浅谈智能照明控制系统在大型会展建筑的应用

【摘要】本文结合福州海峡会展中心的建筑及功能特点，简述EIB/KNX智能灯光环境控制系统在该会展中心的设计应用，并在方案中实现智能照明控制与消防联动。

【关键词】EIB/KNX；智能灯光控制；照明控制；大型会展建筑

1 项目概况

       福州海峡会展中心由两个展馆和会议中心组成，建筑综合体布局呈“V”字形。总建筑面积约38万平方米，其中地上23万平方米，地下15万平方米。设置有展馆、洽谈、办公、餐饮、服务办公等区域。会展中心区范围大，功能区域多，不同区域对灯光控制需求差别大，但对照明智能化要求高，本方案分会议楼、东展馆、西展馆、广场景观四部分进行灯光控制设计。

福州海峡会展中心鸟瞰图

2 控制区域功能及实现方式描述

2.1 会议楼

2.1.1 公共走道区域

       本区域采用定时、光线感应的联动控制和中控电脑集中控制相配合的方式。公区走道，在上班期间关闭所有灯光，并利用光感探测在光线变暗时可自动将设定部分灯光打开。在下班时间2h内，借助时间控制系统定时打开30%的照明，并结合与光线亮度值的逻辑判断，提或推迟适宜数量的灯具开启，既满足人们视觉照度的要求又实现节能的人性化控制。其余时段系统自动调用无人模式，将灯光全部关闭，免去工作人员因忘记关灯而引起的不必要浪费。在现场配电间安装控制面板，可在特殊情况出现或检修时进行手动控制。

2.1.2 贵宾电梯厅

       在贵宾电梯厅安装智能移动探测器。当移动探测器检测到有人来到电梯厅时，通过与光感的逻辑判断，如果光感不能满足视觉的照度需求，则自动将调光灯逐渐亮至80%。当人们离开时，延时关闭调光灯，并计算此处电梯厅人流量的大小，决定灯光延时开闭时间。上班期间，由于人流量频繁，在照度值不够的情况下调光灯不关闭。下班期间，若半小时内都无人经过，则关闭调光灯，直至下次有人时再次开启。移动感应探测器，还可以根据人员走的方向，开启相应的灯光。比如当人们出了电梯厅向右走，那么移动感应探测器，就可以开启电梯厅右边走道的灯光。

2.1.3 贵宾休息室

       贵宾休息室是办公楼中的重要区域。贵宾接待室的智能灯光控制，要体现典雅、高档、富于个性的特点;设计中还要与装潢设计相结合，并需考虑环保、智能、节能的需要。贵宾接待室通过智能面板开关，根据预设的灯光效果，组成不同的灯光场景。接待模式:当有贵客白天到来时，按下接待模式，灯光打开30%的照明;接待人员与贵客相谈甚欢，天气渐晚，光线感应探测器探测到光线逐渐变暗，自动将调光灯缓慢调至60%的照明，当室外*变黑时，调光灯自动调至高80%的照明，其他灯光打开60%的照明;清扫模式:保洁人员进行清扫，只需打开基本的照明既可，按下清扫模式按钮，自动打开路节能照明灯。全关模式:当人们离去时，按下全关模式，此时所有的灯光关闭。当保洁人员傍晚进入房间清扫，按下清扫模式，灯光自动打开30%的照度。现场面板:可单独开闭或调光，也可以就地进行场景变换，方便工作人员操作。并具有防误按功能，避免在重要时刻人为误碰导致突然改变现场的灯光场景。智能面板:可预设4种灯光效果，组合成不同的灯光场景。当需要改变灯光场景时，只需按下按键就可以实现。

2.1.4 会议室

        会议室主要用于举办各种大型会议和重要的对外活动的场所，通过场景预置来控制和组合会议室内的灯光。会议进场模式根据设计要求在来宾进场的时候开启全部灯光，营造热烈隆重的气氛。会议模式:在开启会议模式后，程序关闭周边的光源和开启主席台侧的射灯调光灯，本过程时间可以根按需求进行调整，目的是通过灯光的变化引导与会人员把注意力集中在主席台上，在周边灯光缓缓变暗的同时，与会人员也结束了会的交谈。这两个场景的变换过程是渐进式的，避免传统方式下人工关闭的时间不统会造成忽明忽暗带来的不适感，进而影响会议的质量，而本方案正好避免这种缺陷。

退场模式:退场时先开启调光灯，待亮度达到75%以上时依次开启其他灯光，这样的过程让在场人员很舒适地度过明适应。全场的灯气氛很热烈，大家仍旧可以讨论这会议内容或交谈或摄影留念。全关模式:为方便管理者使用在退场后确认场内无人后，键可以关闭所有的控制设备，包括室内的灯光、调光灯。

