智慧型照明控制系統(tǒng)是提供各式建筑物高操控性并進(jìn)一步提升建筑物至綠能及層次，是節(jié)能與數(shù)碼科技交流匯集的核心產(chǎn)品。該系統(tǒng)規(guī)模彈性十分寬廣，從小至十余回路的無(wú)主機(jī)小規(guī)模場(chǎng)合以達(dá)數(shù)千回路的網(wǎng)路型系統(tǒng)均可遍用。這是因?yàn)楝F(xiàn)代建筑和居室內(nèi)的照明不僅人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供良好的視覺(jué)條件，而且要利用造型光色營(yíng)造出具有一定美感的室內(nèi)環(huán)境。
　　
　　于是智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生隨著綠色照明工程計(jì)劃的實(shí)施，智能調(diào)控的半導(dǎo)體情景照明系統(tǒng)也逐步得到了發(fā)展。尤其是實(shí)用易用的新一代數(shù)碼照明控制系統(tǒng)配合各類型建物特性在居家或辦公與商業(yè)或公共空間均可構(gòu)建出各類新型方案。為此本文將對(duì)智慧型照明控制系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用模組和特征作研討，又著重對(duì)照明控制系統(tǒng)的'智慧'技術(shù)的實(shí)現(xiàn)作分析，并對(duì)智慧型照明控制在居家丶辦公與商業(yè)等建筑空間中的應(yīng)用作介紹。
　　
　　據(jù)此，首先對(duì)智慧型照明控制系統(tǒng)架構(gòu)作研討。圖1為智慧型照明控制系統(tǒng)示意框圖。它是使用D-bus總線（一對(duì)數(shù)據(jù)通信2C通信線）路貫穿整體建物，經(jīng)由不同位置裝設(shè)的高科技的數(shù)碼開(kāi)關(guān)或造型精美款式多樣的各種傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)，組合成高科技的控制系統(tǒng)，使用人員可在任一地點(diǎn)控制其他位置的控制輸出裝置。進(jìn)行開(kāi)?；蛘{(diào)光場(chǎng)景氣氛控制。使用者亦可經(jīng)墻面的彩色觸控屏幕，至手機(jī)上網(wǎng)方式控制；對(duì)于各類建筑物，系統(tǒng)亦可與各類中央監(jiān)控系進(jìn)行整合連線。
　　
　　1智慧型照明控制系統(tǒng)方案應(yīng)用特征與模組的應(yīng)用
　　
　　從圖1的智慧型照明控制系統(tǒng)示意框圖可看出，整個(gè)照明控制系統(tǒng)通過(guò)D-bus總線方式將各個(gè)組成部件作有機(jī)相連，其應(yīng)用特征如下：
　　
　　*紅外控制模組應(yīng)配合紅外線感應(yīng)器使用，白天為常開(kāi)或常關(guān)，晚上由紅外線控制。其中應(yīng)用了它是一種新型紅外線連鎖控制，本常應(yīng)用于走道或廁所茶水間場(chǎng)臺(tái)，配合節(jié)電控制，其本功能必須需搭配紅外控制模組?？梢佬枰O(shè)定為下列二種模式之一：平時(shí)為開(kāi)燈狀態(tài)，下達(dá)關(guān)命令時(shí)，將跟隨紅外線動(dòng)作延時(shí)；或平時(shí)為關(guān)燈狀態(tài)，下達(dá)開(kāi)命令時(shí)，將跟隨紅外線動(dòng)作延時(shí)。
　　
　　*簡(jiǎn)易型觸控開(kāi)關(guān)為彩色觸控屏操作，它與通信傳轉(zhuǎn)換器配合使用，應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)回路狀態(tài)同步，同一系統(tǒng)可在多處安裝觸控屏。需要說(shuō)明的是，手機(jī)也可以成為遠(yuǎn)方遙控器。出門(mén)在外，通過(guò)手機(jī)畫(huà)面即可掌握家中的燈光開(kāi)關(guān)狀況或回家前遙控預(yù)先開(kāi)啟或屋內(nèi)的照明。
　　
