基于Cortex-M3核的车间智能照明设计

摘要：基于建筑照明设计标准，以触摸屏为核心，设计了一整套智能照明方案。该方案包含由LM3S8962处理器组成的模拟调光器和亮度感应器，由LM293比较器组成的继电器调光电路，以及变功率电感镇流器。该方案可实现照度和节能目标，在车间智能照明控制中有较高的应用价值。
关键词：车间；智能照明；LM3S8962；触摸屏；模拟调光器

引言
智能照明控制系统不仅可以节能，还能创造舒适的工作环境、提高工作效率，因此在各工厂车间中的应用越来越多。设计时，除了要满足《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)规定的有关工厂车间的照度要求和照明功率密度要求外，还要考虑操作及功能的人性化和高光效灯具的使用，以便节能。本文以建湖工厂一车间智能照明工程为例，介绍工业厂房智能照明的设计方法和技巧。

1 车间概况及要求
车间为80 m×75m矩形，东西走向钢结构厂房，灯具悬高8 m左右。东西两端为开放式现场办公室，自带工位照明。车间以节能灯装配，在线老化为主。另有2条燃气毛管烘烤线，其上方5 m处温度有55℃(室温30℃)。原有的方案是使用90盏400 W高压钠灯。钠灯功率因数只有0．5，其耗电量高达400×90／O．5=72 kW。工位安装有日光灯照明，故作为辅助照明，查设计标准可知只需200 lx即可。
照明要求：从概况可知工厂车间灯具悬挂较高，故灯具要求寿命长、维护少。生产线的特性要求：显色性好，便于分清颜色；照度分布均匀度合理，眩光小；方便根据不同日照情况调节亮度。
安全要求：按《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)的相关条文，灯具三线单相供电，可靠接地，线粗至少2．5 mm；2分支线路沿钢架穿管布线，主线走金属桥架布线；出口处设置应急灯，单独走消防线路。

2 车间的照明设计
按照《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)的要求逐步细化设计。
2．1 光源选择
市面上电光源种类繁多，光源参数比较如表1所列。


选择标准普遍遵循“三高”原则：高发光效率，高寿命，高显色性。金属卤化物灯不但符合“三高”标准，而且适合大空间使用。其灯具特性如表2所列。


2．2 布灯方案
采用250 W金卤灯，1行10个灯，共9行，每行独立控制亮度。由于点着的大量节能灯在老化，实测台面照度为300 lx。