1、.6/6DALI智能照明系統(tǒng)技術(shù)的介紹及應(yīng)用提要 本文主要介紹了當(dāng)前智能照明系統(tǒng)中非常成熟的DALI智能照明控制系統(tǒng),著重講解了DALI系統(tǒng)的組成及特點,并且最后對DALI智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞 DALI智能照明系統(tǒng) 節(jié)能、調(diào)光、場景.一、背景介紹照明作為當(dāng)今人類社會不能缺少的元素,它對人類文明及社會的發(fā)展日趨重要。因此當(dāng)今世界對照明新技術(shù)的需求是巨大的,照明新技術(shù)的創(chuàng)新是必須的。從前,配備燈光設(shè)備的唯一目的就是提供照明。而現(xiàn)在,照明技術(shù)在方便、實用,舒適和節(jié)能等方面增添了許多吸引人的特點,這些特點已經(jīng)超越了光是單純提供照明的目的?；诨芈烽_關(guān)、回路調(diào)光、電器和光源的簡單連接而形

2、成的傳統(tǒng)電氣照明技術(shù)已經(jīng)難以滿足目前市場對照明設(shè)備的需求了。如帶模擬接口110V的控制設(shè)備即不具備靈活性,沒有能力在一個系統(tǒng)中對每個光源實施控制,不能自由重新組合每個光源,也無法實時反饋光源的狀態(tài)。另外目前對照明的控制技術(shù)及協(xié)議繁多,如485、232、DMX、EIB、LON等但由于不是統(tǒng)一的技術(shù)協(xié)議平臺,因此不能相互通信,相互兼容。另外以上技術(shù)協(xié)議分別屬于不同廠家,又沒有統(tǒng)一的協(xié)會協(xié)調(diào),因此對設(shè)計及業(yè)主造成了很大的不便及資源浪費(fèi)。由于以上的情況,業(yè)主需要支付很高的費(fèi)用去整合和維護(hù)非國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的照明總線系統(tǒng)。同時也對設(shè)計者和電工技師的系統(tǒng)知識提出了很高的要求,他們都需要接受特殊的不同廠家專業(yè)培

3、訓(xùn)。結(jié)果,這些系統(tǒng)的安裝就成了一件勞動密集型,技術(shù)高要求和成本很高的事情了。因此人們在思考：如果有一個國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字技術(shù)協(xié)議,該協(xié)議只是專業(yè)應(yīng)用于照明控制及通信,此協(xié)議目的：在于簡化通訊結(jié)構(gòu),優(yōu)化控制指令,降低應(yīng)用及維護(hù)成本,方便兼容及集成。且該協(xié)議被廣泛的照明廠家所接受,另外有一個專門的國際協(xié)會協(xié)調(diào)及發(fā)展該協(xié)議。它是確保不同制造商生產(chǎn)的可調(diào)光設(shè)備的可互換性的一項國際標(biāo)準(zhǔn),也在供貨來源方面向規(guī)劃者、照明設(shè)備制造商、建筑物業(yè)主、安裝公司和終端客戶提供了安全保障。這就是：DALI數(shù)字可尋址照明接口技術(shù),一個根據(jù)以上的因素設(shè)計及發(fā)展出來專門應(yīng)用在照明的創(chuàng)新技術(shù)。智能照明系統(tǒng)是利用先進(jìn)電磁調(diào)壓及電子感

4、應(yīng)技術(shù),對供電進(jìn)行實時監(jiān)控與跟蹤,自動平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度,改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗,提高功率因素,降低燈具和線路的工作溫度,達(dá)到優(yōu)化供電目的照明控制系統(tǒng)。寶馬新工廠全廠采用基于DALI總線控制的智能照明系統(tǒng),DALI數(shù)字可尋址照明接口是一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,它定義了電子整流器與設(shè)備控制器的通訊方式。DALI協(xié)議是基于主從式控制模式建立起來的,控制人員通過主控制器操作整個系統(tǒng)。在DALI系統(tǒng)中,通過熒光燈調(diào)光控制器作為主控制器master可對每個整流器作為從控制器slave分別尋址,這樣可實現(xiàn)對連在同一控制線上的每個熒光燈進(jìn)行查詢、調(diào)光等控制。一個單段數(shù)據(jù)控制線上可對64

