智能照明在商用行業的應用

摘要：隨著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，進而提高了行業整體技術含量和產品服務附加價值。商用照明系統應用智能化體現在全自動體調光、自然光源利用、照度一致性控制、光影環境場景智能切換、運行節能、延長光源壽命等。

關鍵詞：商用、照明、智能

0. 前言

隨著智能手機的普及，“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，曾經綠色照明工程將近三十年都沒有*實現控制系統的普及化，在智能照明出現后，幾乎一夜之間成為了照明系統的標配。

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）實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。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，來實現物品的表現、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適當組合，既要考慮到各種標準，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、維護方便等需求。

（3）健康舒服。建筑物不僅保護著人們的安全，也影響著人們的健康。2020年9月，國際WELL建筑研究院（IWBI）向全球正式發布了《WELL健康建筑標準（第2版）》（WELL V2），該標準包含一套以科技研究成果為支撐的策略，旨在通過設計措施、運營制度和管理系統培養健康文化。

1.2 商用智能照明系統的表現形式

商用智能照明系統在燈具端主要通過開關、調光、調色三種方式實現。但在系統內部，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，主要是為了方便管理和節能，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、嵌入式軟件等多方面技術組成的分布式控制管理系統，以實現照明設備智能化、集中管理和控制，同時具有定時、聯動、場景、遠程控制等功能。

商用智能照明系統的作用主要體現在以下幾個方面：實現照明效果、實現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設備、輸入設備、輸出設備和通信網絡構成；控制管理設備應包括控制管理設備，還可以包括被中間控制管理設備和現場控制管理設備。

ALIBUS智能照明控制系統包含：開關驅動器、IP協議轉換器、傳感器和智能面板。開關驅動器、傳感器、面板通過ALIBUS智能照明總線（超六類屏蔽網線）連接到ALIBUS轉IP協議轉換器，與智能照明上位機軟件進行通訊，實現控制功能。

智能照明上位機軟件也可以轉發至安科瑞綜合能效管理系統EMS平臺。

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信息到ALIBUS總線上，用于翻譯和處理控制指令。在現場，它們以既定的可編程的規則來管理輸入信號和燈光輸出。通過使用ALIBUS通信協議，系統可以方便地進行增強和擴展，以適應不同的照明應用需求或建筑面積。主控制器之間和照明服務器多數使用以太網絡進行通信，跨系統的聯動由以太網對接進行數據交互。

2.2 智能面板 

智能面板是用來接通和斷開照明線路電源的一種低壓電器。面板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，其產品質量、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現某種控制策略。

2.3 傳感器

輸入設備里，傳感器也是智能照明系統中*的器件。傳感器技術以信息的獲取與變換為核心，是拓展信息資源的源頭，具有將計算機、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，根據空間自然光水平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。自然界的物體只要溫度高于-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，發出紅外輻射的數值越大。當人進入感應范圍時，紅外傳感器探測到人體紅外光譜，自動接通負載，只要人不離開感應范圍，便將持續接通，一旦人離開后，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，發射機產生低功率微波信號，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，并輸出中頻信號，經雷達信號處理，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。它具有抗射頻能力強、不受溫度、濕度等影響，能夠同時實現感應和外觀的完整性。

2.4 IP協議轉換器（網關） 

網關是一種適用于照明系統的網絡互連設備，又稱“ALIBUS系列智能照明IP協議轉換器"。網關在網絡層以上實現網絡互連，適用于兩個高層協議不同的網絡互連。網關既可以用于廣域網互連，也可以用于局域網互連。在使用不同通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構*不同的兩種系統之間，網關起到翻譯器的作用。

3.結束語 

節能、健康、美觀是商用智能照明系統的關鍵需求，也是衡量商用照明系統的優劣的關鍵指標。Acrel-ALIBUS智能照明控制系統，是基于ALIBUS總線技術設計的控制系統為數據中心提供照明解決方案。系統采用超六類屏蔽網線作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統，既可實現照明燈具的遠程集中控制，又可實現就近控制功能。

安科瑞智能照明控制產品種類齊全，方案*。用戶可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制，特別適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的商用照明系統。

參考文獻

[1].《商用系統智能照明設計指南》2021.11

[2].安科瑞智能照明控制系統產品選型手冊2020.8