探討照明智能控制系統(tǒng)在智能建筑中的設(shè)計與應(yīng)用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展，在這種情況下，逐漸出現(xiàn)了智能建筑，這種建筑也慢慢成為了人們關(guān)注的重點。在智能建筑發(fā)展過程中，ABB智能照明系統(tǒng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，這種照明系統(tǒng)在使用的時候線路設(shè)計是非常簡單的，系統(tǒng)在進(jìn)行安裝的時候也非常方便，而且，在進(jìn)行操作和維護(hù)的時候也非常容易，因此，這種照明系統(tǒng)在智能建筑中得到了非常好的發(fā)展。

【關(guān)鍵字】：智能照明；智能建筑；應(yīng)用

0引言

新技術(shù)的不斷出現(xiàn)使得人們的生活發(fā)生了很大的變化，在人們的生活中，照明系統(tǒng)的作用是非常大的，對其進(jìn)行分析和研究的意義也非常大。智能照明系統(tǒng)在智能建筑中得到了非常好的應(yīng)用，這樣就使得其在進(jìn)行建筑施工的時候在成本以及運行維護(hù)方面得到了更好的發(fā)展。智能照明系統(tǒng)在軟件方面是非常容易進(jìn)行編程，在硬件方面也非常靈活，在進(jìn)行施工的時候也非常方便，這樣在進(jìn)行施工的時候工期非常短，這樣能夠更好的提高投資同報率。

1智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用效果

建筑在不斷發(fā)展過程中隉慢出現(xiàn)了新的變化，智能化已經(jīng)在建筑施工中得到了更好的體現(xiàn)。在建筑施工中，空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)和通信系統(tǒng)都是非常智能化的，在建筑物智能化發(fā)展過程中，照明系統(tǒng)的發(fā)展并沒有得到人們的重視，因此，很多的建筑物在進(jìn)行施工的時候還是在沿用傳統(tǒng)的照明控制方式，一些建筑在照明方面應(yīng)用了自控系統(tǒng)來進(jìn)行操作，但是這樣只是能夠?qū)唵蔚膮^(qū)域照明進(jìn)行控制。這種控制方式和智能照明系統(tǒng)進(jìn)行比較表現(xiàn)出來了很多的缺點，智能照明系統(tǒng)在建筑中進(jìn)行應(yīng)用具有非常好的*性。

1.1實現(xiàn)照明控制智能化

采用智能照明控制系統(tǒng)，能夠更好的實現(xiàn)照明系統(tǒng)工作在全自動的狀態(tài)下，系統(tǒng)在進(jìn)行運行的時候可以按照事先設(shè)定好的狀態(tài)來進(jìn)行工作，這些狀態(tài)可以根據(jù)時間不同進(jìn)行自動切換。系統(tǒng)要能夠?qū)r間進(jìn)行很好的掌握，在進(jìn)入到晚問工作狀態(tài)的時候，系統(tǒng)可以自動對各個區(qū)域的燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后利用移動探測功能將有人活動的區(qū)域燈光調(diào)至合適的亮度，將無人區(qū)域的燈光進(jìn)行關(guān)閉。

1.2改善丁作環(huán)境，提高工作效率

在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中經(jīng)常是使用日光燈的，這種燈在進(jìn)行使用的時候經(jīng)常會出現(xiàn)不同頻率的閃動，出現(xiàn)這種閃動會使在這種環(huán)境下工作的人員出現(xiàn)眼睛疲勞的情況，因此，在進(jìn)行工作的時候，工作的效率也會受到一定影響。智能照明系統(tǒng)對傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中出現(xiàn)的頻閃問題進(jìn)行了解決，同時也能更好的為人們的丁作環(huán)境進(jìn)行改善，這樣能夠更好的提高工作的效率。

1.3可觀的節(jié)能效果

智能照明系統(tǒng)中應(yīng)用了電子技術(shù)，能夠?qū)艟哌M(jìn)行智能調(diào)光。在室外光出現(xiàn)逐漸變強(qiáng)的情況，室內(nèi)的照明亮度可以進(jìn)行必要的調(diào)整，在室外的廣較弱的情況下，室內(nèi)的照明可以進(jìn)行自動調(diào)亮，這樣能夠更好的利用自然光，同時也能實現(xiàn)節(jié)約能源的作用。智能照明管理系統(tǒng)能夠更好的對照明工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，這樣也能更好的實現(xiàn)節(jié)能效果。

l.4提高管理水平，減少維護(hù)費用

智能照明控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的人為控制開關(guān)轉(zhuǎn)變成了智能化管理，這樣能夠更好的提高管理者的管理意識，同時也能降低建筑的運行維護(hù)費用，在投資回報方面效果非常好。

2智能照明與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)比較

2.1線路系統(tǒng)比較

傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)中，單控電路的特點是在將控制開關(guān)直接接在負(fù)載回路上，當(dāng)負(fù)載現(xiàn)不斷增大的情況，要對控制開關(guān)的容量進(jìn)行調(diào)整，在開關(guān)力負(fù)載較遠(yuǎn)的情況下，會出現(xiàn)大截面電纜用量增加的情況。傳統(tǒng)照明單控電路在進(jìn)行使用的時候只能進(jìn)行簡單的開關(guān)操作。而總線式智能照明系統(tǒng)單控電路是直接將負(fù)載同路連接到輸出的單元輸出端上，這樣在負(fù)載容量不斷增大的情況下，能夠增大輸出的單元容量，對控制開關(guān)不會帶來很大影響。在開關(guān)距離較遠(yuǎn)的情況下，只要將控制總線的長度進(jìn)行增加就可以，這樣能夠節(jié)省大截面電纜的用量。在軟件設(shè)置方面也存存著很多的不同。

