探討電力載波智能照明方案的應用

翁小芹

（申都設計集團有限公司，上海 200433）

隨著我國城市化建設的迅速發展，室內外照明工程日趨大型化，能源消耗也越來越高，“綠色照明”已成為我國的發展方向。智能照明控制方案也被越來越多的人重視，通過照明控制技術來營造高效節能、高端、舒適的光環境。電力載波智能照明控制技術因為其操作便捷、性能穩定、成本低逐漸走進人們的視線。智能燈光不再只是在五星級酒店應用，智能家居、辦公、學校、博物館、高鐵、機場等場所，也越來越多地普及應用。

1 PLC 電力載波智能照明控制系統的特點

1.1 電力載波智能照明控制的原理

電力載波智能照明控制系統是基于電力載波的物聯網照明方案，通過智能化的LED 驅動器，組成支持單燈單控的照明系統，不需布信號線，普通電力線可供電并傳輸控制訊號。

1.2 電力載波智能照明控制的布線方式

所有模塊通過一組普通電力線連接，導線作為負載線的同時，也作為信號線傳輸信號。單燈控制，無須單獨布置信號線（圖1）。

圖1

1.3 電力載波智能照明控制的優勢

（1）單燈單控。可以經由設定軟件設定每個燈具的控制方式。單燈可以個別控制，也可以自由配置燈具作為回路統一控制，回路的配置不再受布線限制。也可以在后期隨時加入新的燈具回路。

（2）減省配線。多個回路只須單組電力線(L,N+E)，無須加配額外的訊號線，省下75%配管配線費用。線材僅需普通BV 線，主要考慮電力線的負載能力選擇合適的線徑，無阻抗匹配問題，總線電壓為DC24V，長距離電壓衰減限制為最低DC18V。

傳統調光系統：每個回路都要拉一條訊號線進調光器所在的配電箱，回路必須事先配置好，且一旦配線完成，回路內的燈具即不能更改，單燈也不能換回路。

電力載波調光系統：所有的燈具自由分布在電力線，不需拉額外的訊號線進配電箱，允許燈具安裝完成后再配置回路，且每個都具都可以隨時更換回路。當需要增加新的燈具，只需要在的電力線上串聯一盞燈，新添加的燈具即可以并入系統控制。

（3）簡便的安裝與維護。舊有建筑物的燈光若需調光或增加控制回路，不需重新配線，只要安裝帶有智能化的驅動燈具、設定控制地址就可以達成多回路的調光，簡單設置智能情境燈光控制系統。

傳統調光系統：系統軟件通常很復雜，要求專業系統工程師或技術人員長時間學習才能上手，一般工程師無法直接調試。調試時，需要施工現場電工配合專業工程師通過專業調試軟件設定系統設備，過程復雜。

電力載波調光系統：照明設計師或工程師通過手機APP設置每個驅動的區域值和回路值，設定每顆燈具的亮度，存儲為場景即可。

（4）專業級調光。讓LED 的調光表現比美鹵素燈。具備16,384 階超高調光細膩度，符合舞臺級調光標準。調光低至1%也不閃爍。

一般的LED 調光(如0 ～10V)低于10%時，為避免低亮度閃爍只好切斷輸出。以專業照度計測量10%亮度輸出時的人眼感知亮度其實已經高達30%。這也是為什么LED 普遍被認為無法像傳統燈泡一樣被完美調光。電力載波調光具有16384 階調光分辨率，采用人眼感知的C3 調光曲線已獲得最精確的調光效果。0 ～25%仍有1024 段分辨率，調光刻度精準。即使亮度低至0.01%仍然穩定不閃爍。讓LED 擁有媲美傳統燈泡的調光效果。

圖2

圖3

圖4

2 PLC 電力載波智能照明控制系統的應用

2.1 酒店

酒店特別注重以光線來塑造氣氛，對于調光細膩度的要求高，也要能滿足調光要求，單燈單控、可彈性設置回路的特點，使得酒店可以通過更低的費用達到傳統的照明目標。尤其針對改造項目，布線比較困難的場所，通過一組或者幾組電力線組合起來就可以實現智能照明控制的方案，既省去了布線的煩惱和施工周期，同時，也能滿足酒店高標準的燈光需求。

2.2 博物館美術館

在展覽中，為了凸顯展品的獨特性，每個展品的照明必須能獨立控制。PLC 電力載波智能燈光控制方案能讓同一電力線上的每盞LED 軌道燈可作為獨立燈光控制，方便對每個展品做精確的調光配置，達到更專業的效果。

表1

參考國家標準GB/T 23863-2009：通過PLC 電力載波照明控制系統的應用可將LED 調光低至0.01%，保護展品免受無謂的光害，保障更為理想的光照效果：①無須事先設置回路；②根據展覽主題及展品的變換為燈光做調整；③為每個展品個別設定照射效果；④利用手機APP 及計算機端圖控軟件輕松調整燈光亮度、燈光色溫及場景配置。