　　*動(dòng)力設(shè)備控制本功能需配合電磁開(kāi)關(guān)控制模組。注意電磁開(kāi)關(guān)多應(yīng)用于較大功率之電機(jī)設(shè)備或空調(diào)機(jī)或大功率燈組。本系統(tǒng)不僅可控制照明連同空凋或排煙，其送風(fēng)機(jī)可一起控制。而四回路定址動(dòng)力控制電模組，可控制及監(jiān)控四組外接的電磁開(kāi)關(guān)，并是編碼設(shè)定，含四組10A電模組，內(nèi)含12組狀態(tài)接點(diǎn)輸入，為數(shù)碼界面、2線式通信。
　　
　　*時(shí)程控制配合網(wǎng)頁(yè)式時(shí)程控制器在總線上，可以上網(wǎng)方式道行調(diào)整時(shí)間表或強(qiáng)制開(kāi)關(guān)。通過(guò)上網(wǎng)方式修改時(shí)程及遙控?？刂品绞讲捎萌航M為單位，不以個(gè)別回路為單位，zui多控制10個(gè)群組。而網(wǎng)頁(yè)式時(shí)程控制器功能為：可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)方式連線即可規(guī)劃時(shí)程（以周為單位）；它每周可使用2種時(shí)間表進(jìn)行不同時(shí)程規(guī)劃；亦可控制對(duì)象為12群，控制全棟多區(qū)回路，并可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)視調(diào)整設(shè)定及遙控某一群；又可獨(dú)立操作，無(wú)需依賴電腦及網(wǎng)路。
　　
　　*遙控器操作在客廳內(nèi)或家庭劇院內(nèi)，手持一只遙控器即可操作所有的設(shè)施。包含影音電視、音響、DVD、窗簾、投影機(jī)及燈光與空調(diào)，其中燈光是空間氣氛zui重要的設(shè)備，在遙控器上點(diǎn)選[觀賞]、[休息]、[聚會(huì)]、[寧?kù)o]、[熱情]、[溫馨]等，營(yíng)造*不同鳳格的空間感。
　　
　　*配合傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)造型及材質(zhì)選擇揮多元，便于配合裝修設(shè)計(jì)需要。傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)便於日后維護(hù)更控；配接回路方式類似傳統(tǒng)作業(yè)方式。在回路所在燈光附近可以使用傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)配合四回路傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)定址電模板或三回路傳憑統(tǒng)型開(kāi)關(guān)界面器組臺(tái)，傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)仍可以設(shè)為進(jìn)行群控或場(chǎng)景。
　　
　　*調(diào)光控制本功能需配合調(diào)光應(yīng)用模組，當(dāng)手動(dòng)調(diào)整旋鈕時(shí)，燈具跟隨旋鈕進(jìn)行調(diào)光，當(dāng)常有場(chǎng)景命令時(shí)依場(chǎng)景指令。調(diào)光應(yīng)用模組輸出高0-10V,需搭配額外之調(diào)光型電子安定器或可控硅。而調(diào)光應(yīng)用模組是配合節(jié)能應(yīng)用或是會(huì)議室、客廳氣氛使用；其位址可設(shè)定1-64,有8組場(chǎng)景設(shè)定，4組DCO~10V輸出連接調(diào)光鎮(zhèn)流器或可控硅，工作電壓為AC18V/DC24V,4組O-10vdc輸入端子連接本地調(diào)節(jié)鈕，數(shù)碼界面、2線式通訊，調(diào)光應(yīng)用模組額定容量為300VAC/20A.
　　
　　*日光節(jié)電控制節(jié)能應(yīng)用：戶外照明強(qiáng)烈時(shí)臨近窗邊或屋頂?shù)臒艋芈房梢宰詣?dòng)調(diào)節(jié)較暗，并依據(jù)時(shí)間表調(diào)節(jié)戶外燈光強(qiáng)度。應(yīng)與溫度控制開(kāi)關(guān)配合使用。其溫度控制開(kāi)關(guān)功能為超過(guò)一定溫度時(shí)可以通過(guò)D-bus總線發(fā)出特別群開(kāi)或群關(guān)命令，用以控制空調(diào)設(shè)備供電與否，zui道用于空調(diào)節(jié)能管理，它內(nèi)含溫度傳感器，控制電源為8A/220VAC.
