孙人杰
上海海屹建筑设计有限公司 上海 200135
摘 要：智能照明是结合智能照明控制器发展出来的照明控制方式，具有多种实现架构，为用户提供能多的控制手段，也提供了更多的节能可能性，笔者根据过去十年设计过程中所中采用过的智能照明架构作简单分类，以控制方式作为分类依据，对各智能照明控制架构的系统构成、特点、适用场景做简单介绍，并结合项目实例进行简要分析。
关键词：智能照明；节能；控制方式；照明控制器；智能家居
引言
智能照明是近十年逐渐发展起来的照明控制方式，他是通过智能照明控制器控制灯具回路的通断和调光，同时配合照明控制面板、其他辅助的感应探测器、场景联动等方式使照明的控制更加灵活，也更符合实际使用的需求。笔者在以往项目中才用过多种智能照明的控制架构，包括独立控制、集中控制、分布式集中控制以及分散控制，每个架构都有各自的特点，包括控制器的选择、供电回路、控制回路的布线、探测器的应用、灯具的选择、图面的表达，也有各种的适用空间和场景，包括大开间厂房、仓库、小间的办公室、会议室等。
1 工程中常见的智能照明控制方式
1.1 独立控制
独立的智能照明控制开关或者传感器独立的对灯具进行开关，最常见的就是人员感应，照度感应探测器，开关或探测器能够独立带载开关对应的照明灯具，或者灯具本身集成了相关的探测器，自主的进行开关操作。
此类控制方式，传统上用于节能为主要目的的场景，且由于这些开关带载容量相对较低，只适合于开关小容量的灯具设备，其设计布线与传统翘板开关无异，甚至于更为简化，灯具本身相对简单造价较低。因此比较适合于小空间如，楼梯间、走道、进出口雨棚等区域。
1.2 集中控制
有集中的控制盘柜，能在此中心控制柜对所有的出线回路进行开关或者调光操作，控制可以采用传统的PLC配合二次回路接触器的模式，也可以采用专门的智能照明控制主机来完成。
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此类控制方式，将一个空间的多路照明控制集中管理，控制器体积大幅缩小，可以布置在吊顶上方，或者集成于一个86底盒内，因此设计及布线上相对简单，由于只在一个房间内，只要保证对于房间的照明回路容量足够，那这个房间的设计将会是灵活的，也仅限于影响这个房间，不会影响到整个照明系统。而控制器之间的通讯联系，也可以达到更方便的节能控制。因此这类的控制方式定位于单个房间有复杂场景需求的办公场所。
1.4 分散控制
将控制器部分完全集成到灯具的镇流器中，即有一个主控制器，通过编程来全局定位和控制所有灯具，每一盏灯具，都可以被独立控制。
此类控制方式，每一盏灯具自带一个带地址编码的镇流器，全部的镇流器均有供电线路和通讯线路连接，设计和布线相对简单，场景控制的灵活性非常高，但是由于灯具本身造价太高，并不适合于大规模使用，且比较适合于一些多功能或者场景需要经常变换的空间，如多功能培训室等。
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2 智能照明控制器，照明灯具及配套设备
2.1 照明控制器
1）独立控制系统中，控制器仅是探测器与灯具之间的一个触发装置。
2）集中控制系统中，控制器可以是简单的PLC提供控制IO点，也可以是包含开关模块的集成控制器。
3）分布式集中控制系统中，控制器功能与单独的集中控制系统类似，但更多的能力在于通讯联网。
4）分散控制系统中，控制器用于发出开关信号，用以寻址控制照明灯具。
2.2 照明灯具及配套设备
1）传统的荧光光源灯具，可应用于开关及调压调光方式，可以用于所有的控制系统，在分散控制系统中，需要增加一个调压镇流器来实现。
2）LED光源灯具，可应用于开关及PWM调光方式，可以用于所有的控制系统，在分散系统中，需要增加一个PWM调频镇流器来实现。
3）DALI镇流器，自带地址编码及开关/调光功能的镇流器，用来搭配传统灯具适用于分散控制系统中，拥有供电接口及通讯接口。
4）场景应用面板，用来单独控制每一个照明控制回路，或多组控制回路的组合场景模式。
5）各类传感器，包括人员感应，照度感应，光线感应，可以作为独立控制直接带载，也可以通过接入照明控制器，作为信号输入。
3 实际工程中采用的照明控制方式
3.1 大开间厂房和仓储类空间的智能照明工程应用
这个类型的空间，照明灯具都会有数量多，排列整齐，一开全开的工况条件。我们在传统设计照明开关时，整体上，都会采用间隔跳的布线模式来分回路控制灯具，依托于屋面的采光天窗等辅助照明措施，合理的开启相应数量的灯具。
传统的开启模式会是采用断路器直接开启，或者采用二次接线方式的按钮箱范围开启。
当我们采用智能照明来解决这类项目时，我会做如下改进。