傳統(tǒng)的照明雙控電路在使用過程中，實現(xiàn)了用兩個單刀雙置開關(guān)的情況，這樣在開關(guān)之間可以連接照明電纜。同時，在進(jìn)行多點控制的時候可以將電纜的連線進(jìn)行增多，這樣會使得電路在進(jìn)行安裝的時候變得更加的復(fù)雜，同時在進(jìn)行施工的時候施工的難度也非常大。智能照明系統(tǒng)，在進(jìn)行使用的時候?qū)崿F(xiàn)了雙控只是在一個控制總線上，在進(jìn)行多點控制的時候，只要在開關(guān)之間只有一個總線連接就能夠更好的實現(xiàn)線路的安裝，這樣在進(jìn)行安裝的時候非常方便。

2.2智能照明與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)比較

控制方式比較。傳統(tǒng)控制采用手動開關(guān)，一路一路地開或關(guān)；智能照明控制采用低壓兩次小信號控制，控制功能強(qiáng)、方式多、范圍廣、自動化程度高，通過實現(xiàn)場景的預(yù)設(shè)置和記憶功能，操作時只須按一下控制面板上某一個鍵即可啟動一個燈光場景，各照明回路隨即自動變換到相應(yīng)的狀態(tài)。上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實現(xiàn)。照明方式比較。傳統(tǒng)控制方式單一，只有開和關(guān)；智能照明控制系統(tǒng)采用“調(diào)光模塊"，通過燈光的調(diào)光在不同使用場合產(chǎn)生不同燈光效果，營造出不同的舒適氛圍。管理方式比較。傳統(tǒng)控制對照明的管理是人為化的管理；智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)能源管理自動化，通過分布式網(wǎng)絡(luò)，只需一臺計算機(jī)就可實現(xiàn)對整幢大樓的管理。

3智能照明系統(tǒng)的節(jié)能分析

3.1集中管理，減少人為浪費

現(xiàn)代高層辦公大樓中，人為造成照明能源浪費的現(xiàn)象仍然非常嚴(yán)重，無論房間有人還是無人，經(jīng)常是“長明燈"。智能照明系統(tǒng)既能分散控制又能集中管理，在大樓的中央控制室，管理人員通過操作鍵盤即可關(guān)閉無人房間的照明燈。

3.2自動調(diào)光，充分利用自然光

智能照明系統(tǒng)中的光線感應(yīng)開關(guān)通過測定工作面的照度，與設(shè)定值比較，來控制照明開關(guān)，這樣可以*大限度地利用自然光，達(dá)到節(jié)能的目的，也可提供一個不受季節(jié)與外部氣候環(huán)境影響的相對穩(wěn)定的視覺環(huán)境。一般來講，越靠近窗自然光照度高，從而人工照明提供的照度就低，但合成照度應(yīng)維持在設(shè)計照度值。

3.3自動調(diào)光，保持照度的一致性

一般照明設(shè)計師對新建的建筑物進(jìn)行設(shè)計時，均會考慮到隨著時間的推移，燈具的效率和房間墻面反射率會不斷衰減。因此，其初始照度均設(shè)置得較高，這種設(shè)計不僅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高設(shè)計造成不必要的浪費。采用智能照明系統(tǒng)后，雖然照度還是偏高設(shè)計，但由于可以智能調(diào)光，系統(tǒng)將會按照預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)亮度使照明區(qū)域保掙匣定的照度，而不受燈具效率降低和墻面反射率衰減的影響，這也是智能照明控制系統(tǒng)可節(jié)約能源原因之一。

3.4延長燈具壽命

燈具損壞的致命原因是電網(wǎng)過電壓，只要能控制過電壓就可以延長燈具的壽命。智能照明控制系統(tǒng)采用軟啟動的方式，能控制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免受熱沖擊，燈具壽命得到延長。智能照明系統(tǒng)通常能使燈具壽命延長2_4倍，不僅節(jié)省大量燈具，而且大大減少更換燈具的工作量，有效地降低了照明系統(tǒng)的運行費用，對于大量使用燈具和安裝困難的區(qū)域具有特殊的意義。

4安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設(shè)計，可以任意拼接擴(kuò)展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

3）可以對單個照明回路實現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。

4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

5）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

7）點擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)，實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設(shè)備選型

5結(jié)束語

現(xiàn)在，智能照明控制系統(tǒng)在應(yīng)用范圍方面非常廣 ，在建筑領(lǐng)域中，無論是在室內(nèi)還是在室外都能夠進(jìn)行應(yīng)用。智能照明控制系統(tǒng)可以在力公 樓中進(jìn)行使用 ，也可以在娛樂場所中進(jìn)行應(yīng)用。智能照明系統(tǒng)在進(jìn)行應(yīng)用的時候表現(xiàn)出來了很多的優(yōu)點，這樣也能更好的滿足用戶的不同需求，同時也能更好的促進(jìn)智能建筑得到更好的發(fā)展。

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作者簡介：任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能照明控制系統(tǒng)領(lǐng)域。