一、智能照明系统

随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高，建筑电气工程的需求日益增长，同时也带来了对能源消耗和环境影响的更高要求。在这一背景下，智能照明系统作为建筑电气工程领域的重要组成部分，在节能、智能化管理和提升室内舒适度方面发挥着越来越重要的作用。

智能照明系统，一般会整合尖端的控制与感知技术，并结合了智能化管理策略，为建筑内部的照明设施带来了前所未有的智能化控制与管理体验。智能照明系统还引入了远程监控与控制功能，借助互联网技术和智能设备，用户即便身处异地，也能轻松实现对家中或办公场所照明设备的实时监控与操控，真正实现了智能化的远程控制。该系统还具备智能化的时间控制和场景模式设置功能，用户可以根据不同的时间段和使用场景，预设多种照明模式，从而满足个性化的照明需求，使生活与工作更加便捷与舒适。智能照明系统还具备数据采集和分析功能，能够实时监测照明设备的使用情况和能耗情况，为建筑节能管理和运营提供数据支持。

智能照明系统的组成与功能：
智能照明系统由多个组成部分构成，主要包括传感器、执行器、控制器、通信网络和用户界面等，这些组件相互配合，实现了系统的智能化控制和管理。
智能照明系统具有多种功能，包括自动调光调色、定时控制、场景模式设置、远程监控和能耗分析等。
自动调光调色功能能够根据环境光线和用户需求自动调节灯光的亮度和色温，实现节能和提升用户舒适度的目的。
定时控制功能可以根据预设的时间段自动调节灯光亮度和色温，满足不同时间段的照明需求。场景模式设置功能允许用户根据不同的使用场景设置不同的照明模式，例如会议模式、阅读模式、休闲模式等。
远程监控功能使用户可以通过手机App或电脑远程监控和控制照明设备，方便灯光管理和维护。能耗分析功能可以实时监测照明设备的能耗情况，为建筑节能管理提供数据支持。

二、电气项目中智能照明系统设计(图纸)实践
1、*医院迁建工程1#门诊综合楼电气图dwg**
<点击打开>
包含高低压配电系统图、配电系统干线图、地上各层配电系统图、照明系统图、消防电源监控系统图、电气火灾监控系统图、智能照明控制系统结构拓扑图、电流监控系统、能耗系统示意图等全套图纸。

2、典型的照明系统图纸dwg
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包含智能照明系统结构拓扑图和单栋楼的照明系统图。

三、智能照明控制系统供应商
1、施耐德电气(智能照明KNX系统和C-Bus系统)
2、爱瑟菲(IISFREE)智能照明系统

四、施耐德电气的智能照明KNX系统和C-Bus系统
施耐德电气作为全球能源管理和自动化领域的专家，引领数字化转型，以实现高效和可持续。在全球 100 多个国家拥有超过 15 万名员工。施耐德电气的宗旨，是赋能所有人对能源和资源的最大化利用，推动人类进步与可持续的共同发展。可以称之为Life Is On。施耐德电气的使命是成为您实现高效和可持续发展的数字化伙伴。
施耐德电气推动数字化转型，服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场。施耐德电气通过集成世界领先的工艺和能源管理技术，从终端到云的互联互通产品、控制、软件和服务，贯穿业务全生命周期，实现整合的企业级管理。

4.1 智能照明KNX系统
4.1.1 KNX系统的概念
“KNX 系统”概念起源于二十世纪 90 年代，现已成为国际标准 ISO/IEC14543-3，并于 2007 年正式成为中国 HBES国标 GB/Z 20965-2007。该系统通过一条总线将所有的元器件连接起来，每个元器件均可独立工作，同时又可通过中控电脑进行集中监视和控制。通过电脑编程的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功能却可灵活改变的效果。施耐德电气 KNX系统就是此类产品中的佼佼者。