将二次接线的方式改成集中控制器的方式，这样所有的布线将依旧与原来的一致，箱体上不会再有成片的控制按钮，取而代之的是一个有固定场景的控制面板，且由于可以通过通讯模式进行控制，这样的控制面板可以被设置在大开间的任何区域，且布线只需要有通讯及供电，不需要庞大的二次回路启停线路，从布线和灵活性上增加明显的便捷程度。
这个方案还有另外一个好处，由于有部分用户会要求需要增加照度感应，能够在自然照度足够的情况下关掉至少一半的照明用于节能的考虑。因此在这样的照明控制器方式下，很容易增加照度传感器等装置的信号反馈，来提供客户更高效的节能方案。
同样对于有货架类布置的需要时，货架间巷道内的照明，其实不需要跟随其他区域同时开关，而只需要在叉车或提升机进入巷道时点亮对应巷道即可，待人员离开后，延时一分钟关闭，而集中控制类的照明控制器，也刚好可以满足类似需求。
3.2 办公场所智能照明工程应用
目前的项目中，办公场所一般包含如下空间，以分布式集中智能照明控制为主，同时也能满足绿色建筑及LEED等认证需求。
3.2.1私人谈话室，会客室，小型会议室，楼梯间
有人条件下开灯，人员离开即关灯。这些空间通常较小，灯具布置单一，控制方式简单。这种空间就适合独立控制的方式，当有通讯要求时，也可以通过通讯接口连入主系统。
3.2.2中大型会议室，多功能培训室
照明灯具种类多，根据会议形式，有不同的开灯要求，如四周的筒灯，造型的暗槽灯，靠近投影荧幕的照明等。此类房间我们一般采用分布式集中控制的方式，由一个局部的小主机，解决照明控制问题，并采用场景控制面板方便用户操作，此类照明控制器，更可以将房间的空调设备等，一起纳入控制范围，并结合会议预定系统，给出一个完善的解决方案。
同时目前也有比较新的技术，可以将照明控制器集成到一个86底盒中，图面表达和传统的照明控制一致，只是这个照明开关会增加一根通讯线路，这样的一个技术方向，会将与以往不同的集中控制照明的表达方式，重新回归到传统的方式，更容易理解，也更容易业主方在后续的价值评估中，增加这样的修改需求。
3.2.3开敞的办公区
此类区域大多都会有自然采光的效果，因此在靠近窗户平行的灯具，采用照度感应来做适当的节能操作，整体上也会在楼层配电间，采用集中控制器来解决控制问题。
上述的这些空间，可由整体的时间控制进行统筹，办公开始时定时启动，下班后定时关闭，以达到较好的节能效果。
3.2.4备用照明的建议
在传统设计中，会将常规照明的一部分作为备用照明，增加自带蓄电池，或增加集中蓄电池，但无论何种方式都会对智能照明控制的设计产生较大的影响，增加更多的回路，增加控制器硬件成本，增加设计繁琐程度。因此备用照明在智能照明的部分，不建议加入其中，如果真的需要，则建议对一整个回路进行备用设计，而不是挑一个空间中的10~20%的灯具来进行设计。
最新的应急照明及疏散指示标志规范中，也将应急照明的灯具电压等级规范到了直流36V以下，那就给了我们一个新的思路，就是备用照明与其采用常规灯具，不如多布置一些低压灯具，来的更有效，设计也更方便，成本也更低。
3.3 家庭场所智能照明工程应用
家庭智能照明设计中，现在的智能家居已经给出了不少解决方案，通过改造原始照明开关的方式，通过无线通讯的方式，达成远程开关，定时开关，调光，以及搭配窗帘，空调，风扇等的场景联动，智能家居采用的其实是独立系统的相互联动，通过一个智能家居网关来相互联系，以时间作为一个联动依据，以万物互联的平台作为载体，将更多的事物通过网络互相联系起来，更具自主性和可玩性。
3.4 通讯方式的选择
工业或办公方面，我更倾向于采用有线通讯的方式来进行控制，因为本身此类项目的可靠性要求较高，如果采用无线，若发生网关故障或受到生产设备的干扰等因素，导致全局设备下线，则后果不堪设想。
而家庭应用中，原则上也建议采用有线通讯方式，但介于此类设备，本身可靠性要求并不高，也允许部分设备离线，手动恢复也较为方便，又考虑到重新布线在家庭装修中的成本较高，因此无线通讯方式也是首选。
3.5 各种方式比较汇总
各类照明控制方式优缺点及适用场景汇总如下：
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4 结论与建议
综上所述，智能照明控制大致可以归结为上述的几种常见架构，需要根据不同的项目和不同的控制需求，采用合适的方式，没有哪一种形式是百搭的，都各有利弊，合适的智能照明控制选择将为客户减少初投资的增加，降低大量的运行成本。
目前的智能照明系统已经具备了实现大部分场景的功能，接下来，则需要将其状态，控制等，集成入BIM等运维系统中，将可视化，可操作性，可记录等效果放大，将节能贯彻到底。
参考文献：
[1] GB 50034-2013，建筑照明设计标准[S]
[2] 杨广强.现代建筑电气中的智能照明[J].科技风.2014-03-130:152-153
[3] 陈永胜.现代建筑电气中的智能照明[J].电气应用.2007.11.035:S32-S35
撰写日期：2021-04