淺談智能照明系統在生物制藥車間的應用與選型

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0.引言

   智能照明控制系統是*近幾年才從國外傳人我國的，有松下、菲利浦、奇勝等。它從集中控制著手,采用單片機作為控制單元，用2根24V的信號線實現照明控制。由于它具有許多普通照明控制所不具備的優點，已被越來越多地應用在廣場、碼頭、禮堂、廠房等大型場所。并以其*的性能逐漸被人們所認識和接受。筆者主要講述了松下四通智能二線制照明系統的基本理論和結構，并介紹了該系統在生物制藥生產車間的實際應用。

1.系統的組成

   該系統的組成見圖1。它的核心為中*處理器,即CPU,由它控制若干個照明控制模塊，不同規格的系統可帶控制模塊的數量也不同，我們選擇的是16位的系統，即CPU可帶16個控制模塊。由模塊控制繼電器來決定某個回路燈具的點亮與熄滅。照明開關為智能型地址碼開關。

   該系統是采用標準的總線控制技術，總線標準為EIB即歐洲安裝總線標準，控制方式為Peer-Peer的方式即對等控制方式，不同于傳統的Master- Slave即主-從控制方式，總線是4芯屏蔽雙絞線，其中2芯為總線使用，另外2芯備用。所有元件均采用24VDC工作電源，24VDC供電與電信號復用總線。

   該系統是模塊化、全分散、對等的系統。驅動器為標準模數化的元件，采用標準DIN導軌的安裝方式與CPU和控制模塊集中安裝在一個控制箱內，地址碼開關安裝在房間門口或走廊的合適部位。

2.系統的工作原理

    設計人員可以根據不同的工藝需要,將照明系統分為若干個回路，并對每個回路進行編碼，安裝時用手操器將編碼寫人相應的地址碼開關。當操作人員按動該地址碼開關后譯碼器得到指令譯碼后傳給CPUCPU經過判斷給控制模塊發出指令來控制相應回路照明器具的點亮與熄滅。對于同一個地址碼開關,寫人不同的編碼，就能控制不同的回路。另外,該系統還可實現每一回路的定時關燈功能，其操作非常簡單，由手操器將所要控制的時間寫人到該回路的地址碼開關。該回路的控制模式即為定時模式。定時模式如果使用得當，將會節省大量的能源。

3.智能照明控制系統在生物制藥廠房的應用

   生物制藥車間不同于一般的普通場所，它受生物制藥工藝所制約，具有潔凈度高、房間多、房間的照度不同等特點，因此，對照明控制系統的要求也高。過去所采用的普通照明控制系統線路復雜、能源消耗大，已不適合現代化生物制藥車間的要求。而采用智能照明控制系統則克服了上述的缺陷，具有以下優點:

3.1 節約能源

   本系統在使用中可根據不同的工藝要求，實現多場合不同時間的智能照明控制，充分利用照明燈具的組態來達到節能的目的。在部分場合由于對照明燈具的點亮有具體的要求，而一般開關由于本身控制的回路容量有限，無形中就造成了不必要的材料消耗。另一方面，由于其他原因忘記關燈而又沒右覺察到，這同樣會造成能源的浪費。

   以一個面積為6000㎡的疫苗生產車間為例， GMP要求的人流通道為:一更→普通空調走廊→二更→10萬級走腐→三更→萬級走底→萬級操作間。如果按照普通照明控制系統進行設計，那么工作人員要進入萬級操作間進行工作，開燈的順序如下:在更打開空調走腐的照明，在二更打開10萬級走廊的照明，在三更打開萬級操作間的照明。這樣，當操作者在操作間進行操作時，身后走過的路線上的燈是打開的。以10萬級走廊為例，簡單計算一下用電量:10萬級走廊共有70套燈具共5600W每天按點亮4h計算，共耗電23kW/h1年按240d計將耗電5750kW/h。而采用本系統后，對走廊的燈具進行分組，可根據不同的需要，決定點亮燈具的數*，而且點亮的時間可根據需要任意設定。這樣，走廊內的照明燈具*多點亮1/3，而且每天點亮的時間*長不超過1h每天*多耗電19kW/h1年的耗電量不過460kW/h，照此計算，10萬級走廊可節能0.92。同時，由于燈具點亮時間短，從而大大降低了燈具的損耗，也就降低了成本。

   本系統可以根據工作需要對具體的照明需求進行設定。例如，在一更二更三更的出口可安置紅外線感應開關，只要有人走動，需要點亮的燈點亮，沒有人走動時，延時(1min~2h自行設定)關燈;恒溫室為全封閉的房間，如果忘記關燈，很難被發現，會白白浪費能源，可在恒溫室門口設延時開關，操作人員進入恒溫室時，打開開關，離開時可以閉燈，如果忘記，自動延時(1min~2h自行設定)關燈。同樣節省大量能源。

3.2 使用方便、安全、舒適

   本系統在開關上有照明指示,本室內的照明情況在總控制室可一目了然地顯示出來，并可對其進行自由編組控制，便于進行管理。同時，由于所有的開關均為24V安全電壓控制，使用安全、可靠。本系統的所有開關均為嵌人壁板安裝，棄用突出的按鈕開關,非常適合在潔凈廠房內使用。

4 安科瑞智能照明控制系統

4.1系統概述

   ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩定。開關驅動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設計，可以任意拼接擴展，同時預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺進行數據交換。

4.2應用場所

   適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

4.3系統結構

4.4系統功能

（1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關狀態，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。

（2）當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

（3）可以對單個照明回路實現開關控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。

（4）開關驅動器支持過零觸發功能，負載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進行；可有*減少電磁干擾以及對電網的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

（5）對每個照明回路可以預設掉電狀態，當照明電源掉電時，開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態；確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。

（6）拖動調光控件，照明設備從0到100進行調光，可以對單個照明回路實現調光控制，調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制，也可以對多個照明回路實現調光控制，通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

（7）點擊場景控件，打開或者關閉對應場景設置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關閉。

（8）設置定時時間，確認時間點后，對該事件點執行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

（9）系統可以通過預設的當地經緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據天文時鐘控制照明開關，實現日落開燈、日出關燈的功能。

（10）所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊；當上位機系統故障或模塊離線時，驅動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執行，不影響日常的照明控制效果。

（11）系統結構是分布式總線結構；系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。

（12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設備選型

參考文獻：

[1]趙冬.智能照明控制系統在生物制藥生產車間的應用[J].中國衛生工程學,2004(03):41-42.

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版