泛光照明智能化控制系統分析

劉 春

耀有光科技集團有限公司，廣東 廣州 510000

0 引言

泛光照明工程在城市發(fā)展過程中能夠起到積極作用，無論是在對城市建設水平的提高上，還是對城市夜景的打造上，泛光照明工程都具有一定的積極意義。目前，泛光照明的智能化控制系統存在一定的問題，對其進行優(yōu)化完善可以降低運營成本。如何將所有的燈光設備統一化管理，達成實現多種燈光控制效果，讓城市夜景更加美觀，在保證系統運行穩(wěn)定性的基礎上實現其社會效益和經濟效益，是亟須研究的問題。文章闡述了泛光照明智能化控制系統的含義、功能和意義，研究了泛光照明智能化控制系統的具體設計。

1 泛光照明智能化控制系統概述

泛光照明是一種使指定照明區(qū)域的亮度遠高于其他部分的特殊照明方式，該照明方式一般應用于夜晚建筑物外部的照明，通過泛光照明能將建筑物以更加美觀的形式呈現。泛光照明一方面可以讓某些夜間工作場所繼續(xù)工作，如貨場、停車場等，另一方面能讓建筑物或者雕塑在夜晚中凸顯。泛光照明智能控制系統是針對泛光照明的一種系統化照明控制網絡，能自由調整各種泛光照明的亮度和開關。該系統可以作為樓宇設備自控系統的一部分，也可以作為獨立的系統運行，使用泛光照明系統能實現舒適照明和有效節(jié)能。泛光照明系統工程的開展具有重要的意義，一方面能將建筑的立體感完成呈現，另一方面通過泛光照明的智能化控制能營造出豐富多彩的城市夜景，提升城市夜景照明的質量。在照明系統中，最重要的部分就是燈光，可以根據自身需求自由定制燈光效果，通過不同樣式的設計能讓燈光場景更出彩。

2 泛光照明智能化控制系統的優(yōu)勢

2.1 可靠性

泛光照明智能化控制系統最大的優(yōu)勢是具有較強的穩(wěn)定性，通過智能化系統使照明系統更加穩(wěn)定，還能使照明線路的可靠性不斷提升。如果單支路出現問題，系統能通過智能調節(jié)，使其不會對正常線路造成影響，其他線路的燈具依然能正常使用，從而提升系統的可靠性，讓燈光呈現的效果得到保證。

2.2 統一性

統一性是指系統能將不同種類的燈統一控制，即使燈具的數量較多，也能做到有效調節(jié)。智能化控制系統最大的優(yōu)點便是統一控制，智能化控制系統能在同一時間對所有的照明設備進行統一管理，實現多種設備和不同配置的燈光聯動效果，無須考慮格式是否兼容的問題。此外，該系統能實現照明的統一控制、管理，以及照明場景的編制，能充分實現在夜間場景下的燈光配置和不同設備的聯網設置。

2.3 集成性

因為泛光照明系統的存在主要依靠于城市建筑而得以實現，所以在進行照明的過程中，需要對城市樓層的各個方向和角度進行有效控制，并能夠將產出的信息及時進行反饋，如實時溫度等，在數據反饋過程中也可以通過主機進行隨意切換，以便做到不同的燈光區(qū)域給予相應的信息反饋。這一功能的實現便是通過智能化控制系統，借助混合視頻矩陣進行集成混合控制。

2.4 網絡性

信息技術已經滲透到人們生活的方方面面，智能控制系統也融入大量的信息技術，這導致所有的控制操作都可以通過網絡來實現。通過將照明系統和高速以太網進行結合，能實現對各種泛光燈的高效控制。

3 泛光照明智能化控制系統應用場所及結構分析

3.1 應用場所

泛光照明智能化控制系統的應用場所比較廣泛，主要包括大型商場、大型超市、廣場以及智能小區(qū)；學校、醫(yī)院、酒店、銀行等；工廠車間、倉庫等；數據中心和機房；車站、機場、隧道、停車場等；博物館、展覽館、市民中心等大型公共建筑。

3.2 結構分析

通常情況下，泛光照明系統所采用的結構形式為分層結構，在項目的搭建過程中，主要氛圍支線和成域這兩種結構模式。采用分層結構模式一方面是由于布局比較清晰、且布線容易、所能承載的容量也比較大，比較適用于各種大型公建的項目中；而從另一方面來講，泛光照明系統為每個域和每條支路都分別配備了KNX電源，這種電源的最大優(yōu)勢便是及時系統某個部分出現問題，也不會影響系統其他部分的正常工作。

