孫誌鵬   內蒙古伊利實業集團股份有限公司

李佳春  程 斌    中達電通股份有限公司

摘要：通過對聯合生產型工業廠房的照明需求分析，對智能照明控製進行優化設計
，闡述了DALI智能照明係統在工廠中的應用。實際效果證明
，DALI技術可以有效提高廠內照明燈具的自動化程度，提高管理效率，降低能耗。完全滿足聯合生產型工業廠房對智能照明控製智能化、節能高效的需要。

關鍵詞：DALI  照度  智能控製

Design of Intelligent Lighting System for Dairy Industry Workshop

Sun Zhipeng   Inner Mongolia Yili Industrial Group Co., Ltd.

Li Jiachun, Cheng Bin    Delta Green Technology Co., Ltd.

Abstract: Based on the analysis of the lighting requirements of the joint production industrial plant, the intelligent lighting control is optimized, and the application of DALI intelligent lighting system in the plant is described. The actual results show that DALI technology can effectively improve the automation level of lighting fixtures in the plant, improve management efficiency and reduce energy consumption. It can fully meet the needs of intelligent lighting control, energy saving and high efficiency of joint production industrial plant.

Keywords: DALI, Illumination, Intelligent Control

聯合生產廠房普遍高度為15m左右的高大空間，且內部設多個功能隔間
，為了滿足工作
、生產的需要，廠房內選用的燈具大多為大功率LED照zhao明ming燈deng具ju。然ran而er隨sui著zhe工gong廠chang設she備bei自zi動dong化hua程cheng度du提ti高gao，自zi動dong化hua產chan線xian所suo需xu的de照zhao明ming隨sui之zhi減jian少shao，此ci時shi如ru果guo仍reng按an照zhao原yuan有you傳chuan統tong設she計ji方fang式shi進jin行xing設she計ji，必bi然ran導dao致zhi能neng耗hao的de極ji大da浪lang費fei及ji設she備bei的de損sun耗hao。另ling外wai
，工gong廠chang內nei往wang往wang采cai用yong班ban倒dao的de方fang式shi進jin行xing作zuo業ye
，一yi成cheng不bu變bian的de長chang期qi強qiang光guang環huan境jing使shi得de車che間jian內nei工gong作zuo人ren員yuan日ri夜ye顛dian倒dao，不bu分fen晝zhou夜ye，影ying響xiang員yuan工gong身shen體ti健jian康kang。

隨著智能照明技術的快速發展，DALI數字可調光技術應運而生，然而DALI可調光技術仍舊大規模使用在傳統樓宇、辦ban公gong室shi場chang所suo內nei，在zai食shi品pin生sheng產chan車che間jian內nei尚shang未wei得de到dao推tui廣guang。主zhu要yao在zai於yu食shi品pin生sheng產chan車che間jian對dui燈deng具ju的de工gong藝yi要yao求qiu較jiao高gao
，而er同tong時shi能neng夠gou滿man足zu食shi品pin車che間jian工gong藝yi要yao求qiu，又you支zhi持chiDALI協議的燈具市麵上比較少。隨著DALI技術的不斷發展
，以及在傳統辦公樓宇中的成功應用，加之國家與企業愈發重視節能減排，DALI數字可調光技術在工廠車間內的推廣勢在必行。

1 設計難點

乳製品工業廠房布局較複雜，其中聯合車間最具代表性，其具有麵積大


、吊頂高、功能間多、潔淨等級不同、照明應用場景多等特點。

圖1 伊利某液態奶工廠的聯合車間前處理單元

以伊利某液態奶工廠的聯合車間灌裝單元為例，單個灌裝間建築麵積約900m2
，吊頂高度為9～10m，如圖1所示。房間內布置不同高度的設備及管架、橋架。為了盡可能利用自然光，節約能耗
，側牆及頂部設置自然采光。設備運行狀態大致分為運行
、停止、清洗、檢修。考慮工廠的擴建因素，一般還需在前處理單元不同工藝段設置預留空間，這些空間在工廠運行前期是不擺放設備的。工廠7×24小時連續運行。