5、個整流器分別尋址,每個整流器內(nèi)最多可設(shè)置16個燈光場景,同一個整流器還可以編在一組或在多個組,最大編組數(shù)為16。二、DALI系統(tǒng)的定義與特點1、DALI系統(tǒng)的定義DALI是Digital Addressable Lighting Interface數(shù)字可尋址照明接口的首字母的縮寫。DALI是一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議,它定義了照明電器與系統(tǒng)設(shè)備控制器如感應(yīng)器、網(wǎng)關(guān)等之間的數(shù)字通信方式, 它不是一種新的總線, 但它支持開放式系統(tǒng)。設(shè)計應(yīng)用DALI最初目標(biāo)是為了優(yōu)化一個智能型的燈光控制系統(tǒng), 該系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡單, 安裝方便, 操作容易, 功能良優(yōu), 不僅可用于一個房間內(nèi)的燈光控制,還可以與大樓管理系統(tǒng)BM

6、S對接。DALI系統(tǒng)與BMS,EIB或LON總線系統(tǒng)不同,不是將它擴(kuò)展成具有各種復(fù)雜控制功能的系統(tǒng),而僅僅是作為一個燈光控制子系統(tǒng)應(yīng)用,通過網(wǎng)關(guān)gateway接口集成于BMS中,可接受BMS控制命令,或回收子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。DALI技術(shù)的最大特點是單個燈具具有獨(dú)立地址,通過DALI系統(tǒng)軟件可對單燈或任意的燈組進(jìn)行精確的調(diào)光及開關(guān)控制,不論這些燈具在強(qiáng)電上是同一個回路或不同回路。即照明控制上與強(qiáng)電回路無關(guān),DALI系統(tǒng)軟件可對同一強(qiáng)電回路或不同回路上的單或多個燈具進(jìn)行獨(dú)立尋址,從而實現(xiàn)單獨(dú)控制和任意分組。這一理念為照明控制帶來極大的靈活性,用戶可根據(jù)需要隨心所欲地設(shè)計滿足其需求的照明方案,甚

7、至在安裝結(jié)束后的運(yùn)行過程中仍可任意修改控制要求,而無須對線路做任何改動。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,無需照明控制箱或調(diào)光箱,并可保留傳統(tǒng)的布線方式,因此DALI技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)簡化安裝程序,降低布線成本,縮短調(diào)試時間,實現(xiàn)許多基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的功能。DALI是專門為滿足當(dāng)今照明技術(shù)需要而設(shè)計的理想的、簡化的數(shù)字化通訊方式。其通訊和安裝已經(jīng)做到了盡可能的簡化。在一個局部系統(tǒng)中的所有智能化元器件都是以既簡化又無干擾的方式進(jìn)行通訊的。它對數(shù)據(jù)電纜沒有特殊的要求,也不需要在電纜上安裝端接電阻器來防止反射。DALI是在那些希望為照明市場制定一項符合所有要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要控制設(shè)備制造商的共同

8、努力下設(shè)計完成的。照明行業(yè)的所有元器件制造商現(xiàn)在都能夠以一種簡化的、統(tǒng)一的、方便的方式來解決復(fù)雜的照明問題了。因此,DALI被定義為：最多64個元件在一條DALI線路上獨(dú)立地址最多16個照明分組燈組地址最多16個場照明場景場景預(yù)設(shè)由于DALI的元件是內(nèi)設(shè)存儲芯片的,這表明許多參數(shù)和照明值可被儲存在燈具中：獨(dú)立地址類組指定照明場景值調(diào)光速率應(yīng)急照明燈光亮度值上電時燈光亮度由于DALI是雙向反饋系統(tǒng), 這表明許多燈具和光源的參數(shù)可實時反饋回系統(tǒng):輸入實時電壓及類型輸入實時電流值輸出實時電壓及類型輸出實時電流值電壓波動頻率電流波動頻率2、DALI系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)與特性DALI的技術(shù)參數(shù)：DALI電壓9