4 泛光照明智能化控制系統設計

4.1 原理設計

系統原理設計最重要的部分是建立主控室，通過主控室控制整個照明系統，主控室具有重要作用，一旦其出現問題會連帶著周圍所有的照明設備出現問題，對其他支路的系統造成很大的影響，因此主控制器的選擇非常重要，需予以重視。主控制器能向外輻射，從而控制整個建筑的所有夜間燈光監(jiān)控網絡，這是進行系統原理設計的第一步。第二步是將所有的照明設備同步之后能讓所有的照明設備實現統一調控，從而提高操作人員和維護人員的工作效率，實現統一化的管理目標。

4.2 網絡設計

該系統的網絡采用以太網，以太網的使用需要基于網絡和通信協議，通過以太網能對燈具的整體布局和控制實現統一調控，對所有泛光燈的照明進行調配。以太網是照明控制系統網絡方面的核心，沒有以太網將難以進行照明控制系統的網絡設置。以太網的主干網絡的結構是環(huán)形的，通過環(huán)形的結構設計能通過網絡實現所有信息的連接。環(huán)形設計還體現在弱電控制系統上，弱電控制系統的主干網絡采用的是光纖網絡，通過分控制箱來實現對各個局域支線的控制，之所以采取環(huán)形控制，是因為環(huán)形結構所具有的物理結構能使得網絡信號的傳輸更加穩(wěn)定。主干網通過局域分箱來實現對支線網絡的控制，而支線網絡所采用的結構是星型結構，利用以太網絡將各個分控中的信號進行傳輸，從而實現對每一套燈具的控制。總之，采取單模光纖來進行信號傳輸的以太網具備穩(wěn)定性和高流暢性的特點，能支持系統的穩(wěn)定運行。

4.3 控制方式

智能化控制系統作為泛光照明工程的重要組成部分，其安裝和規(guī)劃需予以重視。一般在進行智能化控制系統的設計過程中，需要在設計時留出一個外接接口，目的是實現與主機的相連，以便與主機內部的操作系統聯動，從而控制主機對泛光照明的各個設備實現控制。目前建筑夜景采取的控制方式是一種綜合手段，通過集中控制來實現整體層面的監(jiān)控，將整體的監(jiān)控情況展現在主控制中心面前，從而保證照明系統運行的平穩(wěn)性；而分散控制則能實現在每個分區(qū)和不同節(jié)點上的控制，保證每一條支線的平穩(wěn)運行，能對每一條支線的泛光照明實現隨意調節(jié)和開關。目前實現的控制效果主要有以下兩點：（1）對燈光組合、亮度、變化頻次和泛光程度的變化控制。（2）通過照明智能化控制系統能調整泛光燈的亮度，達到節(jié)能的目的，通常情況下，在一些比較重大的節(jié)日時，會通過對燈光亮度的調節(jié)，以降低電能消耗。

4.4 LED控制器

LED控制器要想正常工作需要調整灰度控制的級別參數，一般來說256級～65 536級的灰度控制能從人們生理視覺出發(fā)將圖像色彩更好地展現出來。LED控制器的良好運轉除需要借助于以太接口和UDP網絡協議，還需要將控制器之間的級聯距離也作出明確的規(guī)定，才能通過軟件設置來達到諸如時鐘頻率、灰度參數等一些指標的調控。

4.5 LED主控制器

要想實現LED主控制器，需要對數據分配器的參數進行調節(jié)。通過軟件將控制器的控制芯片類型進行更改、調整時鐘的頻率。在調解過程中需要注意，統計控制系統能控制的最大數量的像素點約為12萬，一般能在32級～65級的范圍內實現536級的灰度控制。另外，LED主控制器可以通過LED內置的時鐘將預存其內部的節(jié)目進行定時播放，以滿足客戶多維度和多層次的需求。

5 結束語

綜上所述，泛光照明智能化控制系統的出現，不僅可以使建筑物的美感得到提升，還可以在很大程度上提高夜間場所的工作效率。當然，在泛光照明智能化控制系統中重要的部分便是智能化控制系統，通過智能化控制系統能調節(jié)燈光的色彩、色調、亮度、對比度等要素，從而創(chuàng)造出多元的照明效果。未來如果能對智能化控制系統進行更深度地研究，勢必能讓泛光照明工程為城市更好的賦能，讓城市的夜景更加絢爛。