智能照明控制系统与BA系统的方案取舍

刘育华

福建兆翔临港置业有限公司（361000）

智能照明控制系统与BA系统的方案取舍

刘育华

福建兆翔临港置业有限公司（361000）

1 关于照明控制系统

照明控制一般分为传统的现场开关控制及集中控制系统两种方式。其中集中控制又有传统的采用楼宇自控（BA）系统来监控照明，以及目前已较广泛应用的智能照明系统。由于新建一座航站楼，存在老的运行模式和管理与新的照明控制方式和照明管理的比较，在取舍控制方式之前，先将两种控制方式做简要介绍:

楼宇控制（BA）控制照明是在照明配电箱内每个控制回路加装接触器，再通过BA系统的控制终端对现场设置的DDC模块控制器发出指令,从而对接触器进行通、断控制，以实现远程控制的一种照明控制方式。

智能监控系统是照明监控后台直接控制现场照明控制模块的通、断以实现远程控制的一种照明控制方式。ABB i-bus KNX系统为全分布式总线，每个总线器件都有微处理控制器，能独立处理总线数据。KNX总线的元件都已实现智能化，每个通过编程后的总线器件都可独立接收和发送总线控制/状态信号。这意味着各元件既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作，又可根据要求进行不同组合，从而实现不增加元件数量而使功能倍增的效果。照明控制模块实际上是集成了DDC及接触器的功能，并在其基础上开发了其他功能，智能监控系统同时可通过软件兼容，纳入到BA系统中。

2 智能照明控制系统与BA系统的方案比较

2.1 关于经济性比较

BA楼宇控制方式（DDC）:因考虑到成本原因，在设计时控制回路的比例较小，往往只注重于一些大面积（重要）区域的控制，从人性化管理、节能化、舒适化等角度来看,并不能起到至关重要的作用。如大量增加控制回路，成本将急剧增加。

专门针对照明开发的智能化系统，根据照明的特点设计的专业控制网络，控制范围涵盖了地下车库照明、楼层公共区域照明、功能区域照明（办公室、会议室、多功能厅、餐厅、客房）、景观照明、泛光照明以及以上区域的应急照明。管理人员能够在一个(平台）系统中对整栋大楼的照明运行状态了如指掌。控制回路的增加对投资成本的增加并不是呈正比增长，其拓扑结构决定了只需增加驱动模块的费用。

根据厦门机场T4航站楼的节能设计理念，楼内照明采用隔行隔灯进行控制，即在不同场景下同一区域的照明灯具，可采用同时开启或均匀开启一半灯具，或根据要求开启某个回路灯具，这样就能达到不同场景下的照明节电控制。

根据厂家询价，智能照明控制系统每个点的投资约为450～600元左右，BA系统DDC控制器每个控制点（输入输出两个点）投资约为1 000～1 500元左右,其中还不含接触器（130～150元）和连接电线价格。

根据机场相关部门提供投资比对，T4航站楼方案二(每个配电箱内每个照明回路采用一组受控点)为实现设计院设计理念的方案，且此方案智能灯光系统投资应低于BA造价。

其他方案均与原设计思路不同。方案一，每个箱子里有若干回路，如采用一组控制点控制，其开启将无法实现单个回路控制或不同场景的控制，无法实现节能的目的,且无法实现照明回路故障监控。方案三，每个箱子为三个受控点，不能保证其能够实现场景控制，无法做到单回路控制，其节能控制实施存在一定困能,且无法实现照明回路故障监控。

表1 机场相关部门提供的智能灯光与BA的粗放比较(最小～最大)

2.2 功能的多样化比较

BA楼宇控制方式（DDC）:由于此类设计通常现场不设开关，而把所有的照明回路都通过BA中控室进行集中控制，使用者无法根据现场实际情况进行开关和调节，无法干预照明的状态和照度，实际使用中非常不便；除了对照明进行简单的开关（定时）控制以外，要想实现场景预设、情景变换和亮度调节，实际操作的技术难度非常大。交流接触器的生产处于夕阳产业，交流接触器使用工况也越来越不受人喜欢，噪音大，个头大，现代建筑在智能化、舒适化、节能方面的特点没有被体现出来。

智能照明系统除了具有DDC的中央控制、定时功能以外,还可以在现场安装许多的输入模块,如智能面板（现场控制实现回路的单独控制或预设场景控制）、触摸屏控制（通过可视化的界面实现回路的单独控制或预设场景控制）、人体移动探测器（通过动静探测进行自动开关控制，实现有人开灯，无人延时关灯）、光线感应器，根据现场的人员活动情况、自然光线强度等灵活的控制照明,实现不同的场景；同时具备与消防联动的功能,当系统接受到消防信号,强制开启和关闭相关指定回路。除了开关功能，系统利用调光模块还可以对特定区域进行调光控制、恒照度控制等，让照明得到最有效地利用（该功能在厦门T4航站楼内未实施）。中控系统对现场照明运行的监控，能够让管理人员及时地发现现场出现的问题。实例对照表见表3。