4.1.2 KNX系统的优点
(1) 集成控制。可对灯光、遮阳、空调、地暖等进行集成式控制。
(2) 舒适。创造了安全，健康，宜人的生活及工作环境。
(3) 节能。现代化住宅应在满足使用者对环境要求的前提下，尽量利用自然光及人员活动来调节室内照明环境和温度环境，最大限度减少能量消耗。
(4) 灵活。能满足多种用户对不同环境功能的要求。KNX 系统是开放式，大跨度框架结构，允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。
(5) 经济。自动化提供了实现节能运行与管理的必要条件，同时可大量减少管理与维护人员，降低管理费用，提高劳动效率，并提高管理水平。
(6) 安全。可与消防系统进行联动，当消防报警时，可将正常照明回路强行切断，应急回路强行点亮，从而降低火灾的风险，提高建筑的安全性。

4.1.3 KNX系统结构
系统最小的结构称为支线，最多可以有 64 个总线元件在同一支线上运行。

当总线连接的总线元件超过 64 个或需选择不同的结构时，则最多可以有 15 条支线通过线路耦合器（LC）组合连接在一条主线上。下图所述结构称为域。每条支线可以连接64个总线元件，一个域包含15条支线，故一个域可以连接 15*64 个总线元件。

总线可以按主干线的方式进行扩展，干线耦合器 (BC) 将其域连接到主干线上。总线上最多可以连接 15 个域，故可以连接总计 14400 个总线元件。

总线元件分为三类：
● 系统元件
● 传感器
● 驱动器
系统元件负责整个系统的运行，例如电源模块等。
传感器负责探测建筑物中的开关的操作，或光线，温度，湿度等信号变化，例如智能面板人体感应、光感、温控面板等。
驱动器负责接收传感器传送的信号并执行相应的操作，如开关，调节灯光的亮度，控制窗帘开合，空调开关等。

4.1.4KNS系统常用元件选型清单表

4.2 智能照明C-Bus系统
4.2.1 C-Bus系统原理介绍及系统组成
C-Bus 系统是一个分布式、总线型的智能控制系统，主要用于对照明系统的控制。也可用于与消防、保安、门禁等系统；空调、窗帘、投影仪、电动幕布等设备联动。
系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一根信号线（5 类线）将它们连接成网络，连接照明控制器的网络通讯速率为 9600bps。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为 C-Bus 信号在 C-Bus 系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。
C-Bus 系统通过控制总线将所有单元器件连接成网络。总线上不仅为每个器件提供 36 伏直流工作电源，还加载了控制信号。 C-Bus通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系，因此在设计时更加简单、方便、灵活。

1、C-Bus 系统协议
C-Bus 系统遵从国际通讯协议标准，IEEE Standard 802.3‘CSMA/CD’
‘CSMA/CD’即为：Carrier Sense-Multiple Access-Collision Detection
● Carrier Sense- 载波监听，判断网络上是否有其他的主机正在传送信号。
● Multiple Access- 多个主机连接在同一条电缆上。
● Collision Detection- 防止两个或两个以上的主机同时向总线上发送信息。
2、 C-Bus 系统组成
一个 C-Bus 系统是由系统单元、输入单元、输出单元三部分组成。
● 系统单元支持整个系统的运行，例如电源模块等。
● 输入单元负责将外部信号 / 指令传入系统，例如智能面板、传感器等。
● 输出单元负责接收输入单元传送的信号并执行相应的操作，如调节灯光亮度等。

