照明系统监控

9.6.2　照明系统监控

照明是智能楼宇的重要设施，人们通过对灯光的精心设计和灵活应用，不仅能够完善楼宇的实际功能、节约能源，而且还能美化环境、分割建筑空间、调动情趣。照明系统监控又称智能照明，作为现代楼宇的光环境系统，其控制水平直接反映了大厦、小区智能水平的高低。智能照明控制也是楼宇设备监控系统的一个组成部分。

1）传统照明控制

传统照明控制自白炽灯诞生以来，一直沿用开关控制。近年来开关控制也有不少进步，出现如定时开关、传感器开关等。这种通过相对独立的元件在本地或远程用单一的手段控制灯具的方式称为传统照明控制方式，可分以下几种：

图9.14　变配电系统调控结构

1.变压器温度　2.冷却风机状态　3.冷却风机启停　4.用电计量（kWh）　5.有功功率　6.无功功率
7.主接触器状态　8.低压侧电流　9.功率因数　10.低压侧电压　11.低压侧电压
12.功率因数　13.低压侧电流　14.主接触器状态　15.无功功率　16.有功功率
17.用电计量（kWh）　18.冷却风机启停　19.冷却风机状态　20.变压器温度

（1）现场分路控制

通过安置在受控区域的开关和调光控制以及电柜中的断路器直接控制相应回路的灯光。其中面板开关适用于现场控制较小的电流回路，在一些走道等公共场合，为了节电还采用延迟一定时间自动关闭的开关；而对于电流较大的控制回路，则采用断路器。这种控制方式造价较低，但当回路较多时，由于面板开关元件太多，人工控制相应的区域就显得比较麻烦。

（2）程序定时控制

根据事先编定的时间表通过定时元件来控制灯具的开关。该控制方式能在工作内容与工作时间相对固定的建筑中发挥较好的作用；能提高建筑的自动化水平，并在节约用电上起到良好的效果。但由于灯光的开关及运行时间是事先编定的，临时调整就不很方便。

（3）传感器自动控制

通过专用传感器，如红外探测传感器、超声波感应传感器、压力开关等器件，探测建筑空间的使用状况，当感应到有人员进入或活动时，由该传感器控制的灯光就被打开，在延时一段时间后再将灯关闭。这种控制方式比较灵活，但只能用于走道、洗手间等非主流场所。

2）智能照明控制

随着自动控制和微电子技术的发展，通过可编程逻辑控制器，借助某种通信手段，把各类照明控制元件连接起来，以逻辑运算、顺序控制、计数定时，编码操作等方式，应用数字技术，对照明实行智能化的程序控制，使照明控制技术得到了前所未有的发展。目前，正在逐步推广使用的智能照明控制技术有PLC控制方式、DDC控制方式、计算机总线控制方式等。

（1）PLC控制

它是由模仿原继电器原理发展起来的一种控制器，称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。PLC具有开关量逻辑控制功能，可实现大面积灯光的自动控制（开关或调光），通过编程，还能实现比较复杂的逻辑结构。同时，当照明回路功能有所变化时，无需修改强电回路，只要重新设定PLC程序，或更改控制点的对应关系，就能完成改造工作。PLC控制最早用于汽车制造行业，它用存储在存储器里的程序，控制生产工艺流程。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期，不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面速度很快；PLC无需专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，比集散控制型系统的成本大约低40%左右。随着计算机技术、信号处理技术、控制网络技术的发展和用户需求的不断提高，PLC得到了迅速发展，获得了广泛应用。然而PLC语言不是通用语言，通常需要专业人员并经过一定的培训才能进行系统的设定与修改。

（2）DDC控制

它把照明回路设置为由继电器间接控制，通断由直接数字控制器DDC的弱电输出来加以确定，如区域控制、定时通断等。这种控制方法应用也比较广泛，往往与楼宇智能化系统联网，适用于大面积的区域性控制。然而，这种控制方法也有一定的局限性，其控制功能简单，只能实现定时开与关的功能，如要实现场景预设、亮度调节、软启动、软关断等复杂的功能，技术难度较大；这种控制方法现场常不设开关，所有照明回路通过控制主机控制，现场无法根据实际情况干预照明状态，使用不太方便；在实际应用中，多用于大面积区域照明控制，如果回路划分的很细，则造价将会很高。

（3）总线控制

总线控制是利用计算机网络对大厦、小区照明进行控制的一种方式，只要设有综合布线、设有局域网的地方，应用总线控制照明就十分方便。总线控制是自动化控制技术与计算机网络技术相结合的产物。总线上的每一个智能化现场设备，都包含独立的CPU和EEPROM。多个节点可以共用一条物理传输介质，传输的信号都是数字的。由于使用了数字技术，系统设定、编程、检测都十分方便。总线控制的传输介质可以共享，不仅降低了布线成本，而且提高了各点之间信息交流的可靠性。

总线控制系统所有单元模块，均配备有内置微处理器和存储单元，所有单元通过一对通信信号线UTP 5连接成网络，如图9.15所示，每个单元均设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能，通过输出单元控制各负载回路。输入单元通过群组地址和输出单元建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为编码信号在总线上广播，所有输出单元接收并做出判断，根据自身的地址码控制相应的输出回路。控制器通过系统编程与各单元模块建立逻辑关系。总线常具有双重作用，不仅传输控制信号，而且为每个组件提供36V低压直流电。总线控制器的控制方式是由计算机设定的，一旦对控制器系统设置完成后，计算机即可撤除，系统按既定模式运行。总线智能照明控制系统还可与楼宇自控系统、保安监控系统和消防系统联动。

图9.15 总线控制系统示意