基于Cortex-M3核的車間智能照明設計

摘要：基于建筑照明設計標準，以觸摸屏為核心，設計了一整套智能照明方案。該方案包含由LM3S8962處理器組成的模擬調光器和亮度感應器，由LM293比較器組成的繼電器調光電路，以及變功率電感鎮流器。該方案可實現照度和節能目標，在車間智能照明控制中有較高的應用價值。
關鍵詞：車間；智能照明；LM3S8962；觸摸屏；模擬調光器

引言
智能照明控制系統不僅可以節能，還能創造舒適的工作環境、提高工作效率，因此在各工廠車間中的應用越來越多。設計時，除了要滿足《建筑照明設計標準》(GB50034—2004)規定的有關工廠車間的照度要求和照明功率密度要求外，還要考慮操作及功能的人性化和高光效燈具的使用，以便節能。本文以建湖工廠一車間智能照明工程為例，介紹工業廠房智能照明的設計方法和技巧。

1 車間概況及要求
車間為80 m×75m矩形，東西走向鋼結構廠房，燈具懸高8 m左右。東西兩端為開放式現場辦公室，自帶工位照明。車間以節能燈裝配，在線老化為主。另有2條燃氣毛管烘烤線，其上方5 m處溫度有55℃(室溫30℃)。原有的方案是使用90盞400 W高壓鈉燈。鈉燈功率因數只有0．5，其耗電量高達400×90／O．5=72 kW。工位安裝有日光燈照明，故作為輔助照明，查設計標準可知只需200 lx即可。
照明要求：從概況可知工廠車間燈具懸掛較高，故燈具要求壽命長、維護少。生產線的特性要求：顯色性好，便于分清顏色；照度分布均勻度合理，眩光小；方便根據不同日照情況調節亮度。
安全要求：按《建筑設計防火規范》(GB 50016—2006)的相關條文，燈具三線單相供電，可靠接地，線粗至少2．5 mm；2分支線路沿鋼架穿管布線，主線走金屬橋架布線；出口處設置應急燈，單獨走消防線路。

2 車間的照明設計
按照《建筑照明設計標準》(GB50034—2004)的要求逐步細化設計。
2．1 光源選擇
市面上電光源種類繁多，光源參數比較如表1所列。


選擇標準普遍遵循“三高”原則：高發光效率，高壽命，高顯色性。金屬鹵化物燈不但符合“三高”標準，而且適合大空間使用。其燈具特性如表2所列。


2．2 布燈方案
采用250 W金鹵燈，1行10個燈，共9行，每行獨立控制亮度。由于點著的大量節能燈在老化，實測臺面照度為300 lx。