9、.5 V22.5 VDALI系統(tǒng)電流最高250 mA數(shù)據(jù)傳輸速度1200 bps最大電纜長度300m電纜類型1.5mm2每個單一系統(tǒng)的最多組數(shù)16每個單一系統(tǒng)的最多照明場景數(shù)16每個單一系統(tǒng)地址/器件的最大數(shù)量64DALI的技術(shù)特性： 接線簡單 可控制單個設(shè)備和分組設(shè)備 系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性 通過廣播方式實現(xiàn)總的控制 由于使用簡單報文結(jié)構(gòu),避免了各種信號的沖突 狀態(tài)信息反饋燈光故障,可按總的方式,分組的方式,單個的方式報告 自動尋找各種調(diào)光設(shè)備及DALI整流器或變壓器 使用直觀的方式閃動或100%打亮來實現(xiàn)分組控制 當(dāng)使用場景功能時,所有燈光同步調(diào)亮調(diào)暗 對數(shù)調(diào)光曲線,更加符合人眼的要求 每一個D

10、ALI燈光調(diào)光開關(guān)控制設(shè)備都是智能設(shè)備內(nèi)部可存儲獨(dú)立地址,組信息,燈光場景設(shè)置,燈光漸變時間等 燈光的操作公差參數(shù)可以被設(shè)置如可設(shè)置最大調(diào)光亮度值,該設(shè)置用于節(jié)能 可設(shè)置調(diào)光步數(shù)可有效設(shè)置225調(diào)光步數(shù) 可以識別DALI燈光控制設(shè)備的類型 可實現(xiàn)應(yīng)急照明功能 可通過網(wǎng)關(guān)同樓宇控制系統(tǒng)BMS兼容 無需要通過外部繼電器來開關(guān)燈具電源,通過調(diào)用鎮(zhèn)流器內(nèi)部的繼電器來實現(xiàn)燈具的電源開關(guān)。3、DALI總線的敷設(shè)方式及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1DALI總線的敷設(shè)方式：DALI總線系統(tǒng)是采用用于主電源的商用安裝材料來進(jìn)行安裝的。主電源和總線線路是在同一條電纜中運(yùn)行的。系統(tǒng)圖：一、可采用單相布線例子：NYM 51.5 mm2單

11、相布線用的電纜：二、或采用三相布線例子：NYM 51.5 mm2連同可分離的總線線路的三相布線電纜：原則上,只要接口電纜上的電壓下降在可允許的范圍內(nèi),就可以使用帶絕緣裝置的任何供電電纜類型。在200 mA水平上的電壓下降不得超過2 V。因此,請確認(rèn)最大電纜長度為300 m?？稍试S的電纜截面可以用以下公式來計算：ALI0.018這里：A電纜的直徑mm2L電纜的長度mI最大電源電流A2DALI總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形布線串形布線無論照明組屬于哪一部分,DALI器件電子鎮(zhèn)流器、MSensor、GC和SC都可以自由地連接在一起。它們可以串聯(lián)、星形連接或混合連接。但是,環(huán)形連接是不允許的。這可能會引起通訊系

