探讨电力载波智能照明方案的应用

翁小芹

（申都设计集团有限公司，上海 200433）

随着我国城市化建设的迅速发展，室内外照明工程日趋大型化，能源消耗也越来越高，“绿色照明”已成为我国的发展方向。智能照明控制方案也被越来越多的人重视，通过照明控制技术来营造高效节能、高端、舒适的光环境。电力载波智能照明控制技术因为其操作便捷、性能稳定、成本低逐渐走进人们的视线。智能灯光不再只是在五星级酒店应用，智能家居、办公、学校、博物馆、高铁、机场等场所，也越来越多地普及应用。

1 PLC 电力载波智能照明控制系统的特点

1.1 电力载波智能照明控制的原理

电力载波智能照明控制系统是基于电力载波的物联网照明方案，通过智能化的LED 驱动器，组成支持单灯单控的照明系统，不需布信号线，普通电力线可供电并传输控制讯号。

1.2 电力载波智能照明控制的布线方式

所有模块通过一组普通电力线连接，导线作为负载线的同时，也作为信号线传输信号。单灯控制，无须单独布置信号线（图1）。

图1

1.3 电力载波智能照明控制的优势

（1）单灯单控。可以经由设定软件设定每个灯具的控制方式。单灯可以个别控制，也可以自由配置灯具作为回路统一控制，回路的配置不再受布线限制。也可以在后期随时加入新的灯具回路。

（2）减省配线。多个回路只须单组电力线(L,N+E)，无须加配额外的讯号线，省下75%配管配线费用。线材仅需普通BV 线，主要考虑电力线的负载能力选择合适的线径，无阻抗匹配问题，总线电压为DC24V，长距离电压衰减限制为最低DC18V。

传统调光系统：每个回路都要拉一条讯号线进调光器所在的配电箱，回路必须事先配置好，且一旦配线完成，回路内的灯具即不能更改，单灯也不能换回路。

电力载波调光系统：所有的灯具自由分布在电力线，不需拉额外的讯号线进配电箱，允许灯具安装完成后再配置回路，且每个都具都可以随时更换回路。当需要增加新的灯具，只需要在的电力线上串联一盏灯，新添加的灯具即可以并入系统控制。

（3）简便的安装与维护。旧有建筑物的灯光若需调光或增加控制回路，不需重新配线，只要安装带有智能化的驱动灯具、设定控制地址就可以达成多回路的调光，简单设置智能情境灯光控制系统。

传统调光系统：系统软件通常很复杂，要求专业系统工程师或技术人员长时间学习才能上手，一般工程师无法直接调试。调试时，需要施工现场电工配合专业工程师通过专业调试软件设定系统设备，过程复杂。

电力载波调光系统：照明设计师或工程师通过手机APP设置每个驱动的区域值和回路值，设定每颗灯具的亮度，存储为场景即可。

（4）专业级调光。让LED 的调光表现比美卤素灯。具备16,384 阶超高调光细腻度，符合舞台级调光标准。调光低至1%也不闪烁。

一般的LED 调光(如0 ～10V)低于10%时，为避免低亮度闪烁只好切断输出。以专业照度计测量10%亮度输出时的人眼感知亮度其实已经高达30%。这也是为什么LED 普遍被认为无法像传统灯泡一样被完美调光。电力载波调光具有16384 阶调光分辨率，采用人眼感知的C3 调光曲线已获得最精确的调光效果。0 ～25%仍有1024 段分辨率，调光刻度精准。即使亮度低至0.01%仍然稳定不闪烁。让LED 拥有媲美传统灯泡的调光效果。

图2

图3

图4

2 PLC 电力载波智能照明控制系统的应用

2.1 酒店

酒店特别注重以光线来塑造气氛，对于调光细腻度的要求高，也要能满足调光要求，单灯单控、可弹性设置回路的特点，使得酒店可以通过更低的费用达到传统的照明目标。尤其针对改造项目，布线比较困难的场所，通过一组或者几组电力线组合起来就可以实现智能照明控制的方案，既省去了布线的烦恼和施工周期，同时，也能满足酒店高标准的灯光需求。

2.2 博物馆美术馆

在展览中，为了凸显展品的独特性，每个展品的照明必须能独立控制。PLC 电力载波智能灯光控制方案能让同一电力线上的每盏LED 轨道灯可作为独立灯光控制，方便对每个展品做精确的调光配置，达到更专业的效果。

表1

参考国家标准GB/T 23863-2009：通过PLC 电力载波照明控制系统的应用可将LED 调光低至0.01%，保护展品免受无谓的光害，保障更为理想的光照效果：①无须事先设置回路；②根据展览主题及展品的变换为灯光做调整；③为每个展品个别设定照射效果；④利用手机APP 及计算机端图控软件轻松调整灯光亮度、灯光色温及场景配置。