基於以上的特點，導致我們利用傳統的回路控製、時間表控製
、人員存在控製
、照度控製、自(zi)動(dong)結(jie)合(he)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)方(fang)案(an)均(jun)不(bu)再(zai)符(fu)合(he)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)需(xu)求(qiu)，也(ye)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)最(zui)理(li)想(xiang)的(de)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。這(zhe)對(dui)方(fang)案(an)設(she)計(ji)帶(dai)來(lai)了(le)挑(tiao)戰(zhan)，如(ru)何(he)能(neng)夠(gou)利(li)用(yong)有(you)限(xian)的(de)投(tou)資(zi)，滿(man)足(zu)使(shi)用(yong)需(xu)求(qiu)
，且(qie)實(shi)現(xian)至(zhi)少(shao)10%的節能
，是我們在方案設計階段解決的問題。

2 設計原則

我們以前處理為例，該設備區域按照200Lux照度設計，選擇120W工況LED燈具130多盞。為保證照度均勻且可覆蓋設備、管架、橋(qiao)架(jia)頂(ding)部(bu)，滿(man)足(zu)檢(jian)修(xiu)要(yao)求(qiu)，燈(deng)具(ju)采(cai)用(yong)均(jun)布(bu)，部(bu)分(fen)作(zuo)業(ye)麵(mian)采(cai)用(yong)局(ju)部(bu)照(zhao)明(ming)。然(ran)而(er)在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，我(wo)們(men)發(fa)現(xian)日(ri)常(chang)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)期(qi)間(jian)，部(bu)分(fen)燈(deng)具(ju)並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)點(dian)亮(liang)，或(huo)者(zhe)不(bu)需(xu)要(yao)以(yi)最(zui)大(da)亮(liang)度(du)運(yun)行(xing)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)造(zao)成(cheng)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)，也(ye)造(zao)成(cheng)了(le)燈(deng)具(ju)壽(shou)命(ming)的(de)降(jiang)低(di)
，且(qie)照(zhao)度(du)無(wu)法(fa)恒(heng)定(ding)。如(ru)果(guo)通(tong)過(guo)管(guan)理(li)手(shou)段(duan)解(jie)決(jue)，那(na)麼(me)需(xu)要(yao)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)經(jing)常(chang)去(qu)開(kai)關(guan)燈(deng)具(ju)，這(zhe)樣(yang)的(de)方(fang)式(shi)帶(dai)來(lai)諸(zhu)多(duo)不(bu)變(bian)。

為了解決實際存在的問題，我們將節能、照度
、人性化作為設計原則。

3 軟硬件方案設計

方案設計時我們必須明確以下幾個關鍵點：

（1） 單燈可控
；

（2） 可調光；

（3） 具備集中管理功能；

（4） 可根據區域照度調光；

（5） 靈活的控製策略及手動控製功能
；

（6） 任意燈具可自由組合，燈具可隨設備布局調整、功能間的調整快速進行分組。

基於以上幾個關鍵點，通過對軟件功能、硬件性能的對比和測試
，最終選擇台達LOYTEC品牌DALI總線的智能照明軟硬件。係統架構示意圖如圖2所示。

圖2 智能照明係統架構示意圖

在中控室內設置一台照明服務器，用於將樓宇自控係統數據上傳至集中照明管理平台。上層管理軟件平台同時支持C/S（Client-Server）和B/S（Brower-Server）架構
，可通過瀏覽器或者安裝客戶端進行訪問。

DALI燈具、傳感器和燈控麵板均通過手拉手串聯或自由拓撲形式連接，DALI總線采用RVSP2×1.5，最長距離不超過300m，最終連接到DALI照明控製器上。控製器通過以太網線接入工廠控製專網


