基于DDC控制的智能楼宇照明系统研究

何晶

摘要： 随着智能建筑，特别是智能办公大厦的出现，使建筑要求与设计方法跟传统的办公楼比较起来大为不同。照明作为建筑不可缺少的部分，随着国际上“智能建筑”的大量出现，与之配套的智能照明技术也迅速地发展，并成为二十一世纪照明技术发展的一个重要方向。本文主要讨论基于DDC控制的智能楼宇照明系统问题。

Abstract： With the emergence of intelligent buildings， especially intelligent office buildings， the construction requirements and design methods are quite different from the traditional office buildings. As an indispensable part of building lighting， with the emergence of a large number of international intelligent building， the intelligent lighting technology is also developing rapidly and becomes an important development direction of lighting technology in twenty-first Century. This paper mainly discusses the intelligent building lighting system based on DDC control.

關键词： DDC控制；智能控制；照明系统

Key words： Directed digital control；intelligent control；lighting system

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0089-02

0 引言

在智能建筑中，电气照明作为建筑民居的一个必备功能，体现着建筑安全舒适、高效、便利的应用特点。现代建筑中的电气照明，应该为人类的工作、生活提供足够的视觉条件，同时灯具造型和光色应该具有设计感，以满足人们的审美需要。除此以外，还应该体现出现代建筑照明节能的特点。智能建筑中照明用电仅次于空调系统，如何在基本的照明功能之上实现对能源的节约，是以自动化运行管理为主的现代智能照明系统研究的一个重点。本文主要研究由继电器、DDC、LON板卡、电脑、触摸屏及照明电路组成的智能照明控制系统。本系统可实现对灯光系统的智能化管理及自动控制，便于营造出舒适的照明环境，有利于人们的身体健康，将成为未来照明技术发展的新趋势。

1 智能照明前景分析

目前中国的智能楼宇照明系统处于起步阶段，与国外发展较好的地区还有一定的差距。推广智能楼宇照明有几个突出的优点。

①利用智能照明系统可以更好的节约能源。

②利用智能照明系统可以提高管理水平。

③利用智能照明系统可以更好的检测灯具的运行异常，便于及时的维修与更换。

④利用弱电控制强电灯具的运行，使操做者远离高压运行灯具，使控制变得更加安全。

可见随着科技的发展，智能照明的控制已经成为了技术进步一种标志。因此在楼宇照明控制中运用智能照明系统是可行的。

2 DDC简介

系统中采用的照明系统主要控制模块为德易安的DED-BA-E7501 DDC 通用控制模块，DED-BA-E7501DDC 控制模块是智能楼宇控制系统的一部分，具有12 路通用输入端口，具有6 路开关量输出端口，具有4 路模拟量输出端口。

DED-BA-E7501DDC 控制模块以FT3150 神经元芯片为核心，扩展输入采样和输出控制电路[1]。电脑和触摸屏发出的控制信号接入输入端口，采样电路将采集到的模拟量或者开关量信号经A/D 变换转换为数字信号，数字信号输入CPU，经过各种逻辑变换和算术运算，然后将转换后的数据输出到LonWorks 网络，供LonWorks 网络上的监视设备显示或控制；同时模块也接收来自LonWorks 网络的数据，经过逻辑变换和算术运算，经输出扩展电路转换成开关量或者模拟电压信号输出，控制各种执行器或者继电器等动作。

3 智能楼宇照明系统架构

本系统主要由照明系统，DDC（直接数字控制系统）、LON板卡、计算机及触摸屏组成。如图1所示。本系统可以通过LON板卡的连接设置，应用计算机中的MCGS触摸组态软件直接控制DDC的常开端，靠DDC常开端的控制来实现对相应通用输入端的控制达到照明系统的控制目的。整套控制系统还具有运用昆仑通态触摸屏，通过RS485通讯串口实现数据传输来控制DDC实现智能照明控制的目的。

4 DDC对照明系统的控制

DDC对照明系统的控制是以中间继电器为桥梁实现的。应用这种控制的方法的好处是精准、运用低电压控制220V照明电路工作。其DDC控制的一路照明系统结构如图2所示。

图中DDC与电脑或触摸屏之间的数据通信依靠RS-485实现。DDC的供电电压为直流24V。继电器的电源部分受DDC的D01的公共端COM1与D01的常开端N01控制。当上位机（电脑或触摸屏）发出DDC常开DO1端的闭合信号时，中间继电器的13和14引脚得电，继电器工作，继电器5-9与8-12常开触点吸合。继电器8-12的常开触点与DDC的通用输入1端UI1连接。8-12常开触点吸合后将继电器的工作信号反馈给DDC，DDC再将继电器的反馈信号传给上位机，在上位机上用户就可以看到照明系统被点亮后的反馈。5-9常开端与照明电路与电源火线相连接，继电器上电工作后5-9常开触点吸合控制照明电路的工作。

5 上位机部分设计

上位机的部分应用的是MCGS触摸组态软件和昆仑通态的触摸屏设计。其中MCGS触摸组态软件的3路照明控制组态画面如图3所示。

点击第一路的开关按钮，在组态界面下第一路的灯由绿变红，同时第一路的照明电路工作。这种远程利用上位机和触摸屏控制照明电路可以使用户实现低压设备控制高压设备运行的效果。

在进行上下位机通讯的时候Lon通讯（上位机和Lon设备）传输的是字符串，Lon设备的网络变量的设备数据类型和上位机的数据类型基本都可以采集字符串的通讯方式。若数据类型的不匹配会导致通讯出现故障等问题。

6 结束语

无论是照明功能的安全性还是节能效果，无论是家用还是商务办公，智能照明都展现出传统照明不可比拟的优势。通过实现对照明电路系统的远程控制，可以实现高效、节能、安全、舒适和提供便利服务等。

智能楼宇设计项目的效益回报率应达到每年15%-30%，所以，一般的智能楼宇建筑应在3-5年时间内收回投资成本。

严格来讲，中国目前的智能照明市场还未健全，智能照明的应用领域仍局限在商务办公、酒店、市政基建等公共领域，家用方面仅应用在了一部分高端别墅中。随着科研技术的进步，智能照明必将以强大的应用优势占领未来市场，特别是将在家居领域展现出强大的适用性，并逐渐从高端别墅拓展到普通家庭。

参考文献：

[1]DED-BA-E7501 DDC 通用控制模块安装使用说明书[Z].

[2]张志明，庄玮琳，余有灵，许维胜，王翠霞，陆继诚，谭学军.节能道路照明系统的无线智能控制设计[J].照明工程学报，2010（02）.

[3]李琛.智能照明控制系统[J].智能建筑与城市信息，2011（09）.