4.2.2 C-Bus 系统的优越性及应用范围
1、C-Bus 系统的优越性
● 线路简单，安装方便，易于维护，节省大截面线材消耗量，降低建筑开发商的投资成本和维修管理费用，缩短安装工期（20%左右），提高投资回报率。
● 运用先进的电力电子技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制任务，而且可以优化能源的利用，降低运行费用。
● 根据用户需求和外界环境的变化，只需修改软件设置，而非改造线路，就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期，适合于商业、工业、家居的不同使用要求。
● 控制回路与负载分类，控制回路的工作电压为安全电压直流 36V，即使开关面板意外漏电，也能确保人身安全。
● 当建筑物停电后，由于 C-Bus 系统中每个输入输出单元里都预存系统状态和控制指令，因此在恢复供电时，系统会根据预先设定的状态重新恢复正常工作，实现无人值守，提高物业管理水平。
● C-Bus 系统具有开放性，可以和其他物业管理系统（BMS）, 楼宇自控系统（BA）, 保安及消防系统结合起来，符合智能大厦的发展趋势。
2、C-Bus 系统的应用范围
C-Bus 系统可对白炽灯、日光灯、节能灯、石英灯等多种光源调光，对各种场合的灯光进行控制，满足各种环境对照明的要求。
● 写字楼、学校、医院、工厂——利用 C-Bus 时间控制功能使灯光自动控制，利用亮度传感器使光照度自动调节，节约能源，可进行中央监控并能与楼宇自控系统连接。修改照明布局时无需重新布线减少投资。
● 剧院、会议室、俱乐部、夜总会——利用 C-Bus 调光功能及场景开关可方便地转换多种灯光场景，实现多点控制。可通过 C-Bus控制空调、电扇、电动门窗、加热器、喇叭、蜂鸣器、闪灯等其他设备。
● 体育场馆、市政工程、广场、公园、街道等室外公共场合照明——利用 C-Bus 的群组控制功能可控制整个区域的灯光。利用亮度传感器、定时开关实现照明的自动化控制，利用 C-Bus监控软件实现照明的智能化控制。
● 智能化小区的灯光控制——用于智能化小区的路灯、景观灯的远程、多点、定时控制，中央监控中心监控；小区会所、智能化家庭中灯光的场景、多点、群组、远程控制；以及与其它家庭智能控制器配合使用。
● 酒店智能照明控制——可广泛应用于酒店的大堂、休息厅、咖啡厅、贵宾室、走廊等公共区域及泛光照明。定时控制、感应控制、场景控制与本地控制相结合，并可在总服务台或中央控制室进行集中管理。亦可用于客房区域设备的本地或远程控制。

4.2.3 C-Bus系统常用元件选型清单表

4.3 KNX系统及C-bus系统的特点区别
1、KNX系统与C-bus系统连接总线不同，KNX系统必须采用KNX总线连接，KNX总线为四芯屏蔽电缆；C-bus系统采用第五类电缆。
2、KNX系统最多可连接14400个总线元件，一个支线最多64个总线元件，一个域最多连接15个支线，总线最多可以连接15个域；C-bus系统每个单网络连接100个元件，多网络结构中一个C-bus系统最多支持255个网络。
3、KNX系统通过一条总线将所有的元器件连接起来，每个元器件均可独立工作，同时又可通过中控电脑进行集中监视和控制，系统组成自由度高，系统元件功能强大，编程难度较大，适用于大型复杂控制要求工程项目；C-bus系统通过控制总线将所有单元器件连接成网络，通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系，因此在设计时更加简单、方便、灵活，系统元件功能较为单一，编程难度小，适用于各类中小型简单控制要求工程项目。

4.4 本站上架的相关选型和技术样本
《施耐德电气-智能照明-KNX智能照明系统产品手册》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-C-bus智能照明控制系统》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-C-bus与KNX设计师手册合集》<点击打开>
《施耐德电气-数据中心综合布线和照明解决方案》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-LifeSpace解决方案办公楼 Office Solutions (1.1)》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-家居解决方案》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-智慧城市解决方案销售手册》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-Professional系列大功率调光器》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明-KNX Multitouch Pro, MTN6215-0310, MTN6215-5910, ZH (1.0)触摸屏说明书》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明--安装说明, KNX 网络安全 Dynamic Labelling 通用面板, MTN6194-6010S (1.0)》<点击打开>
《施耐德电气-智能照明--SpaceLogic KNX, 空气质量多功能传感器, MTN6005-0011, 安装和连接, ZH (V1.0)》<点击打开>