　　
　　*空調(diào)溫度節(jié)電控制也與應(yīng)溫度控制開(kāi)關(guān)配合使用。它在27℃以上開(kāi)始供，電23℃溫度過(guò)低即斷電，正常工作范圍在23℃至27℃之間。節(jié)能應(yīng)用：當(dāng)室外氣溫到達(dá)27℃度以上時(shí)，才開(kāi)放該區(qū)之空調(diào)供電，當(dāng)戶外溫度低于24℃暫停空調(diào)供電。
　　
　　*中控系統(tǒng)整合控制應(yīng)與通信轉(zhuǎn)換器配合使用。本系統(tǒng)提供通信開(kāi)放協(xié)定（MODbus），供各型樓宇自控系統(tǒng)整合，可同步回應(yīng)主系統(tǒng)目前各回路狀態(tài)和接受系統(tǒng)控制命令。其通信轉(zhuǎn)換器可提供RS485~RS232轉(zhuǎn)換功能，zui大16節(jié)點(diǎn)LT定址（回路數(shù)64回），具備RS485或RS232界面之D-BUS網(wǎng)關(guān)，通訊速度為9600波特。
　　
　　*多處操作全系統(tǒng)容許在多處所對(duì)回路道行操控。在數(shù)碼開(kāi)關(guān)上或觸控螢?zāi)簧?，可以同步顯示對(duì)應(yīng)回路的on/off狀態(tài)，按一次為開(kāi)，再按一次為關(guān)。
　　
　　*場(chǎng)景控制對(duì)之各回路決定為開(kāi)或?yàn)殛P(guān)，或預(yù)約調(diào)光度以營(yíng)造一種空間氣氛。按一次同群組成員為開(kāi)，部份為關(guān)，部份會(huì)調(diào)節(jié)強(qiáng)度。
　　
　　*群控操作采用同開(kāi)同關(guān)操作，例如上班時(shí)，按上班按鈕，將所有辦公室及門(mén)廳照明開(kāi)啟，下班時(shí)，再按下班按鈕即可開(kāi)關(guān)。
　　
　　LT4500輸出高0-10V,需搭配額外之調(diào)光型電子安定器或可控硅。各分回路通過(guò)設(shè)定方式結(jié)合為一群組，按一次同群組各回路一齊開(kāi)一齊關(guān)。
　　
　　智慧型照明控制系統(tǒng)除上述應(yīng)用特征與模組外，還有配平面圓形照明監(jiān)控軟件、定時(shí)器、變壓器及16迥路彈性照明控制器等。
　　　　
　　2智慧型照明控制系統(tǒng)的'智慧'技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
　　
　　當(dāng)今DSP、16位單片微控制器等芯片均是實(shí)現(xiàn)'智慧'技術(shù)核心的有效選擇，然而從高性價(jià)比的角度出發(fā)，其Spartan-4FPGA型芯片是作為智慧'技術(shù)核心的的選擇是比較理想。這是為什么吶？由于現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列（fieldprogrammablegatearray,FPGA）是一種嵌入式IC,使用計(jì)算元件可配置矩陣，以硬件的邏輯進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)微處理器和DSP的固定計(jì)算功能不同，F(xiàn)PGA設(shè)備重新布置內(nèi)部結(jié)構(gòu)以執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。FPGA在設(shè)計(jì)上是*平行的，因此很多應(yīng)用子系統(tǒng)可以使用專門(mén)硬件資源，獨(dú)立同步運(yùn)行。

        在FPGA構(gòu)造當(dāng)中，將軟件代碼轉(zhuǎn)化成高度優(yōu)化的硬件的實(shí)施方法被稱作合成。由于可能有多種硬件實(shí)施方法可以滿足要求，F(xiàn)PGA編譯器可以進(jìn)行復(fù)雜的優(yōu)化、路徑選擇和確認(rèn)。設(shè)計(jì)采用信息流的形式。LED燈光控制系統(tǒng)的主芯片采用Spartan-4FPGA芯片，片上擁有豐富的存儲(chǔ)器資源和用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算的硬件乘法器資源，這些邏輯資源為復(fù)雜的情景照明控制和智能控制策略提供了充足的硬件基礎(chǔ)，同時(shí)FPGA性能穩(wěn)定，幾乎不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。圖2為Spartan-4FPGA型芯片在智慧LED燈光系統(tǒng)中應(yīng)用框圖。