2.3 智能家居

更高級的氛圍來自層次分明、明暗交錯的燈光表現。 調光從0.01%～100%，刻度細膩，用光打造出高級感。

2.4 教育及辦公

（1）大廳。其燈具的選用和燈光布置不只是為了大廳照明的需要，更應考慮照明的氛圍及照明與建筑裝潢的協調，大堂接待區安裝可編程控制面板，根據接待區域各種功能特點和不同的時間段，可預設4 種或8 種燈光場景；同時，工作人員也可以進行手動編程，能方便地選擇或修改燈光場景?？裳娱L燈具壽命2 ～4 倍，難安裝區域的燈具有特殊意義。接待廳和休息廳的工作臺上放置燈光控制主機，我們可以預先設定自動工作模式：如白天上班時間8 點自動開啟接待大廳的燈光，隨著太陽光線強度的變化，我們把白天的工作時間段分為3 個部分開啟，早上開啟80%的燈光，中午的時候開啟50%的燈光，同時在工作人員下班午餐的時間段內燈光自動調節到30%，等人上班后，恢復到下午模式，燈光回到50%。在接待廳，工作人員也可以通過控制主機手動的調節單一回路的燈光亮度，在主控器上將會數字顯示出當前的燈光調節百分比，以方便人員微調到合適的某回路燈光強度。在設置完成后，以后整個大堂區域的燈光將按照時間的變化自動的進行場景的更替。具體場景燈光調節，可以根據區域的室內裝飾效果與陳設物品的特點，同時，結合設計要求、習慣設定調節。

（2）會議區。會議室作為酒店一個重要的組成部分，采用智能照明控制系統通過對各照明回路進行調光控制可預先精心設計多種燈光場景，使得會議室在不同的使用場合都能有不同的合適的燈光效果，工作人員可以根據需要手動選擇或實現定時控制。通過系統特有的鏈接功能，可以根據會議室的使用需要靈活地實現各種分割和合并，而無須改變原有系統配置。例如當房間使用移動隔板將房間分隔成幾個小房間時，只需把配置面板上的鍵打到“OFF”狀態，各房間就可以實現單獨控制；而當撤去移動隔板成為一個大空間時，只需把重新設置面板就能實現聯動控制，使用極其方便。

會議室的燈光控制系統可以和投影儀設備相連，當需要播放投影時，會議室的燈能自動地緩慢地調暗；關掉投影儀，燈又會自動地柔和地調亮到合適的效果。常用預設模式：

會議模式：在會議準備開始的時候，全部的筒燈點亮，當貴賓入場的時候，隱藏燈槽會逐漸點亮。

報告模式：會議正式開始的時候調亮全部的燈光，使會議室顯得輝煌，會議進行過程中，可以調節各回路的明暗程度而改變視覺效果。會議模式：當會議進行的時候，可以打開所有筒燈和燈槽燈，給賓客一種莊重嚴肅的會議氣氛。

投影模式：當會議中需要播放投影的時候，可以漸漸調暗筒燈和燈槽的亮度，達到既保證最基本的照明需要，又能最清晰地觀看投影的效果。

休息模式：當會議中間休息時，可以將隱藏燈槽打開，關閉光線較強的筒燈，給來賓一個寬松的環境，放松一下心情。

結束模式：當會議結束的時候，可以漸漸調亮筒燈和燈槽的亮度，表示歡送貴賓離開。清掃模式：當貴賓離開后，只開啟滿足清掃的基本照明回路。

（3）議會廳照明。多功能廳主席臺燈光以筒燈和投光燈為主：聽眾席照明以吊頂燈槽、筒燈和立柱壁燈為主。常用預設模式：

報告模式：應以突出發言人的形象為主，主席臺筒燈亮度在70%～100%，透光燈適當開啟，以不影響發言人感覺為原則；聽眾席以筒燈（亮度80%）為主，方便與會人員記錄，同時壁燈全部開啟。

投影模式：主席臺留講解人所在位置筒燈亮度在50%；聽眾席以筒燈由前排至后逐漸增亮，壁燈全部開啟。研討模式：所有燈光全部開啟，亮度90%～100%。

入場模式：聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%，主席臺筒燈亮度50%。退場模式：聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%。

備場模式：主席臺筒燈與聽眾席筒燈亮度均在70%。以上所有模式場景變換，均設置淡入淡出時間1 ～100 秒，保持場景切換不影響會議進程和視覺效果。

3 PLC 電力載波智能照明控制系統布線的注意事項

PLC 電力載波智能照明控制系統為封閉式系統，所有回路不得連接其他任何與系統無關設備，如插座、電機，以及其他不調光燈具。

4 結語

針對LED 光源的控制，電力載波智能照明系統的設計、安裝及調試的簡易化和體驗感在滿足業主和設計師的需求外，極大程度地呈現了我們對光和自然的敬意。