如今的光源和照明技术已不仅是新技术的简单应用，技术进步使我们能最大限度地发挥我们的视觉功能，先进可靠的照明控制技术也正为这种视觉功能提供令人惊诧的控制手段。在这个新时代，人工照明已发展成为一个独立的行业，而照明控制系统的地位也越来越得到足够的重视。
商业项目的起步和成熟，给当代电气照明控制系统的应用提供了丰富多彩的舞台和案例。不仅有照明设计师天马行空的天才想象力，精准智慧的照明控制系统也是功不可没。本文所要阐述的，正是这样一项曾长期被人忽视的系统的发展沿革和技术特征。
一、传统的照明控制方式
传统的照明控制方式通常有以下几种：
1. 直接开关控制
(1)安装在现场的翘板式、拉线式、触摸式、感应式或者其它操作形式的开关，进行就地分散或集中控制;
① 单点控制：最常用的控制方式，由一个开关控制一支或一组灯具电源的通断;
② 多点控制：由设于不同地点的两支或两支以上的开关共同控制一支或一组灯具电源的通断，常用于楼梯间、走廊等区域;
图1 直接开关控制中的单点控制和多点控制
(2)配电箱中的微型断路器直接做为控制照明开关，按配电支路控制现场或某特定区域的照明;
直接开关控制方式的主要优点是成本低、维护方便，缺点是需要人工开启关闭，如使用人责任心不强，易造成电能的浪费。
2. 间接开关控制
通过在照明回路中引入接触器等控制器件(线路示意如图2所示)，达到照明控制的功能。其主要应用在下列场合：
(1) 由于现场安装的灯开关容量无法控制大容量照明灯具或整组灯具时，在现场安装控制按钮，通过控制接触器的通断来控制;
(2) 设有灯光控制台、控制柜等设备的大型照明控制系统;
(3) 用于远程控制的场所，比如停车场、广场、庭院照明等;
(4) 用于特殊用途的照明，如应急照明等;
图2 间接开关控制线路(上图用于普通照明，下图用于应急照明)
3. 传统的调光控制
在夜景照明控制系统中，还有一类对照明效果的变化进行控制的方式，即采用调光装置。调光控制方式可丰富照明效果，但传统的调光装置成本高、效率低、体积大、操作也不方便。固除了极特殊的场所，应用并不广泛。
4. 初步的自动控制
(1) 光控：由光电转换感应器、中间继电器、时间继电器、接触器等组成。主要应用于路灯控制，也常用于夜景照明，其设定值通常只能手动调整。
(2) 声控：主要是功能性应用，在夜景照明中只作为动态效果的应用。
在夜景照明、庭院、楼梯间以及非消防疏散用走道等某些有特殊照明控制要求的应用场所，引入光控、声控方式，实现初步的自动控制。这类自动控制只是初级的、局部的应用。
5. 改良的自动控制
由光传感器及其它传感器、数模转换、中央处理器、电动执行器等组成的较为完整的自控系统，除完成上述系统的功能外，还可通过编程，设定长期的运行状态控制，如晚间模式与午夜模式等。
对一个夜景照明控制系统而言，可按照普通模式、双休日模式、节假日模式、重大庆典模式等预先分类来进行分区、分时的设定。在启动时按环境亮度启动，兼顾冬、夏季不同的系统运行时间。这种控制系统的设计已具备了BA系统的特征。 但这种系统运行依赖于中央处理器，设定值调整较为复杂，操作维护工作对人员要求较高。
6. 传统照明控制方式的局限
如图3所示，传统的照明控制方式有以下几点局限：
(1) 控制功能简单，一般只有开关功能。若要实现遥控与集中控制，系统布线会变得较为复杂，可靠性较差;
(2) 大多依赖人工操作，特别在控制大区域、大空间的照明时操作烦琐，失误、遗漏难以避免;
(3) 用于非专业场合的调光装置及相应控制装置一般单独设置，影响其效能的发挥。若要实现场景设置、亮度连续调节等复杂功能难度较大;
(4) 在改良的间接开关控制方式中，如中央处理器出现故障，受它影响，照明控制系统也会随即瘫痪。
(5) 施工布线工作量很大。庞大的线缆数量不利于维护、改造。
图3 传统的照明控制技术
二、智能化的照明控制
1、 引言
长期以来，智能照明控制装置一直受到忽视，绝大多数楼宇仍然沿用传统的照明控制方式。就当代照明控制装置而言，面临着许多新的要求：
(1) 不再是简单的实现区域照明和定时照明开关功能。随着人们对生活质量要求的提高，照明控制装置还要能提供控制光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合和氛围，提供相应的灯光场景，即适宜的光环境，以及管理的智能化和操作的简单化等功能，便于使用。
图4 BA系统中的控制总线和现场总线
(2) 现代建筑电气的安装要求不断提高，需要的导线数量愈来愈多。这不仅增加了火灾的危险和设计的工作量，还会给日后的检修、维护以及改装工作带来诸多不便与困难。因此，简化系统布线的工作势在必行。