　　
　　圖2中LCD面板為用戶提供交互信息顯示，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，可以用按鍵輸入或觸模屏式輸入控制參數(shù)。情景模式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Flash之中，并可以通過(guò)USB-RS232接口，由臺(tái)式或筆記本軟件進(jìn)行查詢與修改，以方便系統(tǒng)功能的在線升級(jí)。RAM存儲(chǔ)器根據(jù)實(shí)際需求，選擇SRAM或SDRAM,主要用來(lái)進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，或者作為在FPGA中實(shí)現(xiàn)嵌入式處理器NIOSⅡ時(shí)所必需的外部存儲(chǔ)器。
　　
　　*控制系統(tǒng)中的I/O擴(kuò)展主要用于實(shí)現(xiàn)紅外遙控功能和有線遙控面板功能。在房間較多和較大時(shí)，有必要多擴(kuò)展出一些控制面板，以方便使用；在要求較高的場(chǎng)合也可以使用紅外遙控方式，將紅外接收探頭分布到所有要控制的范圍內(nèi)，就可以方便地進(jìn)行情景照明控制了。
　　
　　利用FPGA的豐富邏輯資源，可以將外圍電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度降低，數(shù)字信號(hào)處理可提高可靠性并增強(qiáng)智能化程度。在控制盒中，可以集成諸如色溫、亮度、閃爍、眩彩模式、兒童房間和情緒等參數(shù)控制，并可獨(dú)立設(shè)定觸發(fā)這些情景照明模式的條件，利用臺(tái)式或筆記本電腦軟件，不僅可以控制所有的燈頭，而且可以將所有燈頭的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)記錄下來(lái)，根據(jù)廠家提供的LED參數(shù)衰減規(guī)律，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期自動(dòng)修改LED的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，從而可以補(bǔ)嘗照明特性的衰減。
　　
　　3智慧型照明控制&建筑空間的構(gòu)建與應(yīng)用
　　
　　應(yīng)該說(shuō)智慧型照明控制系統(tǒng)是提供各式建筑物高操控性并進(jìn)一步提升建筑物至綠能及層次與節(jié)能及數(shù)碼科技交流匯集的核心產(chǎn)品。由上分析可知其智慧調(diào)控的半導(dǎo)體室內(nèi)情景照明技術(shù)將半導(dǎo)體照明技術(shù)與現(xiàn)代智慧照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，并在家庭和智能大廈室內(nèi)構(gòu)建出各智慧型照明控制&建筑空間照明方案。值此將典型的應(yīng)用方案作分析。
　　
　　3.1家庭空間燈光的多元化
　　
　　智能家居或數(shù)碼無(wú)疑是網(wǎng)路時(shí)代改變居家生活的奇的發(fā)明，燈光控制不再受限于過(guò)去一開(kāi)關(guān)對(duì)一盞仃的死硬配對(duì)關(guān)系；智慧型燈控重新改變你對(duì)開(kāi)關(guān)的看法；使生活更有情調(diào)也更方便。智慧型照明控制系統(tǒng)可以巧妙整合傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)與數(shù)碼開(kāi)關(guān)；更進(jìn)一步亦可搭配各式數(shù)碼對(duì)講主機(jī)或整合式遙控器或彩色觸控屏，使家居操控更多元更方便。
　　
　　如：出門(mén)前在停車(chē)區(qū)輕觸按鈕即可開(kāi)關(guān)客廳或房間的照明，回家時(shí)輕觸按鈕即可將沿路的照明預(yù)先開(kāi)啟，見(jiàn)圖2（a）所示。設(shè)計(jì)時(shí)巧妙運(yùn)用照明特性，可以使相同空同展現(xiàn)出*不同的空間調(diào)性；使居家生活更多元活潑生動(dòng)，見(jiàn)圖2（b）所示；臥室內(nèi)輕觸床邊按鈕即可所需的如閱讀，或欣賞視所需的情境燈光組合，臨睡前輕觸控床邊按鈕，即可關(guān)閉客廳與走道或庭園的各式照明，不必起身四處關(guān)燈以致破壞好不容易培養(yǎng)好的睡意；預(yù)先規(guī)劃好所需的情境模式，輕觸彩色觸控屏幕即可使賓客或聚會(huì)或欣賞節(jié)日或閱讀書(shū)報(bào)等不同情境燈光的選擇，見(jiàn)圖2（c）所示。
