浅谈安科瑞智能照明系统在生物制药车间的应用与选型

0.引言

智能照明控制系统是*近几年才从国外传人我国的，有松下、菲利浦、奇胜等。它从集中控制着手,采用单片机作为控制单元，用2根24V的信号线实现照明控制。由于它具有许多普通照明控制所不具备的优点，已被越来越多地应用在广场、码头、礼堂、厂房等大型场所。并以其优越的性能逐渐被人们所认识和接受。笔者主要讲述了松下四通智能二线制照明系统的基本理论和结构，并介绍了该系统在生物制药生产车间的实际应用。

1.系统的组成

该系统的组成见图1。它的核心为中央处理器,即CPU,由它控制若干个照明控制模块，不同规格的系统可带控制模块的数量也不同，我们选择的是16位的系统，即CPU可带16个控制模块。由模块控制继电器来决定某个回路灯具的点亮与熄灭。照明开关为智能型地址码开关。

该系统是采用标准的总线控制技术，总线标准为EIB即欧洲安装总线标准，控制方式为Peer-Peer的方式即对等控制方式，不同于传统的Master- Slave即主-从控制方式，总线是4芯屏蔽双绞线，其中2芯为总线使用，另外2芯备用。所有元件均采用24VDC工作电源，24VDC供电与电信号复用总线。

该系统是模块化、全分散、对等的系统。驱动器为标准模数化的元件，采用标准DIN导轨的安装方式与CPU和控制模块集中安装在一个控制箱内，地址码开关安装在房间门口或走廊的合适部位。

2.系统的工作原理

设计人员可以根据不同的工艺需要,将照明系统分为若干个回路，并对每个回路进行编码，安装时用手操器将编码写人相应的地址码开关。当操作人员按动该地址码开关后译码器得到指令译码后传给CPUCPU经过判断给控制模块发出指令来控制相应回路照明器具的点亮与熄灭。对于同一个地址码开关,写人不同的编码，就能控制不同的回路。另外,该系统还可实现每一回路的定时关灯功能，其操作非常简单，由手操器将所要控制的时间写人到该回路的地址码开关。该回路的控制模式即为定时模式。定时模式如果使用得当，将会节省大量的能源。

3.智能照明控制系统在生物制药厂房的应用

生物制药车间不同于一般的普通场所，它受生物制药工艺所制约，具有洁净度高、房间多、房间的照度不同等特点，因此，对照明控制系统的要求也高。过去所采用的普通照明控制系统线路复杂、能源消耗大，已不适合现代化生物制药车间的要求。而采用智能照明控制系统则克服了上述的缺陷，具有以下优点:

3.1 节约能源

本系统在使用中可根据不同的工艺要求，实现多场合不同时间的智能照明控制，充分利用照明灯具的组态来达到节能的目的。在部分场合由于对照明灯具的点亮有具体的要求，而一般开关由于本身控制的回路容量有限，无形中就造成了不必要的材料消耗。另一方面，由于其他原因忘记关灯而又没右觉察到，这同样会造成能源的浪费。

以一个面积为6000㎡的疫苗生产车间为例， GMP要求的人流通道为:一更→普通空调走廊→二更→10万级走腐→三更→万级走底→万级操作间。如果按照普通照明控制系统进行设计，那么工作人员要进入万级操作间进行工作，开灯的顺序如下:在更打开空调走腐的照明，在二更打开10万级走廊的照明，在三更打开万级操作间的照明。这样，当操作者在操作间进行操作时，身后走过的路线上的灯是打开的。以10万级走廊为例，简单计算一下用电量:10万级走廊共有70套灯具共5600W每天按点亮4h计算，共耗电23kW/h1年按240d计将耗电5750kW/h。而采用本系统后，对走廊的灯具进行分组，可根据不同的需要，决定点亮灯具的数*，而且点亮的时间可根据需要任意设定。这样，走廊内的照明灯具*多点亮1/3，而且每天点亮的时间*长不超过1h每天*多耗电19kW/h1年的耗电量不过460kW/h，照此计算，10万级走廊可节能92%。同时，由于灯具点亮时间短，从而大大降低了灯具的损耗，也就降低了成本。

本系统可以根据工作需要对具体的照明需求进行设定。例如，在一更二更三更的出口可安置红外线感应开关，只要有人走动，需要点亮的灯点亮，没有人走动时，延时(1min~2h自行设定)关灯;恒温室为全封闭的房间，如果忘记关灯，很难被发现，会白白浪费能源，可在恒温室门口设延时开关，操作人员进入恒温室时，打开开关，离开时可以闭灯，如果忘记，自动延时(1min~2h自行设定)关灯。同样节省大量能源。

3.2 使用方便、安全、舒适

本系统在开关上有照明指示,本室内的照明情况在总控制室可一目了然地显示出来，并可对其进行自由编组控制，便于进行管理。同时，由于所有的开关均为24V安全电压控制，使用安全、可靠。本系统的所有开关均为嵌人壁板安装，弃用突出的按钮开关,非常适合在洁净厂房内使用。

4 安科瑞智能照明控制系统

4.1系统概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力，适用于一些中小型的项目；模块化设计，可以任意拼接扩展，同时预留I/O口以及Modbus接口，还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

4.2应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

4.3系统结构

4.4系统功能

（1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

（2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中。

（3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

（4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。

（5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

（6）拖动调光控件，照明设备从0%到100%进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

（7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

（8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。

（9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。

（10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。

（11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

（12）预留BA或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

4.5设备选型

参考文献：

[1]赵冬.智能照明控制系统在生物制药生产车间的应用[J].中国卫生工程学,2004(03):41-42.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版