基于集中式直流供电LED智能照明系统的研究

电线路

　　单相三线（火线、零线和地线） ， 或三相五线（三根火线、零线和地线）供电线路。

　　（2）集中高电压直流供电线路

　　第一， 控制柜的输入端需接交流供电电网，可分为单相交流输入或三相交流输入两种。三相交流输入能平衡电网负载， 是比较好的方式。输出直流供电线路可以是三线（对》120V高电压直流的正极、负极和地线），或二线（对应于≤120V直流的正极、负极，且满足安全特低电压的各项要求时）。如果同一智能照明工程的相邻局域网存在另外的交流供电电网接入点， 则在LED智能照明系统改造中可利用原交流供电电网的电源线来作直流输出线路， 否则需要另外布线作输出直流供电线路。同理， 新的工程也是如此。这一点公共楼宇智能照明系统比路灯智能照明系统容易实现，但还有很多其它问题要考虑。

　　4.智能控制协议和途径

　　（1）远程电脑与控制柜之间

　　目前有很多种基于Internet网的二次开发协议，但还没有特别统一专用的。

　　（2）手机通过GPRS与控制柜之间

　　只是用于系统维护人员进行个别数据的设置和反馈信息接收， 要想做到对系统进行全面、快速、连续的单灯控制在技术上是不现实的。更重要的是从公共安全角度出发， 对于路灯、隧道灯及大型楼宇等公共照明场合， 应该不允许系统维护人员随意进行手机全面控制。

　　（3）控制柜与各灯具之间

　　由控制柜电源模块受控调节输出直流电压大小来对所有LED灯具进行自动统一的开关或调光，此时控制柜与各灯具之间不需要智能控制协议（此时， 灯具成本最低且最可靠，但不能单独控制某一个灯具） 。

　　（4）主控制设备与各灯具之间的协议和途径

　　对于可对每只灯具都能进行单独控制的智能系统，主控制设备与各灯具之间必须有控制协议和途径。控制柜与各单灯之间智能控制途径可采用另布设控制专线、或交流载波、或直流载波、或采用无线Zigbee.如果需单独对每只LED路灯灯具进行智能控制，最常用的智能控制协议有DMX512和DALI两种。

　　DMX512控制节点多、速度快、传输距离远， 但是只能单向传输（如需故障诊断反馈，还需采取其它措施弥补），且协议没有规定具体指令和流程，系统信号分配具有点位多，点位的使用不确定等方面因素。因此，各企业的系统和灯具从控制角度来说，难以互换通用化。只适合于企业对保修维护合同期很长，或者灯具和系统的可靠性高和寿命长的照明工程。因此，从上面分析可知， DAX512很适合用于集中式供电直流智能照明，特别是隧道照明工程中应用。

　　DALI可双向传输，具有全面的功能定义和程序流程，灯具之间有连续的协议地址。但是DALI控制灯具不多、速度慢、传输距离不远。虽然有很多的明确定义的控制功能及指令，使得从控制角度来说各企业的系统和灯具容易互换通用化。但内部协议程序复杂， 这一点在道路照明这种不需多种控制功能的照明工程中使用是大材小用导致灯具成本高。因此，不太适合道路照明包括隧道智能照明。

　　（二）集中式直流供电LED智能照明控制系统的优缺点

　　所有灯具的控制装置（俗称驱动电源） 不需要"交流-稳定直流"变换这部分功能，而全部由集中在控制柜的多个大功率电源模块替代，这样易于使电源模块做到高可靠、长寿命、高质量，且可使灯具和系统效率很高， 综合系统成本下降。

　　灯具的控制装置（驱动电源）电路可以很简单，元器件可以很少， 灯具成本较低，更重要的是所有灯具可以没有驱动电源， 驱动电源与LED灯具分离，使灯具发热减少， 同时驱动电源自身的环境温度大为降低， 这些使灯具的可靠性可以做得非常高，寿命可以很长， 不存在功率因数问题， 因此供电线路损耗降低。这些对于路灯和隧道工程这种环境恶劣的使用场合非常有利。

　　缺点是在路灯应用中除非每隔几公里有另外的交流电网供电接入点， 否则除原交流供电电网的电源线之外还需要另行布设直流输出电源线路。室内应用也有类似问题。此外，如果还需进一步单独对每个灯具进行智能控制，除非用载波（有交流载波方式，但在集中直流供电方式中不适合；有直流载波方式，但目前专用IC较少），或者用无线通讯，否则还需要另外布设专用控制线。

由上可见， 集中式直流供电智能照明控制系统最大的优点是LED灯具可以做得很简单，从结构上容易做到互换， 因而具有成本低， 高可靠性和长寿命的优点。对于道路和隧道这样的专业人员管理的应用场合， 如果相隔几公里的另一相邻控制柜有另外的交流供电电网接入点且允许的话， 则可在LED路灯智能照明系统改造中直接利用原交流供电电网的电源线来改作直流输出线路