12、統(tǒng)的癱瘓。系統(tǒng)的控制方式DALI智能照明系統(tǒng)可根據(jù)不同區(qū)域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動控制照明。還有一非常強(qiáng)大的功能就是可以進(jìn)行預(yù)設(shè),及將照明亮度轉(zhuǎn)化為一系列設(shè)置的功能,這些設(shè)置也成為場景。5、DALI集成至BMS系統(tǒng)的方式1DALI作為獨(dú)立專業(yè)的照明子系統(tǒng)存在,通過OPC接口軟件實現(xiàn)照明控制服務(wù)器與BMS系統(tǒng)服務(wù)器之間的通信。該集成方式缺點是成本高通信緩慢,聯(lián)動性不好。唯一的好處是兩個系統(tǒng)沒有硬件的交叉節(jié)點,前期設(shè)計和施工不需要交叉配合,可實現(xiàn)設(shè)計和施工單獨(dú)進(jìn)行,因此該種集成方式現(xiàn)在已不被設(shè)計師及業(yè)主采用。2DALI數(shù)字技術(shù)只作為燈具電器內(nèi)部的控制技術(shù),其他照明控制

13、元件如感應(yīng)器、遙控器、控制面板等由BMS系統(tǒng)提供,由DALI技術(shù)控制的燈具通過通信接口集成至BMS系統(tǒng)中。該集成方式的缺點是系統(tǒng)靈活性低、聯(lián)動性差、交叉節(jié)點多,因此前期設(shè)計及施工需要不斷溝通。唯一好處是系統(tǒng)成本相對低,因此該集成方案設(shè)計師及業(yè)主也不太愿意應(yīng)用。 3DALI作為相對獨(dú)立的專業(yè)照明子系統(tǒng)存在,照明控制系統(tǒng)的主要控制元件和燈具都由DALI技術(shù)控制及通信。傳感器、控制器件、編程裝置和燈具可以通過硬件DALI通信網(wǎng)關(guān)的方式或同一軟件平臺進(jìn)行集成。因此在區(qū)域照明控制層面的信息可通過網(wǎng)關(guān)直接跟BMS系統(tǒng)的樓層DDC通信,不需要經(jīng)過主機(jī)交換,只要最重要的信息如：燈具故障或設(shè)備出錯等才會直接上報

14、給主機(jī)進(jìn)行處理。因此該集成方式可實現(xiàn)樓層硬件直接通信和聯(lián)動,也可以在同一軟件平臺下實現(xiàn)雙向反饋及交換。由于不需要兩套軟件及主機(jī),和通訊網(wǎng)絡(luò),因此節(jié)省了可觀的系統(tǒng)成本,同時也加快了系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度。另外由于在樓層層面能通過樓層網(wǎng)關(guān)集成及聯(lián)動,因此大大的提高了系統(tǒng)的功能性,靈活性,聯(lián)動性和穩(wěn)定性。因此該集成方案性價比高,穩(wěn)定可靠,設(shè)計及維護(hù)方便,方案先進(jìn),施工便捷,功能顯著等優(yōu)點,成為設(shè)計師及業(yè)主的首先集成方案。5、DALI的節(jié)能方式： 調(diào)整燈光初始值節(jié)能達(dá)18%DALI技術(shù)為照明系統(tǒng)的運(yùn)行提供有效的節(jié)能手段。為了保證即使在燈處于壽命末期時也能達(dá)到指定的照度值,這些燈在最初的時候就在75%的調(diào)光值下工

15、作。考慮到維護(hù)時調(diào)光值總是會增加,因此在辦公室中所有的燈都在相同等級下點燃。該智能照度調(diào)節(jié)裝置可以節(jié)省高達(dá)18%的能耗。在每個工作日臨近結(jié)束時,可通過控制照明系統(tǒng)降低亮度來節(jié)省能源。 能耗監(jiān)控得到最佳節(jié)能方案DALI照明控制系統(tǒng)采用單燈能耗監(jiān)控,確保照明使用者能準(zhǔn)確無誤的掌握照明能耗數(shù)據(jù)及實際節(jié)能效果,為后續(xù)的照明維護(hù)及節(jié)能方式提供調(diào)整的依據(jù),并為調(diào)整照明節(jié)能控制方案提供第一手的資料。例如,照明能耗在哪里、哪月、哪天、哪個時段最大？我們是否可以采取更利于節(jié)能的控制手段如將控制裝置設(shè)定為較低的調(diào)光值,來更好得降低使用成本,并達(dá)到節(jié)能的目的。并且可通過通過日歷/時刻表功能,能源消耗數(shù)據(jù)也會以Exc