更多……
施耐德电气产品资料请移步“电天下资源集市”查找并使用 <点击打开>

4.5 KNX系统及C-bus系统应用场景
KNX系统
公共设施及办公楼
● 国家体育场（鸟巢）
● 北京科技会展中心
● 中国三峡总公司北京总部
● 北京农业银行办公楼
● 北京中铁建工办公楼
● 北京中国儿童中心影剧院
● 北京军事科学医学院
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酒店
● 北京财富中心酒店
● 北京丽兹卡尔顿酒店
● 北京桃源宾馆
● 上海古象大酒店
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住宅
● 北京锋尚国际公寓
● 北京高尔夫花园公寓
● 北京嘉和丽园
● 北京公馆
● 北京丛林庄季公馆
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C-Bus系统
公共设施及办公楼
● 北京奥林匹克网球中心
● 北京奥林匹克水上公园
● 北京奥体中心曲棍球场
● 北京残疾人训练中心
● 北京展览馆
● 人民大会堂地下车库
● 北京国际科技会展中心
● 清华大学游泳馆
● 北京师范大学体育馆
● 北京航空航天大学体育馆
● 中央直属机关办公楼
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酒店
● 北京饭店
● 北京威斯汀大酒店
● 北京皇冠假日酒店
● 北京文华东方大酒店
● 北京华彬费尔蒙特大酒店
● 北京丽山（万豪）酒店
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住宅
● 北京贡院9号
● 北京和乔丽晶公寓
● 北京富力城四期
● 青岛东海路9号
● 青岛上实海上海
● 上海大花园
● 上海古北名都城
● 上海皇都花园别墅
● 南京聚福园小区
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五、爱瑟菲(IISFREE)智能照明系统
爱瑟菲，专注于智能照明与控制系统的高端品牌，其智能照明系统产品广泛服务于全球5000多个项目，包括重点交通枢纽、五星级酒店及城市地标。凭借位于广州的1万平方米研发中心，公司全面部署第四代智能控制系统，正研发新一代智能面板与大功率调光技术，预计对行业产生重大影响。

5.1爱瑟菲(IISFREE)智能照明系统优势特点
1、系统布线施工简单，传统布线方式所需电源线8+1，线缆多，穿线管规格大；爱瑟菲照明控制布线只需要采用2+2型RVV4*0.75mm²系统总线即可；
2、系统网络构成简单，爱瑟菲照明控制系统由网络设备，输出设备和输入设备组成，网络设备主要包含电脑系统、显示器、打印机、系统软件、网关、网桥等，输出设备主要包含开关控制模块、电源装置、场景控制器、调光控制模块等，输入设备主要包含可编程控制面板、触摸屏、照度传感器等；
3、照明系统控制规模大，本系统最多可容纳255个子网、每个子网最多可以容纳255个设备（工程实际控制一般在80个左右），即系统最多可以容纳255×255个设备，可以用于各类大中小工程项目中。
4、爱瑟菲智能照明系统元件功能齐全，系统组成简单，便于设计院完成项目设计、成套厂生产组装，施工单位系统集成调试改造验收。
5、爱瑟菲智能照明系统协议接口多，由于项目不同的需求，智能照明系统可能需要与其他系统联动，例如楼宇自动化系统（BAS）、能源管理系统（EMS）、窗帘/遮阳系统、消防系统（FAS）、室外环境监测系统、舞台灯光系统等，爱瑟菲系统可以通过DALI、RS232、DSI、DMX512舞台灯光系统、BACNET、ZIGBEE、RS485、LONWORKS、MODBUS、GPRS与其他系统联动。

5.2瑟菲智能照明系统的地铁项目典型案例介绍
5.2.1地铁线路系统结构示意图

系统协议结构：
本系统由2层网络结构组成：上层为TCP/IP协议、底层为RS485协议。

5.2.2地铁线路项目智能照明需求分析
地铁站作为大量使用灯光的建筑，对于智能照明的需求具有以下特点：
控制区域类型较多，分别如下：
地上站：出入口、售票厅、进出站大厅、高架通道、站厅等等。
地下站：出入口、地下通道、售票厅、进出站大厅、站台等等。
以上等区域都需要列入控制范围。
灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，效果要求显著；
人流量和照明量存在线性比例关系，人流量越多，需要打开的光源越多；
乘客对于灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场所来设置不同的场景。
根据与地铁项目业主、设计单位针对地铁项目的沟通交流，并结合以往地铁站项目实施中的实际经验，对于本项目各控制区域需要用到的控制手段分析如下：

