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智能照明系统的设计

智能照明系统的设计

所谓智能照明控制系统，其实根据某一区域的功能，每

天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动控制照

明。其中最重要的一点就是可进行预设，即具有将照明亮度

转换为一系列设置的功能。这些设置也成为场景，可有调光

器或中央建筑空股指系统自动调用。

1.控制系统设计

系统为分布式结构。通讯方式以无线方式为主,辅助以电

力载波。

整个系统包括计算机,嵌入式控制器,电力线载波中继,前

端区域。如图所示。其中,前端包括主控制器,若干单元调光

控制器,电力线载波中继,以及遥控器。如图所示。

图智能照明控制系统结构图图前端区域组成示意图

一个主控制器控制多个单元调光控制器,各单元调光控

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制器也可自主控制。主控制器控制与多个单元调光控制器通

过无线方式进行数据交换,辅助以电力线载波中继。其中,遥

控器的控制方式灵活多样,既可遥控主控制器,也可对某单元

调光控制器直接控制。

单元控制器与主控制器都具有遥控器学习功能。用户可

根据自己的需要,自己设定遥控器上每一个按键的功能,甚至

可以一键多控。主控制器通过无线发射模块对各单元调光控

制器。主控制器可以对每一个单元调光控制器进行照度、情

景模式等设定,并记录和显示设定值。各单元调光控制器通过

光敏元件感知照度,可直接控制灯具的照度或亮度。其调光方

式为前端斩波。如图2所示。

如图2所示,控制器中的MCU通过调节图中的“可调时

间t”,来控制一个周期内灯的得电时间,从而调节灯的亮度。

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单元调光控制器可以通过无线接收模块接受主控制器的控

制,通过对遥控器的学习后,也可以直接接受手持遥控器的控

制。

传统机械式开关控制标准是控火线。为了安装方便,并可

以直接替代传统机械式开关,而无须修改室内线路,单元控制

器要设计为“单线制”取电模式。即只要接上火线与灯就可以

正常工作,不用接零线。

2.电气节能设计

（1）光源选择

照明器的控制要根据各房间使用的不同特点和要求区

别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。智能照

明控制系统能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯、配以特殊

镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光，给需要的

地方、在需要的时间以充分的照明。及时关掉不需要的灯具，

充分利用自然光，其运行节能效果充分。实现智能照明控制

一般可以节约20—40%的电能，不但降低了用户电费支出，

也减轻了供电压力。[9]

（2）改善照明器的控制器

照明器的控制，要根据各房间使用的不同特点和要求区

别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。灯具损

坏的一个主要原因是电网的电压，过高的工作会使灯具的寿

命大大降低。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光

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源的寿命。智能照明控制系统可以成功地抑制电网的冲击电

压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因损坏。同时系统采用

软启动和软关断技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲

击，使得灯具寿命进一步延长。从而减少更换灯具的工作量，

降低照明系统的运行费用。通过上述方法，光源的寿命通常

可延长2—4倍。

（3）充分利用自然光

建筑物内尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面

积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充

分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照

明，可采用按照度标准检测现场照度进行灯光自动调节。

照明节能中，在满足照度、光色、显色指数要求下，应

采用高效光源及高效灯具，对能利用自然光部分的灯具或可

变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式，可达到照

明节能的效果。

可调节有控光功能的建筑设备(如百页窗帘)来调节控制

天然光，还可以