(3) 推广“绿色照明”，为当代照明设计提供了新的评价标准。设计先进合理的照明控制方式是照明工程设计中的重要内容之一,是在保证视觉条件、满足视觉需求的条件下，减少光源点亮时间、合理节能以及提高照明质量的重要手段。
为了克服传统照明控制方式的固有缺点，达到设计简单、使用灵活、功能完善、节约能源、潜力巨大的要求，国外各厂商纷纷推出智能化的照明控制装置--面向事件的控制总线系统。
2、名词
(1)现场总线(Fieldbus)：一种“全数字化、双向、多变量、多点多线的通讯系统” 。它应用信息技术，微处理器技术及网络技术，实现传感器、控制器和执行器之间的数字连网，是通讯协议在现场控制系统中的应用。目前常见的现场总线有LonWorks、BACnet、Profibus等等。
(2)控制总线(Controlbus)：在BA系统的三层控制结构中，控制总线属于自动化层，是连接中央站和各分站的枢纽、桥梁(详图4)。它要保证中央站与分站间数据传输的一致性，提高系统的可靠性、实时性和准确性。控制总线可直接连接中央站服务器，实时访问数据库。它的控制层次高于现场总线。常见的控制总线有Modbus等。
(3)面向事件：在现场总线技术中被称为“网络变量” ，使网络通信的设计简化为参数设置。这样，不但节省了大量的设计工作量，同时增加了通信的可靠性。在控制总线系统中主要指满足某种或某类特定的功能要求。
3、新特性
(1) 控制总线技术：
控制总线是在80年代,伴随着集散控制BA系统的推出而出现。与90年代形成的现场总线技术不同，现场总线技术主要面向被控设备现场，更强调工作的独立性和配置的灵活性。在当代的智能照明控制系统中，为了便于同上位机连接、保证系统的可维护性和可操作性，大多采用成熟可靠的控制总线做为系统总线。表1是目前国内市场常见的三种主要用于照明控制的面向事件的控制总线系统(以下简称控制总线系统)各特性的比较，供广大设计师参考。
由于智能建筑控制系统的技术发展很快，网络的开放性、互操作性和可通过不同通信介质、不同网络结构实现大容量节点的控制是当前网络控制系统的发展趋势。伴随着新世纪因特网时代的到来，BA系统形成现场层-自动化层-管理层三层结构，分别对应着Infranet-Intranet-Internet/控制网-企业网-因特网三重网络。新一代控制总线系统将更强调同各类、各层网络的无缝集成，除便于由上位机通过网络对控制总线系统进行运行、操作和维护，更能使控制总线系统直接进入上位机的数据库系统，将管理功能和控制功能整合，以适应超高速的信息时代要求。
有的控制总线系统为了便于推广，特意将自己的系统通信协议做成开放式的，并成立专业协会负责组织、认证。
(2)调光器的引入：
图5 前沿相控方式(上);后沿相控方式(中);触发脉冲(下)
将原本独立的光控制装置纳入控制总线系统，不仅是为系统本身提供一个有用的功能，更为传统的照明控制方式带来翻天覆地的改变。在系统总线支持下，并同其它传感器件和控制器件配合，它可提供如下功能：
① 随时间、日照的变化，或预先的编程，动态的控制照度、提供人们所希望的光环境;
② 尽可能减小无谓的光通，实现良好的节能效果;
③ 通过调光器固有的软启动/软关断的功能，能保护并延长光源的寿命，取得经济回报;可与专业灯光控制装置或其它照明控制系统以及其它BA系统配合使用，实现系统集成;
因此，各种调光技术愈来愈受到灯光设计师的青睐，它们的使用范围也从剧院舞台，扩大到各类建筑领域，进入千家万户。传统调光器采用串联电阻或自耦变压器等笨重的设备，后来的调光器大多采用半导体器件对交流市电进行前沿相控触发方式(适用于阻性和感性负载)和后沿相控触发方式(适用于容性负载)的调控方式。最新的产品是一种称为“正弦波电压变换器”(SVC)的调光器(如图6)，它等效于一台电压输出有效值可改变的变压器，输出电压不再造成波形崎变，基本消除高次谐波的干扰，更适用于气体放电光源的调光。随着对照明控制装置要求的提高，性能更好的调光器件一定会不断涌现。
图6 SUV调光器原理框图
调光器的应用对推广绿色照明工程有重大意义。在此领域，国外的设计界早已提出了自己的标准。如美国环境维护所(EPA)早在1990年就召集2000余照明设备生产厂家签署并推广绿色照明计划;英国也规定，在整个楼宇中把白炽灯的安装数量限制在10%以内，或白炽灯的安装容量在每平方米12瓦以内，中国的新版《建筑照明设计标准》甚至规定了更严苛的要求。这场世界性的绿色照明革命使得像新型PL型荧光灯、陶瓷金属卤化物灯、LED灯等新型光源的应用领域越来越广泛，而新型调光器件的使用无疑将使新型光源的光控操作更为得心应手，实现更广范围的照明调节控制。