地铁站各个区域之间连接方式：每个区域的设备都接入车控室网箱关，每个区域的网关通过TCP/IP通讯协议的智能专网进行连接。

5.2.3地铁站智能照明控制系统示意图

设备清单如下：

5.2.4智能控制模块的安装及接线
智能控制模块安装在相应区域的配电箱内，如下图：
模块采用丁导轨方式安装（安装简洁方便，有利于维修），模块与模块上下之间的距离保持20cm，以便强电接线。每个控制模块都需要220V 电源供电。

实际工程项目图片：

5.3地铁站智能照明控制系统建议方案

地铁站有两种：一种是在地面之上、另外一种是在地面之下的。下面将以地下地铁站为例，对地铁站的照明控制进行详细的分析说明。

5.3.1出入口
地铁车站出入口是连接地铁车站与外界的建筑物,是乘客进出车站的通道。为吸引和方便疏散客流,车站出入口以分散的形式布置为宜,通常一个车站设置2 个～4 个出入口。随着地铁网线的不断扩展,城市内地铁车站出入口数量不断增加,其作为城市建筑的一部分,必然对城市景观和城市环境产生一定的影响。

因此,车站出入口的设计除满足吸引、疏散乘客的需要外,还应满足城市规划和城市景观的要求,做到协调、美观、易于识别。可根据需要设置出入口的场景——如白天模式、夜间模式等。
将此区域分成多个回路，分别为N1-N7，其中蓝色部分为应急照明回路。如下图所示：

高峰期：通过时钟控制模块定时控制，每天上下班高峰期（7：00—10：00及17：00—20：00）定时打开30%基础照明和60%的重点照明，因为在这个时段人流量比较多，如下图：

人流高峰期时，将所有回路都打开，效果图如下所示：

低谷期：通过时钟控制模块定时控制，每天上班时期（10：00—17：00及20：00—23：00），因为在这个时段人流量相对比较少，关闭10%的应急照明及30%的基础照明，只需打开60%的重点照明即可，从而达到节能的效果。

人流低谷期时，只需要开启少量的回路，效果图如下所示：

5.3.2地下通道（高架通道）
地下通道是乘客从候车室去往站台的通道，此通道得不到自然光照，长期都是黑暗的，因此对该区域应设置长明灯，确保最低照度。对地下通道的照明控制主要采用定时自动控制和手动控制。
下图是地下通道的平面图，将此局部地下通道分成多个回路，蓝色部分为应急照明回路。如下图所示：

高峰期：通过时钟控制模块定时控制，每天上下班高峰期（7：00—10：00及17：00—20：00）定时打开90%照明回路，因为在这个时段人流量比较多，如下图：

人流高峰期时，将所有回路都打开，效果图如下所示：

低谷期：通过时钟控制模块定时控制，每天上班时期（10：00—17：00及20：00—23：00），因为在这个时段人流量相对比较少，关闭10%的应急照明及30%的基础照明，只需打开60%的重点照明即可，从而达到节能的效果。

人流低谷期时，只需要开启少量的回路，效果图如下所示：

5.3.3售票大厅
售票大厅是乘客购买车票的场所，是进入地铁站台之前的必经之路。售票大厅内分有IC卡充值窗口、单程售票窗口，能办理充值业务和各个车站售票业务。因此售票大厅的人流量很大，对灯光控制的要求也很重要，光照不均衡会直接影响乘客的心情。为了让乘客更好的购票，我公司吸取大量的经验，对售票大厅灯光控制方式分为：手动场景控制、定时控制等。