2.3 智能家居

更高级的氛围来自层次分明、明暗交错的灯光表现。 调光从0.01%～100%，刻度细腻，用光打造出高级感。

2.4 教育及办公

（1）大厅。其灯具的选用和灯光布置不只是为了大厅照明的需要，更应考虑照明的氛围及照明与建筑装潢的协调，大堂接待区安装可编程控制面板，根据接待区域各种功能特点和不同的时间段，可预设4 种或8 种灯光场景；同时，工作人员也可以进行手动编程，能方便地选择或修改灯光场景。可延长灯具寿命2 ～4 倍，难安装区域的灯具有特殊意义。接待厅和休息厅的工作台上放置灯光控制主机，我们可以预先设定自动工作模式：如白天上班时间8 点自动开启接待大厅的灯光，随着太阳光线强度的变化，我们把白天的工作时间段分为3 个部分开启，早上开启80%的灯光，中午的时候开启50%的灯光，同时在工作人员下班午餐的时间段内灯光自动调节到30%，等人上班后，恢复到下午模式，灯光回到50%。在接待厅，工作人员也可以通过控制主机手动的调节单一回路的灯光亮度，在主控器上将会数字显示出当前的灯光调节百分比，以方便人员微调到合适的某回路灯光强度。在设置完成后，以后整个大堂区域的灯光将按照时间的变化自动的进行场景的更替。具体场景灯光调节，可以根据区域的室内装饰效果与陈设物品的特点，同时，结合设计要求、习惯设定调节。

（2）会议区。会议室作为酒店一个重要的组成部分，采用智能照明控制系统通过对各照明回路进行调光控制可预先精心设计多种灯光场景，使得会议室在不同的使用场合都能有不同的合适的灯光效果，工作人员可以根据需要手动选择或实现定时控制。通过系统特有的链接功能，可以根据会议室的使用需要灵活地实现各种分割和合并，而无须改变原有系统配置。例如当房间使用移动隔板将房间分隔成几个小房间时，只需把配置面板上的键打到“OFF”状态，各房间就可以实现单独控制；而当撤去移动隔板成为一个大空间时，只需把重新设置面板就能实现联动控制，使用极其方便。

会议室的灯光控制系统可以和投影仪设备相连，当需要播放投影时，会议室的灯能自动地缓慢地调暗；关掉投影仪，灯又会自动地柔和地调亮到合适的效果。常用预设模式：

会议模式：在会议准备开始的时候，全部的筒灯点亮，当贵宾入场的时候，隐藏灯槽会逐渐点亮。

报告模式：会议正式开始的时候调亮全部的灯光，使会议室显得辉煌，会议进行过程中，可以调节各回路的明暗程度而改变视觉效果。会议模式：当会议进行的时候，可以打开所有筒灯和灯槽灯，给宾客一种庄重严肃的会议气氛。

投影模式：当会议中需要播放投影的时候，可以渐渐调暗筒灯和灯槽的亮度，达到既保证最基本的照明需要，又能最清晰地观看投影的效果。

休息模式：当会议中间休息时，可以将隐藏灯槽打开，关闭光线较强的筒灯，给来宾一个宽松的环境，放松一下心情。

结束模式：当会议结束的时候，可以渐渐调亮筒灯和灯槽的亮度，表示欢送贵宾离开。清扫模式：当贵宾离开后，只开启满足清扫的基本照明回路。

（3）议会厅照明。多功能厅主席台灯光以筒灯和投光灯为主：听众席照明以吊顶灯槽、筒灯和立柱壁灯为主。常用预设模式：

报告模式：应以突出发言人的形象为主，主席台筒灯亮度在70%～100%，透光灯适当开启，以不影响发言人感觉为原则；听众席以筒灯（亮度80%）为主，方便与会人员记录，同时壁灯全部开启。

投影模式：主席台留讲解人所在位置筒灯亮度在50%；听众席以筒灯由前排至后逐渐增亮，壁灯全部开启。研讨模式：所有灯光全部开启，亮度90%～100%。

入场模式：听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启亮度100%，主席台筒灯亮度50%。退场模式：听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启亮度100%。

备场模式：主席台筒灯与听众席筒灯亮度均在70%。以上所有模式场景变换，均设置淡入淡出时间1 ～100 秒，保持场景切换不影响会议进程和视觉效果。

3 PLC 电力载波智能照明控制系统布线的注意事项

PLC 电力载波智能照明控制系统为封闭式系统，所有回路不得连接其他任何与系统无关设备，如插座、电机，以及其他不调光灯具。

4 结语

针对LED 光源的控制，电力载波智能照明系统的设计、安装及调试的简易化和体验感在满足业主和设计师的需求外，极大程度地呈现了我们对光和自然的敬意。