　　
　　3.2公共空間新要求
　　
　　企業(yè)辦公大樓、圖書(shū)館、車(chē)站機(jī)場(chǎng)、政府建筑、體育場(chǎng)、校園、美術(shù)館、培訓(xùn)中心、停車(chē)場(chǎng)會(huì)展中心等占地寬廣，其空間特性多元，使照明及空調(diào)設(shè)施不易掌控，因此需要省力化的操控管理或時(shí)程自動(dòng)控制，并進(jìn)一步配合綠化節(jié)能的訴求，探取相應(yīng)的節(jié)能控制功能。
　　
　　如：管理員在拒臺(tái)旁之彩色觸控屏上，即可掌握并控制全區(qū)公共照明與空調(diào)回路，無(wú)需四處奔走，顯現(xiàn)節(jié)能且智能的高科技效能。會(huì)議室或多功能廳可以配合開(kāi)會(huì)或展示或簡(jiǎn)報(bào)的不同需求，進(jìn)行埸景模式燈光控制，利用墻邊的觸控屏和分區(qū)的數(shù)碼開(kāi)關(guān)可以選擇所需的情境燈光組合；在上班尖峰時(shí)段照明回路開(kāi)啟，傍晚後進(jìn)入離峰時(shí)段，改配合紅外感應(yīng)，人來(lái)燈亮人走燈。在接待柜臺(tái)或警衛(wèi)區(qū)或控制室內(nèi)，經(jīng)彩色觸控屏可集中掌握各分區(qū)的照明現(xiàn)況，也可遙控；而各分區(qū)現(xiàn)埸亦可設(shè)本地開(kāi)關(guān)就近控制。各分區(qū)回路配合作息需要，適時(shí)自動(dòng)依預(yù)設(shè)時(shí)間表開(kāi)停各回路燈光；臨時(shí)有有特別活動(dòng)時(shí)，也可以利用上網(wǎng)方式遙控或修定時(shí)間表，大幅簡(jiǎn)化控制的復(fù)雜度。手機(jī)也可以成為遠(yuǎn)方遙控器，出門(mén)在外，透過(guò)手機(jī)畫(huà)面即可掌握家中的燈光開(kāi)關(guān)狀況或回家前遙控預(yù)先開(kāi)啟或屋內(nèi)的照明。
　　
　　3.3商業(yè)空間舒適方便
　　
　　餐廳、劇院、會(huì)議中心、購(gòu)物中心、商店、醫(yī)院、酒店或汽車(chē)旅館、娛樂(lè)休閑區(qū)域等樓層多、空間廣的建物，需要省力的操控管理或時(shí)程自動(dòng)控制，也需要配合營(yíng)業(yè)活勤需要過(guò)進(jìn)行情境照明控制。酒店客房?jī)?nèi)，輕觸床邊的按鈕開(kāi)關(guān)即可改變客房不同的照明情境。如溫馨、電視欣賞、晚安等，見(jiàn)圖3所示。
　　
　　3.4辦公室應(yīng)具有彈性間隔照明控制功能
　　
　　為適應(yīng)發(fā)展與變化辦公室應(yīng)具備彈性間隔照明控制的功能。這是為什么吶？如：出租型辦公大樓，因承租單位的間隔布置變更需要；或企業(yè)集團(tuán)辦公大樓，因部門(mén)組織調(diào)整，間隔布局也隨之變更；本系統(tǒng)可配合新布局所設(shè)的傳統(tǒng)型開(kāi)關(guān)需強(qiáng)性配對(duì)所需的燈控回路組合；而無(wú)需更動(dòng)天花板內(nèi)之燈具變化的配電回路控制；解決物業(yè)管理單位對(duì)新客戶所需的服務(wù)困擾，也減少因更動(dòng)電氣回路導(dǎo)致出現(xiàn)安全隱患。由此可見(jiàn)辦公室應(yīng)具有彈性間隔照明控制功能。
　　
　　4后話
　　
　　智慧照明控制系統(tǒng)通過(guò)總線通信來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，系統(tǒng)并配可編程序控制模塊。它的優(yōu)點(diǎn)在于控制線與燈具電源線分置，照明電源控制模塊之間和開(kāi)關(guān)控制器之間通過(guò)總線連接，使各個(gè)分散的操作元件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，于是，照明電源線路與開(kāi)關(guān)控制回路不再是傳統(tǒng)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而是形成開(kāi)放的控制關(guān)系。智慧照明控制系統(tǒng)對(duì)于小規(guī)模應(yīng)用如智能家居宴會(huì)廳等，使用者可以自行設(shè)定各開(kāi)關(guān)與控制回路之情境組合，而無(wú)需依賴特殊軟件或工具。