節(jié)能，為高大空間的照明控制系統(tǒng)提供了個很好的案例。

參考文獻(xiàn)

［1］馬少華.樓宇設(shè)備自動化控制[M]，北京:中水利水電出版社.

［2］閆波，楊林場，彭建軍，楊冰.淺談EIB/KNX智能燈光控制系統(tǒng)在大型會展建筑的應(yīng)用.

［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2019.11版.

作者簡介：繆建梅，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用