，由中控室統一管理。觸控屏通過以太網線直接接入控製網絡。

DALI智能照明可實現每盞燈具的調光，同時可以實現任意組合區域的燈具控製

，後期可以自由組合回路，不需要更改現場硬件。向上可通過OPC

、BACnet/IP、LON-IP852等網絡協議直接接入上層監控網絡或者第三方平台實現整合。采用這種方式可使得照明控製架構更為簡潔

，且數字信號不易受幹擾
，DALI信號不分極性，可以與強電共管，施工布線更加方便。

4 控製策略設計

詳見表1。

表1 控製策略

5 實際應用效果

通過引入台達LOYTEC的DALI數字可調光智能照明技術，工廠的照明管理更加便捷
，通過上位機照明控製係統軟件平台
，可以實現定時控製、changjingkongzhihezidongganyingkongzhi。weilebianyukongzhi，bendigegequyuderukouchujunanzhuangleduogongnengkongzhimianban

，dakongjiandechejianhuozhebangongkongjianzeanzhuangqianrushichukongping。jiehexianchangshiyongxuqiu，duixianchangchukongpinghebendimianbanjinxingshezhi

，tongguoshedinghoukezaiduogongnengmianbanshangshixianduizhaomingdengjudekaiguang、調光以及場景的切換控製。而在本地觸控屏幕上，除了開光、調光和場景切換外
，還能具備排程設定、密碼保護等高階功能。

對於更衣室、走廊
、樓梯間、男女廁等區域，為了滿足日常使用，且提高節能率，則采用人體感應和照度結合的方式進行控製。

圖3 請加圖注

6 節能計算

經過計算，現場能耗使用大大降低


，以一個車間為例，現場使用的燈具參數如表2所示。

表2 燈具參數表

單位麵積光照度計算如表3所示。

表3 單位麵積光照度

根據設計規範要求

，每平方的光照度達到200Lux即可完成滿足生產作業需要。因此
，原設計中的燈具完成滿足規範要求，且部分區域遠超過規範要求，屬於可優化能耗部分。表4所示為實際使用場景分析。

表4 實際使用場景分析

未采用智能照明方案的工廠能耗統計如表5所示。

表5 未采用智能照明方案的工廠能耗統計表

采用智能照明方案的工廠能耗統計如表6所示。

表6 采用智能照明方案的工廠能耗統計表

根據對比數據可以看到，未采用使用智能照明時合計使用的年用電量為1,937,624度電（kW·h）
，合計電費1,646,981元；而在使用DALI智能照明係統後合計使用的年用電量為1,114,134度電（kW·h），合計電費947,014元。通過對比可得
，每年節約用電826,490度（kW·h）,節省電費699,967元
，節能率達40%，節能效果顯著。

除顯著的節能效果外
，我們還可通過係統平台軟件的記錄、分析、報警功能實現燈具運行時間記錄、燈具理論功耗計算
、燈具預防性維護、故障報警等功能，為管理提供了極大的便利性。因采用單燈調光的模式，實測燈具並不需要運行在100%照(zhao)度(du)，間(jian)接(jie)地(di)提(ti)高(gao)了(le)燈(deng)具(ju)的(de)壽(shou)命(ming)
，延(yan)長(chang)了(le)燈(deng)具(ju)的(de)更(geng)換(huan)周(zhou)期(qi)，為(wei)工(gong)廠(chang)節(jie)約(yue)一(yi)定(ding)的(de)維(wei)修(xiu)費(fei)用(yong)。未(wei)來(lai)，隨(sui)著(zhe)產(chan)線(xian)的(de)調(tiao)整(zheng)
，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)分(fen)組(zu)的(de)形(xing)式(shi)很(hen)快(kuai)完(wan)成(cheng)燈(deng)具(ju)的(de)部(bu)署(shu)。

7 結論

將DALI數字可調光技術應用於工業廠房內，實現了照明控製自動化
、智能化運行。通過定製化的時間表控製
、模式控製、人體感應控製
、光照度控製等節能優化控製措施，取得了良好的節能效益，對於其他廠房智能照明設計與實施具有較高的推廣價值。