所謂智能照明控制系統(tǒng)，其實(shí)根據(jù)某一區(qū)域的功能，每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動控制照明。其中最重要的一點(diǎn)就是可進(jìn)行預(yù)設(shè)，即具有將照明亮度轉(zhuǎn)換為一系列設(shè)置的功能。這些設(shè)置也成為場景，可有調(diào)光器或中央建筑空股指系統(tǒng)自動調(diào)用。
1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)為分布式結(jié)構(gòu)。通訊方式以無線方式為主,輔助以電力載波。
整個系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī),嵌入式控制器,電力線載波中繼,前端區(qū)域。如圖所示。其中,前端包括主控制器,若干單元調(diào)光控制器,電力線載波中繼,以及遙控器。如圖所示。
圖 智能照明控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖 前端區(qū)域組成示意圖
一個主控制器控制多個單元調(diào)光控制器,各單元調(diào)光控制器也可自主控制。主控制器控制與多個單元調(diào)光控制器通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,輔助以電力線載波中繼。其中,遙控器的控制方式靈活多樣,既可遙控主控制器,也可對某單元調(diào)光控制器直接控制。
單元控制器與主控制器都具有遙控器學(xué)習(xí)功能。用戶可根據(jù)自己的需要,自己設(shè)定遙控器上每一個按鍵的功能,甚至可以一鍵多控。主控制器通過無線發(fā)射模塊對各單元調(diào)光控制器。主控制器可以對每一個單元調(diào)光控制器進(jìn)行照度、情景模式等設(shè)定,并記錄和顯示設(shè)定值。各單元調(diào)光控制器通過光敏元件感知照度,可直接控制燈具的照度或亮度。其調(diào)光方式為前端斬波。如圖2所示。
如圖2所示,控制器中的mcu通過調(diào)節(jié)圖中的“可調(diào)時間t”,來控制一個周期內(nèi)燈的得電時間,從而調(diào)節(jié)燈的亮度。單元調(diào)光控制器可以通過無線接收模塊接受主控制器的控制,通過對遙控器的學(xué)習(xí)后,也可以直接接受手持遙控器的控制。
傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)是控火線。為了安裝方便,并可以直接替代傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān),而無須修改室內(nèi)線路,單元控制器要設(shè)計(jì)為“單線制”取電模式。即只要接上火線與燈就可以正常工作,不用接零線。
2.電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
（1）光源選擇
照明器的控制要根據(jù)各房間使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)別對待，盡可能做到使用方便，又為節(jié)電創(chuàng)造條件。智能照明控制系統(tǒng)能對大多數(shù)燈具(包括白熾燈、日光燈、配以特殊鎮(zhèn)流器的鈉燈、水銀燈、霓虹燈等)進(jìn)行智能調(diào)光，給需要的地方、在需要的時間以充分的照明。及時關(guān)掉不需要的燈具，充分利用自然光，其運(yùn)行節(jié)能效果充分。實(shí)現(xiàn)智能照明控制一般可以節(jié)約20—40%的電能，不但降低了用戶電費(fèi)支出，也減輕了供電壓力。[9]
（2）改善照明器的控制器
照明器的控制，要根據(jù)各房間使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)別對待，盡可能做到使用方便，又為節(jié)電創(chuàng)造條件。燈具損壞的一個主要原因是電網(wǎng)的電壓，過高的工作會使燈具的壽命大大降低。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動可以延長光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)可以成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，使燈具不會因上述原因損壞。同時系統(tǒng)采用軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊，使得燈具壽命進(jìn)一步延長。從而減少更換燈具的工作量，降低照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。通過上述方法，光源的壽命通?？裳娱L2—4倍。
（3）充分利用自然光
