智能照明系统设计方案

1、概述

办公环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一，因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍，办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3，办公照明的设备费用（包括照明器件和配布线工程费）约占电气工程费用的10%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能大大简化穿管布线的工作量，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分，而且应用范围越来越广。

智能照明控制系统的技术，随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局，不同灯具的选配，实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能；同时利用系统配备的监控软件，大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面，能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。

2、智能照明系统

长期以来智能照明在国内一直受到忽视，绝大多数建筑物仍然沿用传统照明控制方式。部分智能区域照明和定时开关功能，很难实现调光、场景控制等负责多变的功能，澳洲奇胜的C－BUS正是为了满足这些更高的照明需求而开发出来的新一代智能照明控制系统。就照明管理系统而言，它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光处理，而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质，确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

C－BUS智能照明系统是由澳大利亚电器行业的领导制造商――奇胜电器公司于1994年开发，其产品设计和制造工艺满足澳大利亚和欧洲电气安全和电磁兼容性标准。目前C－BUS智能照明系统已经广泛应用在国内各个行业中，实践证明，C－BUS系统功能先进，技术可靠，备受用户青睐。

控制原理

C－BUS系统是一个二线制的照明管理系统，所有C－BUS单元由一对通讯信号线（UTP5）连接成网络，每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设置功能，通过输出单元控制各负责回路，输入地址通过群组地址和输出单元建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转换成C－BUS信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并作出判断，控制相应输出回路。

C－BUS系统的控制方式是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可撤除。C－Bus系统的每个单元均内置微处理器，所有的参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失。

3、系统优点和特点

目前，设计师在设计照明系统时一般仍然沿用传统的方法设计，比较先进的就是在某些照明回路中串联由楼宇自控（BA）系统控制的触点，通过控制这些触点可以实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能，但是这种控制方法具有一定的局限性：

考虑造价因素，这些回路的数量一般很少，一般只有大面积区域控制，若将回路划分的较细则造价昂贵。

现场通常不设置开关，所有照明回路通过BA中控制室控制，现场无法根据实际情况干预照明状态，使用不便。

控制功能简单，只能实现定时、开关的功能，若要实现场景预设、亮度调节，软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。

由于照明系统并不是一个独立的系统，所以，在BA系统出现故障时，照明系统同样受到影响。 C－BUS系统则是一个专门针对照明需要而开发的一个智能化系统，可以独立运行。它有一套独立的控制协议，相对BA系统来说比较简单，完全满足对照明控制的需求，而且造价相对BA控制便宜。采用专业的照明控制系统，既可以降低造价又可以实现更加完美的智能照明控制，同时还可以保护灯具，节约能源，降低运行费用。

控制回路与负责回路分离，输入输出单元仅用一根五类线作为总线相连，并且在网络中可以随时随地添加新的控制单元，控制面板的工作电压为安全电压DC36伏，确保人身安全。

该系统具有分布式智能控制特点和开发性，可以和其它建筑管理系统（BMS）、楼宇自控系统（BA）、安保及消防系统结合起来，提高物业管理智能化水平，符合现代生活的发展趋势。

4、设计分析

综合指挥办公大楼主要用作办公指挥，其内部具体用途到目前为止仍未明确。基于业主提供的初步图纸，我司在设计是假定没曾有两个办公大厅、一个会议室、18个普通办公室以及2个领导办公室作初步设计，有待各个房间用途确定以后再作详细设计。 功能列表如下：

区域 会议室 普通室 走廊 领导办自动调光，保持恒定的照度、遥控、监控整个区域照明状态 公室 办公大多点控制、区域控制、按上下班时间自动控制 堂 回路划分如下：

区域 灯具种类 吊灯 筒灯 会议室 日光灯槽 射灯 普通室 日光灯盘 落地灯 经理办公室 台灯 筒灯 办公大堂 日光灯盘 1 1 2 1 1 1 4 开关 调光 开关 调光 调光 调光 开关 自动开关 走廊 日光灯盘 6 （红外感应） 根据上表统计出有：调光回路10个、开关回路44个。采用四路调光器三个，四路继电器两个，两路继电器十八个，单路继电器一个。 根据控制要求配置输入设备如下：