2.2 东、西展馆区

2.2.1 车库照明

       白天在上下班车流高峰期，打开60%的照明，能缓解视觉疲劳;当车流量较小时，只打开30%的照明。晚上车流量处于天中很小的时候，只打开15%的照明。繁忙使用时期，开动排气扇;非繁忙时，间歇性开动排气扇，以达到节能的效果。在停车场的出路口，设置光线感应探测，室外光线强烈时，打开60%的照度。室外光线不太强烈时，打开路口出处30%照度以缓解驾驶人员对室内外光线变化的适应，车库管理员可根据现场面板进行分区控制。并安装移动感应探测器，当有车辆驶入、驶出车库时，相应区域的灯光打开。当车辆停泊或驶离适当时间后，灯光自动关掉，使灯光的控制更为人性化。与消防系统联动:出现消防报警时，强行打开全部抽风机，关闭正常照明，启动紧急照明控制，显示逃生路线。

2.2.2 餐厅

        餐厅在中午时段人流量大，此时自动打开30%照明。设置光线感应探测器联动控制，遇到中午出现下大雨或是阴天的情况下，如果探测到光亮度低于200Lux时，打开餐厅内60%的照明。这样通过智能化的控制，让就餐者不会因为天气的突变带来不舒适的感觉。13:30到17:00只开路或全部关闭照明，节省能源。20:00到21:00自动调用清扫模式，打开30%照明，保证保洁人员的清扫工作。23:00到此07:00只开路或两路照明。当有展会时运营时间延长时，可通过现场面板对灯光进行手动控制。

2.2.3 公共走道区域

      公共走道区域，采用定时、光线感应的联动控制和中控电脑的集中控制相配合的方式。公区走道，在白天上班期间关闭所有灯光。此期间通过光感探测自动控制灯光，当光线变暗时可自动将部分灯光打开。在下班后2h内，通过时间控制定时打开30%的照明。并通过与光线亮度值的逻辑判断，提或推迟灯光开启的数量，既满足人们视觉照度又达到节能的人性化控制。其余时间系统自动调用无人模式，灯光全部关闭。免去工作人员因忘记关灯而引起的不必要浪费。现场配电间安装控制面板，可在特殊情况或检修时进行手动控制。

2.3 室外景观/路灯照明

       根据实际需求，通过集中控制实现建筑物的景观照明。夜幕降临时，打开建筑物的景观照明。深夜定时关闭大部分照明，只留下少量基本照明、路径照明等，拂晓时分系统自动关闭剩余的灯光。景观照明的控制时间可以由使用者自由修改。平时景观照明通过集中控制的定时设置进行自动控制，也可采用现场面板进行手动控制。如在上半夜期间(即19:00至23:00)，自动打开全部景观照明；在下半夜期间(即23:00至5:30)，自动打开 20% 的景观照明；节假日期间，在18:00至02:00时段，景观照明全开；在02:00 至 05:00 时段，自动打开40%的景观照明。

3 方案分析

       该工程对整个智能灯光控制系统的舒适性、节能性、灵活性、经济性、安全性要求比较高，除了满足现场直接控制灯光的需求外，还需要将会议楼与两个展馆综合成在个系统内，对系统的稳定性，扩展性、要求特别高。所以选用KNX智能建筑控制系统，该系统汇集了技术身为欧洲安装总线(EIB)、欧洲住宅系统(EHS)及BatiBUS 20年的知识经验。系统为分布式控制系统，采用模块化结构及标准化组织 ISO 的标准 OSI 模型通信协议，其使用的内部协议全部公开，并且可在网上进行下载，可与各种楼宇系统进行连接，并适合各种建筑结构的特点，只需条总线(2*2*0.8的双绞线)即可将每个区域的照明配电箱联在起来实现智能控制。每个楼层可以独自运行，不需要控制主机进行干预，也可以将总线拉到设备房与 BMS系统进行连接，即可对照明系统进行集中监视和远程控制，也可以查看整个会展中心的大厅、大会议室、电梯厅、公共通道、展馆、景观等区域的灯光的运行情况，并可在电脑上进行各种操作控制。也可以不接入电脑，仅在设备房放置的智能面板即能实现集中远程控制。同时在每个控制区域设置就地控制智能面板，可实现就地控制和操作。

4 安科瑞智能照明控制系统

4.1系统简介

       Acrel-BUS智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲，是在EIB，Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中EIB（European Installation Bus,欧洲安装总线）是该总线技术的主体。

       Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIB BUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到起并组成套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论可连接控制模块数量达580000多个。

       安科瑞智能照明产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。

4.2系统工作原理示意图

4.3产品选型

4.3.1开关驱动器

用于对设备进行开关控制的驱动器，具有延时、预设、逻辑控制、场景、阈值开关等功能，电气参数如下：

4.3.2调光驱动器

      2路0-10V调光器，可对每路进行回路开关控制并输出 0-10V 调光信号对具有 0-10V 调光接口的灯具进行调光,具有开关、场景、状态反馈等功能，电气参数如下：

4.3.3传感器

      传感器是种能感受外界信号、物理条件（如光、移动）的设备装置，并将感应的信息传递给其它设备装置（如调光器、开关驱动器），电气参数如下：

4.3.4总线电源

       KNX/EIB 系统标准供电电源，为总线提供电压640mA 输出电流，至多可以为 64 个设备供电，带总线复位、 过流指示和短路保护。标准导轨安装，电气参数如下：

4.3.5智能面板

       用于接受按键触动信号，可通过区分短按与长按并结合不同参数配置实现开关、调光、场景、窗帘控制、调温、报警等功能，电气参数如下：

4.3.6干接点输入模块

       用于接受外部干接点信号输入，可通过不同参数配置实现开关、调光、场景、窗帘控制、调温、报警等功能，电气参数如下：

4.4系统功能

     （1）光照度（需要配照度传感器）监测，对利用自然光照明区域，根据自然光照度变化，进行照明控制和调节，满足照明和节能要求；

     （2）公共区域、走廊、通道、门厅、电梯厅等的照明，应设置红外或微波类人体感应器，并结合智能控制面板，实现各种场景照明控制，尽可能较少灯具点亮时间；

     （3）楼梯间照明采用人体感应探测控制；

     （4）设备房、设备房走道采用分组就地控制；

     （5）室外路灯、景观等照明采用光照度控制结合时控的集中控制方式；

     （6）监控系统界面友好，画面美观,实时显示各区照明工作状态；

     （7）应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作；

4.5系统应用领域

4.6系统的控制势

     （1）系统可通过、触摸屏、电脑对现场的灯光、空调及窗帘等进行远程集中控制，使得控制更加方便智能，用户体验更好；

     （2）系统中控制模块均工作在直流30V安全电压下，用户操作更加安全、舒适；

     （3）系统在实施过程中，充分结合自然光及人员的活动规律来自动控制灯光，减少能源消耗，达到很好的节能效果；

     （4）系统采用分布分布式KNX总线结构，搭建简单灵活，系统内各模块互不影响，可独立工作，可靠性更高；

     （5）多种控制方式可供选择，如本地控制，自动感应控制，定时控制，场景控制和集中控制等，控制方式更灵活；

     （6）系统的自动控制、远程集中控制等功能，在实现自动化的同时，大量减少了值班人员，提高了管理水平和工作效果；

      （7）升级系统内控制模块或更改系统功能时，无需增加连接线，不需关闭整个系统，只需更改设备参数即可实现，维护方便，操作简单；

      （8）系统可与消防系统联动，在出现消防报警时，强制打开应急回路，方便人员疏散，从而降低了人员伤亡的风险，提高了建筑的安全性。

4.7安科瑞组网方案

        智能照明控制系统组网方式灵活，扩展方便，当系统模块数量较少、距离较近、范围较小时，各设备以树形枝状延伸，构成支路系统智能照明控制系统；当系统模块数量较多、距离较远、范围较大时，用支线耦合器组成多条支路，构成区域智能照明控制系统；当系统模块数量很多、距离很远、范围很大时，用支线耦合器、区域耦合器等构成楼群智能照明控制系统。

5 结语

       福州海峡会展中心的照明控制采用技术成熟的监控管理系统，充分体现了全分布式建筑现场总线控制系统的势。通过综合布线网络，控制主干线解决了展馆区域较大、控制点较多、配电间分散及控制要求复杂的问题;通过照度传感器、时间控制等各种控制元素，更大程度地节约了照明用电量，降低了会展中心的维护运营成本，真正做到了科学管理和有效节能，为高大空间的照明控制系统提供了个很好的案例。

参考文献

［1］马少华.楼宇设备自动化控制[M]，北京:中水利水电出版社.

［2］闫波，杨林场，彭建军，杨冰.浅谈EIB/KNX智能灯光控制系统在大型会展建筑的应用.

［3］安科瑞企业微电网设计与应用手册2019.11版.

作者简介：缪建梅，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用