建筑物內(nèi)盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應(yīng)將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明，可采用按照度標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度進(jìn)行燈光自動調(diào)節(jié)。
照明節(jié)能中，在滿足照度、光色、顯色指數(shù)要求下，應(yīng)采用高效光源及高效燈具，對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式，可達(dá)到照明節(jié)能的效果。
可調(diào)節(jié)有控光功能的建筑設(shè)備(如百頁窗簾)來調(diào)節(jié)控制天然光，還可以和燈光系統(tǒng)連動。當(dāng)天氣發(fā)生變化時，系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)，無論在什么場所或天氣如何變化，系統(tǒng)均能保證室內(nèi)的照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。智能照明控制系統(tǒng)可采用全自動狀態(tài)工作。系統(tǒng)有若干個基本狀態(tài)，這些狀態(tài)會按預(yù)先設(shè)定的時間相互自動切換，并將照度自動調(diào)整到最適宜的水平。
（4）照明配電選擇照明配電
1）穩(wěn)定電壓；當(dāng)光源端電壓升高時，電耗增加；設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮穩(wěn)定電壓措施，如采用照明專用變壓器，并且必要時自動穩(wěn)壓；和電力負(fù)荷共用變壓器時，應(yīng)避開沖擊性負(fù)荷對照明的影響。
2）提高cosφ；
3）降低線路阻抗，適當(dāng)加大截面；
4）合理的控制方式，如微機(jī)自動開關(guān)燈，調(diào)壓、調(diào)光方控，還有對道路燈（鈉燈）采用恒功率輸入，恒光通輸出，采用后半夜降低燈端電壓或燈功率，以降低光輸出，節(jié)約輸入電能等。
（5）利用可再生能源。
太陽能是一種取之不竭、用之不盡的綠色光源。但對其只能進(jìn)行即時利用卻不能用于儲存。我們可通過對各種集光裝置的運(yùn)用來完成對太陽能的采光。通過對照明的空調(diào)一體化技術(shù)(實(shí)質(zhì)上是經(jīng)過空調(diào)型照明裝置與建筑構(gòu)造的整合,達(dá)到提高照明質(zhì)量、節(jié)約電力能源和優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境的一種建筑化照明技術(shù))的實(shí)施來完成對太陽能的儲存,從而達(dá)到對可再生資源的很好利用。
3.設(shè)計(jì)步驟
（1）選用適當(dāng)技術(shù)規(guī)格的控制器
①按電光源性質(zhì)和場地照明效果設(shè)計(jì)的燈光布置進(jìn)行回路的分類或分組，形成邏輯上可獨(dú)立控制的燈路。
②計(jì)算每條回路的實(shí)際視在功率并統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總回路數(shù)。
③按計(jì)算出的功率和回路數(shù)選擇相應(yīng)型號、規(guī)格和數(shù)量的控制器。
④將確定的控制器繪入圖紙。
（2）選擇用戶要求使用的控制面板
用戶控制面板的操作方式與常規(guī)使用的開關(guān)面板相似。不同的是控制面板上的每個按鈕能完成各種不同的智能任務(wù)，并不受控制區(qū)域范圍限制。
（3）形成分布式控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
用一條五類通信線將區(qū)域內(nèi)的所有控制面板，輔件和開關(guān)控制器等連接起來構(gòu)成一個分布式控制網(wǎng)絡(luò)。
①選配系統(tǒng)其它控制輔件。
②將每一個實(shí)際控制區(qū)域或系統(tǒng)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)選用的控制面板，控制輔件和控制器等用五類通信線全部按菊花鏈方式互連起來，構(gòu)成整體的控制系統(tǒng)。
4.結(jié)果和分析
主控制器與各單元調(diào)光控制器之間通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞,可以用主控制器對各單元實(shí)施控制,也可以通過遙控器對各單元實(shí)施控制。應(yīng)用無線智能照明系統(tǒng)不僅不需要考慮控制場景控制器的安裝位置，還不需要敷設(shè)傳統(tǒng)照明所需的控制線及預(yù)埋管。系統(tǒng)因此變得簡單化，只需要通過控制程序既能完成控制，不用拉過多的線去實(shí)現(xiàn)控制，系統(tǒng)簡化后，還方便了施工，節(jié)省了人工費(fèi)。