智能(néng)照明系统在洁净車(chē)间中应用(yòng)

根据洁净車(chē)间的特殊结构以及各洁净室对照明光源的特殊要求，设计了一套智能(néng)照明控制系统。采用(yòng)该控制系统可(kě)以有(yǒu)效的提高工作效率、节约能(néng)源、提高厂區(qū)安全、实现快速巡检、遠(yuǎn)程操作、照明灯具故障预报等功能(néng)；具有(yǒu)良好的实用(yòng)价值与经济价值

0　引言

　　微電(diàn)子、生物(wù)制药、手术医疗、精密仪器制造等企业所用(yòng)的洁净車(chē)间一般均由多(duō)个洁净室组成，人员流动路線(xiàn)复杂，出入通道迂回；人员进出洁净車(chē)间时需要有(yǒu)自净时间，耗时较長(cháng)；洁净車(chē)间大多(duō)為(wèi)无窗厂房，加上各洁净室对照明的特殊要求，所以洁净車(chē)间的照明功率

较大；有(yǒu)些洁净室具有(yǒu)保密要求，不希望无关人员进入。目前，洁净車(chē)间内对照明的控制方式仍采用(yòng)传统的就地控制方法，也就是各照明单元由本地的开关进行开、关控制。这就存在以下几个不足：

　　（1）有(yǒu)些洁净室需要有(yǒu)预开照明要求，传统控制方法需要就地开照明后，然后等待，工作效率较低；

　　（2）人员进、出洁净車(chē)间时，不能(néng)预开、后关通道照明，对人员进出带来不便；

　　（3）根据安全、节能(néng)规范要求，值班人员需要在职工下班后对各洁净室的照明关闭情况进行巡检，由于洁净車(chē)间的特殊结构、以及有(yǒu)些洁净室的保密要求，这一巡检过程不但耗时耗力，且不符合保密要求。

　　本文(wén)根据洁净車(chē)间的特点和各洁净房间对照明光源的不同要求，设计了一套基于遠(yuǎn)程的集中照明控制系统，解决了以上不足之处。

1　智能(néng)照明控制系统构成原理(lǐ)

智能(néng)照明控制系统的原理(lǐ)框图如图 1 所示。通过该控制系统主要实现对洁净車(chē)间内的所有(yǒu)照明设施实现如下控制：

　（1）照明集中控制台通过键盘输入开、关指令，并通过 RS485通讯線(xiàn)传送给各照明控制终端，各照明控制终端通过继電(diàn)器对照明灯具实现开、关控制，并将灯具的开、关的状态返回给照明集中控制台；

　　（2）各照明控制终端通过检测流过继電(diàn)器触点的電(diàn)流判断灯具是否出现故障。如果继電(diàn)器闭合，但没有(yǒu)检测到電(diàn)流，说明灯具故障，故障信息通过 RS485 通讯線(xiàn)返回给照明集中控制台；

　　（3）照明集中控制台输入开、关指令时，液晶显示屏同步显示输入的信息，并同步显示所控制灯具的控制结果；

　　（4）照明集中控制台的指示灯和各照明灯具的开、关、故障状态同步，指示灯不亮為(wèi)关状态、指示灯亮為(wèi)开状态、指示灯闪烁為(wèi)故障状态。

2　智能(néng)照明控制系统的技术实现

　　本智能(néng)照明控制系统的结构图如图 2 所示。各模块功能(néng)為(wèi)：

　　（1）主控制板 (CPU)：包括微处理(lǐ)器、RS485 通讯電(diàn)路、液晶显示控制電(diàn)路、指示灯控制電(diàn)路、键盘控制電(diàn)路、電(diàn)源等；

　　（2）液晶显示：键盘输入命令及操作结果显示；

　（3）指示灯區(qū)：显示各照明灯具的状态，包括开灯状态、关灯状态、故障状态；

　　（4）照明控制终端：每组灯具安装一套，包含微处理(lǐ)器、RS485通讯電(diàn)路、灯具故障检测電(diàn)路、灯具开关控制電(diàn)路、電(diàn)源变换等；

　　（5）双绞線(xiàn)：其中 4 根作為(wèi) 24V 直流電(diàn)源線(xiàn)，用(yòng)以给各终端供電(diàn)；2 根作為(wèi) RS485 通讯線(xiàn)；另外 2 根备用(yòng)；

　　（6）继電(diàn)器触点：由照明控制终端上的继電(diàn)器提供，用(yòng)以控制灯具的开关；

　　（7）電(diàn)流检测：用(yòng)以检测灯具電(diàn)流。如果继電(diàn)器触点闭合，当检测到流过灯具组的電(diàn)流偏离设定值较多(duō)时，说明灯具组中有(yǒu)部分(fēn)灯具或全部灯具電(diàn)路故障。

　根据洁净車(chē)间内部结构复杂，且进入厂房时需要自净时间，值班人员如果巡查每个洁净房间耗时较長(cháng)；洁净室照明功率较大，房间无人时需要确保照明关闭；以及个别洁净室具有(yǒu)保密要求，不希望值班人员进入的特点，该控制系统通过对洁净車(chē)间内照明实现集中控制，解决了传统的就地控制照明的一系列问题。方案的具體(tǐ)实施方法如下：

　　（1）将洁净車(chē)间内的灯具组编号為(wèi) 1，2，…，N，通过键盘操作區(qū)输入相应灯具组编号以及开关指令，主控制板上的微处理(lǐ)器将指令通过双绞線(xiàn)发送给相应灯具组的照明控制终端，实现对相应灯具组的开关控制；液晶屏显示键盘操作的实时指令；

　　（2）指示灯區(qū)有(yǒu)和灯具组相同数量的 LED 指示灯，且编号一一对应。主控制板上的微处理(lǐ)器通过 RS485 通讯每 20ms 进行一次轮巡，返回对应照明灯具组的开、关、故障状态，LED 指示灯常亮时表示相应灯具组打开；LED 指示灯不亮时表示相应灯具组关闭；LED 指示灯闪烁时表示相应灯具组可(kě)能(néng)有(yǒu)故障；

　　（3）照明控制终端实时检测流过灯具组的電(diàn)流，当灯具组打开，而检测的電(diàn)流小(xiǎo)于设定電(diàn)流值过多(duō)时，说明灯具组中部分(fēn)灯具不亮，部分(fēn)灯具或其電(diàn)路可(kě)能(néng)有(yǒu)故障；

　　（4）照明控制终端接收到开关指令时，通过继電(diàn)器实现对灯具组开关控制；接收到轮巡指令时，将灯具的状态返回，供指示灯區(qū)实现显示。

3　结语

　　企业洁净車(chē)间照明采用(yòng)集中控制方法还没有(yǒu)同类产品，与传统的就地控制方法相比，本智能(néng)照明控制系统具有(yǒu)以下优点：（1）可(kě)以大大提高职工的工作效率；（2）有(yǒu)利于方便人员通行，提高安全因素；

（3）可(kě)以使值班人员快速完成巡检任務(wù)，方便可(kě)靠；（4）可(kě)以彻底避免了通宵灯现象，实现节能(néng)、方便维护；（5）可(kě)以使值班人员对洁净室照明实现遠(yuǎn)程操作，更符合保密要求；本照明控制系统成本较低，安装方便，用(yòng)户接受度高，推广容易，因此具有(yǒu)较好的经济价值和社会价值。