480 300 360 100 60 200 720 回路数 2 1 控制方式 调光 调光 功率(w) 600 200 控制要求 场景控制、遥控、调光 按上下班时间自动控制 红外线控制，有人时开灯，无人自动关灯 会议室入口处设置一个场景开关，设定四个场景：会议、演讲、投影、全关。在进入会议室时可选择会议模式，在会议进行中，可以通过场景开关方便转换场景。离开会议室时，只需要按全关键即可熄灭所有的灯光。另外在室内设一四键带红外开关，便于分开调节各路灯光，同时可以遥控。

经理办公室入口处设一带红外接收的四键开关，办公桌正上方设一个亮度传感器，当亮度不够时可自动调节筒灯的亮度以保持恒定的照度。

走廊设置一红外线传感器，当有人进入时自动开灯，人走后自动延时20秒钟熄灭，以节省电能。

办公大堂四个角落分别设置一四键开关进行多点控制，方便使用。另设置一定时器，上班前自动开灯，午休时自动关闭部分回路，下班后自动关灯。

普通办公室入口处设置一两键开进行多点控制，方便使用。另每层楼设置一定时器，上班前自动开灯，午休时自动关闭部分回路，下班后自动关灯。 e) 统计出材料清单如下： 序号 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 四路调光器 四路继电器 单路继电器 两路继电器 四场景开关 四键带遥控开关 四键开关 亮度传感器 红外线传感器 两路七天定时器 四键遥控器 型号 5104D750 5104R 5101R 5102R E5034NS E5034NIR E5034N 5100PE E5751 E5031/2TC7 5034TX 数量 3 2 1 18 2 3 4 1 1 2 2 输入与输出元件共37个,综合楼一共十四层，共计输入输出元件518个，因此需要采用通过网络桥连接的小型网络。

f）PC接口：5100PC 十四个；系统电源：5100PS=（518+14）÷17 取整数为三十二个。 g) 系统网络结构图 系统网络结构图

整个大厦采用楼宇自控系统，将照明作为一个子系统纳入其中统一管理。不仅在现场可以控制各个区域的灯光，还可通过中央监控系统对照明状况进行监控，既方便了物业管理又可节约能源。

在增加这些功能时，采用传统的设计方法很难实现。利用楼宇自控系统实现时又具有一定的局限性。因此考虑使用奇胜公司的C-Bus智能化照明管理系统，在满足上述各种要求的同时简化了线路，丰富了使用功能。还可大大降低今后的维护管理费用。

5、设计方案说明

设计方案中采用C-Bus系统输出元件控制各个回路，仅在各个主要出口处设置了面板开关，通过软件编程控制该层所有的照明。系统输出元件分散安装在办公大厅内，减少强电线缆的长度，方便维护。各个区域的面板开关等布局确定后根据需要就近安装。若使用中布局重新改变时，无须修改线路，只须重新编程。

整个大楼的办公区域照明由中央监控计算机自动控制，上班时间自动亮灯，下班后自动关灯。当某些区域需要照明时，可以通过现场的面板开关打开相应的回路（非专业的智能照明系统很难做到）。在靠近窗口的位置设置亮度传感器采集现场亮度，自动控制某些回路的开关达到节能的目的。

会议室、多功能厅等重要的区域可通过C-Bus系统的场景控制功能实现场景的自动转换，亮度的自动调节，提供高质量的灯光效果。C-Bus系统还可与会议系统结合，使灯光、音响、图像等全部集成在一个会议系统内，方便使用。

