关于智能照明控制系统在大型商业综合体的现场应用与选型分析

摘要:随着科学技术的快速发展和社会的不断进步，人们对照明的要求也越来越高。除了提供基本的照明外，还越来越多地考虑了可靠性、多样性和适用性。通过分析智能照明系统的发展，介绍了智能照明系统在商业综合体中的应用，为智能照明系统的商业应用提供参考。

关键字：智能照明；商业综合体；BAS

1.概述

智能照明控制系统的核心技术是集散控制技术，基于现场控制总线的智能照明控制系统已广泛应用于照明工程中。在建筑物的功耗中，照明能耗通常占35%以上，而商业综合体的比例较高。因此，目前的商业综合体更多地采用智能照明系统，灵活实现场景控制、调光控制、照明控制等，*大大节能。

2.智能照明系统在智能建筑中的实现

智能照明系统的控制范围包括：购物中心公共区域照明、泛光照明、园林照明、广场照明等。根据不同的区域和不同的灯具类型，采用不同的照明模式和照明控制协议。

2.1系统的功能和特点

本项目的智能照明解决方案体现在以下几个方面：

2.1.1方便的控制方法

该系统具有自动、手动和BAS控制模式，并可在三种控制模式中自由切换。当系统处于自动运行模式时，根据预设的场景自动控制系统中每个逻辑电路的开关。当系统处于手动运行模式时，可以在智能照明子系统中发布指令来控制每个电路。当系统处于BAS运行模式时，可以在BAS系统中发布指令来控制每个电路。

2.1.2细致的回路编组

电路细化分为应急照明、基础照明、工作照明、泛光照明、装饰照明、导向标志、广告灯箱等，并根据电路类型进行组织。在电路组织的基础上，可以结合丰富的场景模式。

2.1.3丰富的场景模式

系统支持预设多种场景模式，在电路组的基础上，通过不同的电路组合形成丰富多样的场景模式。

本项目的运行模式主要包括：晴天、雨天、节假日、雨天。每种操作模式分为多个场景：行业准备、白天、夜间、安全。每个场景都会根据预设的时间自动切换。

每种模式下，每个场景的预设时间如下：

S1：9：30-10：00；S2：10：00-18：00；

S3：18：00-22：00；S4：22：00-9：30；

每个电路在每个场景中分布如表1所示。

2.1.4完善的监测报警功能

支持电路开关状态、控制模块在线状态、网关模块在线状态等实时监控。

支持离线报警；支持状态反馈。

支持存储历史数据、报警和操作记录。

2.1.5直观的图形界面

控制系统图形界面模拟现场布局，直观显示灯具的位置和状态，所见即所得。操作和维护管理人员可以轻松操作灯具和电路开关。

2.2智能照明系统与BAS系统的对接

智能建筑集成是实现建筑“智能工程"的手段。在商业综合体的运行中，智能照明系统可以作为独立的子系统运行，实现智能照明系统管理的所有功能。它也可以作为一个子系统连接到BAS系统。与BAS系统集成后，具有以下特点：

(1)系统集成可实现多系统联动功能。

(2)系统集成可实现测控管一体化功能。

(3)系统集成可实现集中管理，提高效率。

(4)系统集成可以在软件技术层面开发功能，不仅可以增加新功能，还可以“软化硬件"，优化系统解决方案，降低投资成本。

系统集成的关键在于解决系统之间的相关性和相互操作性问题，是多厂商、多协议、面向各种应用的系统结构。

2.2.11通信集成技术标准化

通信集成是BAS的基础，通信集成面临的主要问题是各种设备和子系统之间的接口和协议。通信集成技术主要采用协议集成，各种通信控制器和网关实现互通。解决这个问题的根本解决方案是在设计阶段制定通信网络所遵循的标准。例如，Lonworks、BACnet、TCP/IP等。