2.3 关于独立性比较

BA楼宇控制方式（DDC）:由于这类简单叠加起来的照明系统还不是一个真正的独立子系统，在BAS出现故障的时候,照明系统同时会受到影响，特别是对有紧急疏散照明功能的照明回路来说，会造成非常严重的后果。

智能照明系统是独立的控制系统，各种功能的设备丰富、稳定性好。如有专用于接受消防信号的输入模块，在后台系统失效时也能够强制开、关照明；还可以将接入照明的驱动模块设置成总线掉电后强制开启或关闭。

2.4 关于兼容性比较

BA楼宇控制方式（DDC）:各个厂商所开发的DDC产品虽然都遵循于一个通讯协议（Lonworks协议），但由于DDC设备外部结构复杂，接线方式众多，产品质量参差不齐，一旦设备出现故障需要维护和更换，必须找原有厂家。

表2 智能监控系统与BA功能比较

表3 ABB智能照明和霍尼韦尔性能的对比

智能照明系统采用一个开放的协议（KNX协议:欧洲总线协议）,此协议不仅是国际统一标准ISO框架内的协议，而且成为了我国楼宇自动化的国家标准。全世界已经有几百家厂商产品符合这个协议。当系统（设备）出现故障需要维护和更换时，可以有众多符合此协议的厂家供选择。

2.5 关于可靠性和功能的管理比较

BA楼宇控制方式（DDC）DDC:模块并不可以直接接入照明负载，而是通过控制接触器线圈的方式间接控制照明负载,接触器不是长期带电设备，长期断电会粘连；频繁的开关又会使触点老化；当功能有所改变或增加时,需要增加大量的DDC模块和接触器。

智能照明系统的每个设备都内置CPU,可被独立编程，可灵活地设置控制关系。控制功能改变时，只需通过软件编程就可以轻松实现。如果需要增加控制回路，只需增加驱动模块即可。每个设备都可独立运行，这意味着某个设备的损坏不会影响到其他设备的使用。

2.6 关于施工、设备安装比较

BA楼宇控制方式（DDC）:DDC模块不直接接负载,而是通过控制接触器方式控制负载;DDC需要单独安装一个控制箱，由控制箱连线至照明配电箱的接触器，线路繁多，结构复杂；DDC控制箱不仅占空间，而且增加成本。BA楼宇（（DDC）系统通常采用网络线进行系统连接，所以必须铺设在弱电桥架，这种与强电有交叉的系统没有屏蔽功能，对施工要求很高，且极易受干扰而影响信号传输。由于没有现场控制开关、探测器等，现场还是要安装传统的面板控制开关用于现场控制，并没有改变传统控制方式线路结构复杂，电缆成本高，施工及维护难度大的缺陷。

智能照明系统所有的设备只需采用一根总线连接起来,总线采用具有屏蔽功能四芯双绞线，可与强电桥架共同铺设而不用担心信号干扰。驱动设备直接接负载而不用接触器，驱动模块采用标准的35 mm DIN导轨安装在照明配电箱内的微型断路器下方，接线简单，结构明了。现场可配置传感设备，如智能面板、人体移动感应器、光线感应器等，所有传感设备只需要一根总线连接起来，施工简单、使用方便、安全，传统的面板开关也就不用安装了，节省了大量的材料成本和施工维护成本。

3 结语

由于近年来国内智能照明系统在大型公建、酒店得到了广泛的应用,市场内涌现了大量的产品，其中大多数产品均采用总线技术,如ABB的i-bus KNX照明系统、施耐德（奇胜）的c-bus照明系统及松下的F2-bus照明系统等。总线技术的应用使照明系统的控制范围增大，控制方式变得灵活，可靠性增强，系统布线简单，维护方便并具有强大的可扩展性和兼容性。厦门T4航站楼设计时参照的是KNX照明系统，最终订货是ABB i-bus系统，其原理相似且功能也适合。

近几年，国内大部分新建机场均采用的是智能照明监控系统来实现照明的监视与控制，成功的案例有:首都机场T3航站楼、昆明新机场航站楼、天津机场航站楼、武汉天河机场航站楼、呼和浩特白塔机场航站楼等。

通过两个系统的分析比较，智能照明系统的优势非常明显。投资者有理由推荐，设计院在设计时将照明控制从以前的BA系统里剔除出来（也可纳入），是合适的，也是合理的。建设单位有理由采用目前最为流行的智能照明控制系统，通过招标也突显智能照明系统的经济性，所谓新技术、新产品投资高的说法不攻自破，原有的运行、使用、管理的陈规陋习也将不断被淘汰。理智的选择新技术、新工艺、新材料将是建设单位管理者的追求，也是管理者的责任。