DALI智能照明系統(tǒng)的介紹及應(yīng)用

1、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(shí)用，舒適和節(jié)能等方 面增添了許多吸引人的特點(diǎn)，這些 特點(diǎn)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(shí)施控制，不能自由 重新組合每個光源，也無法實(shí)時反 饋光源的狀態(tài)。另外目前對照明的控制技

2、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)培訓(xùn)。結(jié)果， 這些系統(tǒng)的安裝就成了一件勞動密DALI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(diǎn)，并且

3、最后對 DALI智能照明系統(tǒng)的 優(yōu)點(diǎn)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、背景介紹集型，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（DigitalAddress

4、ableLighti ngI nteface） 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 及電子感應(yīng)技術(shù)，對供電進(jìn)行實(shí)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

5、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(shí)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1、DALI系統(tǒng)的定義DALI 是“ DigitalAddressableLightingIn terface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)

6、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)（BMS ）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(diǎn)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

7、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(shí)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(shí)現(xiàn)簡化安 裝程序，降低布線成本，縮短調(diào)試 時間，實(shí)現(xiàn)許多基于回路控制的智 能照明控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的功能。DALI是專門為滿足當(dāng)

8、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)備制造商的共同努 力下設(shè)計完成的。照明行業(yè)的所有 兀器件制造商現(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）一最多16個場照明場景（場景預(yù)設(shè)）由于D

9、ALI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(shí)時 反饋回系統(tǒng)：數(shù)據(jù)傳輸速 度?1200bps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（接線沒有極性，沒 有組要求）輸入實(shí)時電壓及類型?可控制單個設(shè)備和分組設(shè)備輸入實(shí)時電流值?系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性輸出實(shí)時電壓及類型?通過廣播方式實(shí)現(xiàn)總的控制輸出實(shí)時電流值

10、-電壓波動頻率?由于使用簡單報文結(jié)構(gòu)，避 免了各種信號的沖突-電流波動頻率?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）2、DALI系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)與特?自動尋找各種調(diào)光設(shè)備及DALI整流器或變壓器DALI的技術(shù)參數(shù):DALI電壓?9.5V22.5VDALI系統(tǒng)電 流?最高250mA?使用直觀的方式（閃動或100%打亮）來實(shí)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|刨軻-唱?每一個DALI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

11、設(shè)置最大調(diào)光亮度值， 該設(shè)置用于節(jié)能）一、可米用單相布線例子：NYM詠1.5mm2 單相布線用的電纜：?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(shí)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 ）兼容二、或采用三相布線例子：NYM詠1.5mm2 連同 可分離的總線線路的三相布線電 纜：?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(shí)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)（1） DALI總線的敷設(shè)方式:Rhaa （口）ErdeiPEDALI總線系統(tǒng)是米用用于王 電源的商用安裝材料來進(jìn)行安裝 的。主電源和總線

12、線路是在同一條 電纜中運(yùn)行的。系統(tǒng)圖: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200mA 水平上的電壓下降 不得超過2V。因此，請確認(rèn)最大電纜長度為300m。可允許的電纜 截面可以用以下公式來計算：為一系列設(shè)置的功能，這些設(shè)置也 成為場景。A= LX I X0.018這里:5、DALI集成至BMS系統(tǒng)的A=電纜的直徑（mm2 ）方式L=電纜的長度（m ）I =最大電源電流（A）（2）DALI總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星形布線串形布線（1）DALI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(shí)現(xiàn)照明控制服務(wù)器與BMS系 統(tǒng)服務(wù)器之間的通信。

13、該集成方式 缺點(diǎn)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(diǎn)，前期設(shè)計和施工不 需要交叉配合，可實(shí)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。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 訊系統(tǒng)的癱瘓。4、系統(tǒng)的控制方式（2）DALI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

14、集成方 式的缺點(diǎn)是系統(tǒng)靈活性低、聯(lián)動性 差、交叉節(jié)點(diǎn)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。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(3)?DALI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

15、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給 主機(jī)進(jìn)行處理。因此該集成方式可 實(shí)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(shí)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(diǎn)，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:(1) 調(diào)整燈光初始值節(jié)能達(dá)18%DALI技術(shù)為照

16、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)光值下工作?？紤] 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(diǎn)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。(2) 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(shí)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

17、？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 Excel文件的形式直接演示或輸 出。(3)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(diǎn)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

18、慮通過不同分組來實(shí)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：DALI鎮(zhèn)流器內(nèi)部是智能型 的，可自動處理燈絲預(yù)熱，點(diǎn)燃， 調(diào)光、開關(guān)，故障檢測等功能，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)