2.2.2控制集成技术标准化

目前，BAS还不能将所有系统集成到一个大系统中。首先，每个子系统的功能都有自己du特的需求和特点，所有的集成都会使BAS系统非常臃肿，难以管理。第二，没有一个品牌的制造商可以包含所有的产品。

目前的项目情况是，该系统由分散的子系统组成，子系统可以使用不同制造商的设备和解决方案。控制集成是解决子系统之间的连接和联动，并建立一个实时监控系统。基于此需要，自动化和软硬件公司与微软公司合作推出了OPC（OLE for Process Control-OLE标准用于过程控制。

3.智能照明系统设计的关键点

3.1确定系统架构

在系统设计之初，系统的架构应根据用户的需求和建筑的特点进行设计和规划。同时，考虑是否与BAS连接以及与其他系统连接的可行性。

比如商场的照明控制，由于垂直配电室往往上下对应，照明箱分布在竖井内，可以选择总线拓扑结构，竖井内的所有电路都可以通过总线通信。地下室车库的配电室分散在平面上，采用星形拓扑结构，有利于节约线路，方便施工。

3.2在功能与经济之间的合理平衡

智能照明系统的主要功能是集中于智能照明控制和状态反馈。如果盲目考虑成本，简化系统，会导致系统可用性差，故障率高，增加后期维护成本。盲目强调全面强大的功能，必然会增加系统建设的投资，增加系统的复杂性，提高风险故障率。

设计阶段必须根据项目特点选择合适的系统和功能，避免重复投资。

3.3终端设备配置合理配置

系统末端设备应根据末端电路的数量、点位的数量等进行合理配置。

（1）控制总线长度和总线回路带载设备数量。考虑到现场因素、线材质量、施工工艺等影响，总线长度和带载设备数量应控制在上限值的70%以内。

（2）合理选择电路控制模块的电路数量和数量。同时，还需要预留一定数量的冗余，以满足一定的扩展和储备需求。

（3）根据电路负载的大小和类型选择合适的智能照明模块。目前，智能照明模块*的额定电流为16A，一般照明电路通过照明电路的计算电流选择控制模块的额定电流。

当计算电流超过16A时，电路开关控制需要智能照明模块来控制电路中的交流接触器。

金卤灯的启动电流较大。即使计算电流低于16A，启动电流也可以直接突破智能照明模块。因此，金卤灯电路也避免直接使用智能照明控制电路开关模式。建议使用智能照明模块来控制电路中的交流接触器。

(4)配置适当的控制方法。

控制商业综合体智能照明系统的主要方式有：

中控室BAS控制、中控室照明子系统平台控制、现场面板控制、模块场景定时控制、传感器控制、平板电脑控制、移动应用控制、继电器模块应急开关等。

根据商业综合体的现状，系统建设一般选择中控室BAS控制、中控室照明子系统平台控制、现场面板控制、模块场景定期控制四种控制方式。

4.安科瑞智能照明控制系统

4.1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具有独立工作的能力，适用于一些中小型项目；模块化设计可以随意拼接扩展，预留I/O端口和Modbus接口，也可以满足与Acrelems企业微电网管理云平台的数据交换。

4.2应用场所

适用于各类智能社区、医院、学校、酒店、体育场所、机场、隧道、车站等大型公共建设项目的照明控制需求。

4.3系统结构

4.4系统功能

（1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

（2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中。

（3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

（4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。

（5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

（6）拖动调光控件，照明设备从0%到100%进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

（7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

（8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。

（9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。

（10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。

（11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

（12）预留BA或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

4.5设备选型

5.结束语

本文通过介绍某商业综合体中的智能照明系统设计，简要分析了智能照明系统技术架构、设计要点，同时阐述了系统集成的关键节点，通过笔者的经验，为商业综合体的智能照明设计提供一种思路参考。智能照明系统有着光明的前景，随着计算机技术和新兴技术的不断发展，智能照明系统将会得到更为广泛的应用。