C-Bus系统有可扩展性，可以根据需要随时增加或减少元件的数量。

6、系统元件介绍

１. 系统单元：

网络桥，系统电源，PC接口，以太网接口 1）系统电源

型 号 5500PS 输入交流电源 AC 220-240V 输出C-Bus电压 DC 15-36V 输出电流 350mA

AC输出阻抗 10kΩ 工 作 温 度 0-45℃ 接线端子 2个RJ45插槽 安装方式 35mm导轨

外形尺寸 72×85×65mm(L×W×D) 说明：

（1）每一个电源可以给17个C-Bus单元器件提供电源。

(2) 每个网络必须有足够的电源，具体到一个网络需要多少个电源可先按每个电源供17个元件提供电源外，具体数量应使用C-Bus Calculator软件计算、校验。

(3) 具有低直流输出阻抗，高交流输出阻抗的特性和抗干扰、输出限流、过流保护的功能。 2）网络桥

型 号 5500NB C-Bus输入电压 DC 15-36V 电 流 消 耗 20mA 工 作 温 度 0-45℃ 接线端子 2个RJ45插槽 安装方式 35mm导轨

外形尺寸 72×85×65mm(L×W×D) 说明：

(1)当C-BUS总线传输距离超过1000M时，必须使用网络桥。 (2)当控制回路数多于255个时，必须使用网络桥。

(3)当单个网络的元器件多于255个单元时，必须使用网络桥。 (4)根据具体工程元器件分布情况，也可使用网络桥。 (5)网络桥两边必须有足够的电源，网络桥只提供数据交换。 3）PC接口

型 号 5500PC C-Bus输入电压 DC 15-36V PC/PC接口 RS232(DB9接头) 工 作 温 度 0-45℃ 电 流 消 耗 32mA 接线端子 2个RJ45插槽 安装方式 35mm导轨

外形尺寸 72×85×65mm(L×W×D) 说明：

(1) 提供一个RS232通讯接口，让外界计算机及监控系统可以直接对

C-Bus系统进行软件编程和控制。 (2) 对系统提供一个系统时钟。 4）以太网接口 型 号 5500CN C-Bus输入电压 DC 15-36V 电 流 消 耗 0mA 工 作 温 度 0-45℃ 接线端子 3个RJ45插槽 安装方式 35mm导轨

外形尺寸 72×85×65mm(L×W×D) 说明：

(1) 提供以太网和C-BUS网络之间的接接口；

(2) 通过RJ45接口对C-BUS内部网络及内部单元编程，实时监控网络。

当C-BUS网络较大或为了提高监控时网络速度，采用以太网接口可达到10M的传输速度。

5)红外线感应器（E5751L）

用于探测人体移动时发出的红外线，去感知周围环境是否有人在活动，

从而实现 “人来灯亮，人走灯灭”的功能。也可以通过探测到人的活动根据要求控制其他负载（如空调，风扇，电动门窗，报警器等）的开关。最大感测角90度，水平感测距离为6米。

6）四路输出继电器

型 号 5504RVFP C-Bus输入电压 DC 15-36V 电 压 AC 220-240V 功 率 损 耗 <3W 额定输出电流每路输出各为 10A 电 气 试 验 额定电流时 电 阻 负 载 最少60，000次 白 炽 灯 负 载 最少60，000次 荧 光 灯 负 载 最少60，000次

电 感 负 载 最少60，000次

电气绝缘等级 的电压等级下可以持续1分钟不被击

穿

工 作 温 度 0-50℃ C-Bus端接线端子线径 两个RJ45插槽

电源端接线端子线径 安装方式 35mm标准导轨 说明：

（1） 用于日光灯源的控制。

（2） 与模拟输出单元和可调光式电子镇流器配合，对日光灯源进行调光。

5504RVFP端子接线图

7）专业级单路、两路、四路调光器 产品型号：

L5101D20, L5102D10, L5104D5 输出电流分别为： 1×20A、2×10A、4×5A 输入：220-240V AC 频率：50～60HZ 调光范围：2～98% 提供: 系统时钟,60mA系统电源 自检测输出通道电流 过温和过电流保护 旁路远程开关控制功能 带一路报警信号开关通道输出 符合澳洲和欧洲安全及EMC标准 尺寸：240×202×75MM（L×W×D）

5104D5系列端子接线图