将售票大厅分成多个回路（如N1_{N10），每种颜色代表一个回路，其中蓝色部分N10为应急照明回路。如下图所示：}

5.3.4站厅
站厅是乘客购买完车票以后进入站台场所，也是人群比较集中的地方，特别是节假日期间，智能照明控制对合理有效的安排乘客进入站台启着重要作用，不仅能使站厅显得高贵典雅，还可以衬托不同气氛，改善乘客的心情。可预置多种灯光场景，以适应不同场合的灯光需求，供工作人员任意选择，即方便管理又节约能源。对候车室灯光控制方式分为：定时控制、分区控制等。

下图是地铁站厅A区域平面图：

将站厅区域分成多个回路（如N1—N14）, 每种颜色代表一个回路，其中蓝色部分N13、N14为应急照明回路。如下图所示：

低谷期：通过时钟控制模块定时控制，每天上班时期（10：00—17：00及20：00—23：00），因为在这个时段人流量相对比较少，关闭10%的应急照明及30%的基础照明，只需打开60%的重点照明即可，从而达到节能的效果。如下图所示：

还可以通过分区控制，下图中分成了3个小区域，分别对应红色区域、绿色区域、浅蓝色区域：

5.3.5站台
站台是列车停靠的场所，也是乘客上下车的通道，该区域的照明占整个火车的照明比例较大，因此需要和合理控制与规划，不让能源浪费。

将此区域分成12个回路，不同颜色代表不同回路，蓝色部分为应急照明回路。如下图所示：

人流高峰期时，将所有回路都打开，效果图如下所示：

人流低谷期时，只需要开启少量的回路，效果图如下所示：

5.4联动接口
5.4.1 BAS对智能照明控制系统
环境与设备监控子系统（BAS）与智能照明控制箱的接口界面图如下：

5.4.2物理接口
BAS在各车站与智能照明控制箱的接口如下表-接口方式表：

5.4.3软件接口
1、接口协议：
BAS.ZNZ.P01：标准MODBUS RTU协议，智能照明设备控制器的站点地址可设。
通讯参数：波特率（9600），数据位（8位），停止位（1位），校验位（无），功能码（03）。

2、接口功能：

3、接口点表：

4、接口测试：
接口测试分为出厂测试与现场测试。

5.5设备设置和安装
5.5.1爱瑟菲智能照明开关控制模块

5.5.2爱瑟菲智能照明接线说明
1、强电部分：
1）开关模块右下角 L-PE-N 三根线分别为火线，地线，零线，从就近配电箱取电，并且接好，保证模块正常运行。
2）开关模块左上角单独两个接线端（F.ALARM）为无缘干接点，禁止接入强电。
3）开关模块回路A1—An（n=4、6、8）为强电进线端，需三项平分接入。下端B1-Bn（n=4、6、8）为负载（灯线）对应接。上下端A1对应下端B1为一个回路，分别为上进火线，下出灯线负载线。一个回路进线有两颗螺丝，一个接火线，一个不接（留着备用）。
4）开关控制模块单独供220V电，方便后期维护。
5 ）开关控制模块的负载（灯线）接入设备的负载端，让设备更好的运行。
2、弱电部分：
1）智能照明通讯方式采用485总线控制，线型采用RVVP4x0.75通讯控制总线。
2）所有设备采用串联方式，（手拉手接法），保证每个配电箱的线都能和同一子网配电箱相通，每个子网RVVP4x0.75通讯控制总线都要和对应设备配电箱中的模块相连接，且不要放到其他配电箱中的模块位置。
3）总线接线顺序必须保证一致，四种颜色相对应。（不能再桥架里接头，假若出现故障，处理比较复杂，双方都麻烦）。

5.6爱瑟菲(IISFREE)智能照明控制系统常用元件选型清单表

5.7本站上架的相关选型和技术样本
《爱瑟菲产品手册》<点击打开>
《爱瑟菲系列产品》<点击打开>
《广州世荣电子-爱瑟菲智能照明系统系列产品参数说明》<点击打开>
《爱瑟菲系列产品列表》<点击打开>