16、el文件的形式直接演示或輸出。 日照補(bǔ)償和來人感應(yīng)功能最高節(jié)能達(dá)55%在選擇合適的照度等級來保證走廊安全性的同時,應(yīng)用來人感應(yīng)節(jié)能功能可節(jié)省高達(dá)40%的能耗；在辦公區(qū)域由于應(yīng)用了日照補(bǔ)償及來人感應(yīng)可節(jié)省高達(dá)55%的能耗；由于數(shù)字調(diào)光鎮(zhèn)流器本身的節(jié)能能耗等級是A1,及是節(jié)能系數(shù)最高的電器,它的成功應(yīng)用可節(jié)省3-5%的能耗。三、DALI系統(tǒng)的優(yōu)點及應(yīng)用前景1、設(shè)計簡單易行：傳統(tǒng)模擬控制在設(shè)計階段需要考慮通過不同分組來實現(xiàn)不同場景的控制,因此在設(shè)計中需要許多單獨(dú)的控制回路,布線復(fù)雜且布線成本較高。且在控制區(qū)域需要重新布局分隔時,需要重新布線和設(shè)計。DALI數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計簡便,設(shè)計中只要通過數(shù)字信號

17、接口相互連接,并聯(lián)到2芯控制線上。所有分組和場景均可在安裝調(diào)試時通過計算機(jī)軟件編程,不僅節(jié)約了布線成本,對于設(shè)計修改、重新布局和分隔也只需更改軟件設(shè)置而不需重新布線,非常簡單易行。2、安裝簡單經(jīng)濟(jì)：安裝DALI接口有2條主電源線,2條控制線,對線材無特殊要求,安裝時也無極性要求,只要求主電源線與控制線隔離開, 控制線無需屏蔽, 要注意的是當(dāng)控制線上電流在250mA,線長300米時壓降不超過2V?？刂凭€和電源線可并行,無需另外埋線。設(shè)計緊湊的控制組件無需專門的控制柜,因此安裝簡便且經(jīng)濟(jì)。3、操作簡單方便：DAL I 鎮(zhèn)流器內(nèi)部是智能型的, 可自動處理燈絲預(yù)熱, 點燃,調(diào)光、開關(guān),故障檢測等功能,

18、用戶界面是十分友好的,用戶無需對此理解很深就能操作控制,如發(fā)送一個改變現(xiàn)行場景的命令,各個相關(guān)鎮(zhèn)流器根據(jù)現(xiàn)行亮度與場景要求亮度之差,各自計算調(diào)光速率以達(dá)到所有鎮(zhèn)流器都同步調(diào)光到要求的場景亮度,如送查詢命令就可回收各鎮(zhèn)流器的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。4、控制精確可靠：DALI為數(shù)字信號,不同于模擬信號,1010的信號可以實現(xiàn)無擾動控制,不會因長距離壓降而使得控制信號失真,因此即使DALI數(shù)字信號控制線與強(qiáng)電線同走一條線管也不會受干擾。DALI信號是雙向傳輸,不但可前向傳輸控制命令,也會將鎮(zhèn)流器和燈管的狀態(tài)、故障信息、開關(guān),實際亮度值的信息反饋回系統(tǒng)。5、通信結(jié)構(gòu)簡單可靠：DALI接口通信協(xié)議由19bit位數(shù)組成,第1位是起始位,第2到第9位是地址位,第10到第17位是數(shù)據(jù),第18、19位停止位。采用獨(dú)特的曼徹斯特編碼避免出現(xiàn)誤碼, 傳輸速率120