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探討智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑中的應(yīng)用
更新時間:2024-09-04   點(diǎn)擊次數(shù):158次


1引言

近年來,隨著智能建筑、智能家居、智能汽車、智能出行以及智能購物等一系列智能化技術(shù)的普及應(yīng)用,很大便利了人們的生活,這些智能化技術(shù)的應(yīng)用離不開智能控制系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)可對生活家居、辦公場所、室外照明等進(jìn)行管理,使照明功耗更低,符合國家節(jié)能環(huán)保的綠色發(fā)展理念。

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2 智能照明控制系統(tǒng)概述

在民用建筑中,智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的時間、亮度以及用途,自動控制照明,即該系統(tǒng)的中央處理器以及各控制區(qū)域能夠通過各個網(wǎng)路連接,根據(jù)外部環(huán)境的變化,自動對照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)和亮度控制,實(shí)現(xiàn)民用建筑照明系統(tǒng)的人性化管理,具有較高的節(jié)能效果。民用建筑中的智能照明控制系統(tǒng)一般是由調(diào)光模塊、開關(guān)模塊、輸入模塊、控制面板、人機(jī)界面以及智能傳感器等組成的。其中,調(diào)光模塊根據(jù)處理器發(fā)布的指令對輸出電壓的平均幅值進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)燈光亮度的調(diào)整;開關(guān)模塊由繼電器組成,是電源的開關(guān),通過對電源的控制實(shí)現(xiàn)對光源的調(diào)控;輸入模塊的功能是接收相應(yīng)信號,并將接收到的信號發(fā)送給處理器;智能傳感器則自動探測光源周圍的環(huán)境,為照明控制提供數(shù)據(jù)支撐。目前,智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)擁有較廣的市場,并逐漸發(fā)展到數(shù)字智能時代,成為智能家居中不能缺少的組成部分,在社區(qū)照明、工業(yè)廠區(qū)以及民用建筑中獲得了廣泛應(yīng)用。

3 智能照明控制系統(tǒng)的功能及實(shí)施策略分析

3.1 中央集中控制利用

在智能照明控制系統(tǒng)中,中央處理器是重要的組成部分,其上面定制的監(jiān)控軟件能夠?yàn)橛脩籼峁┖啽悴僮髑仪逦髁说慕缑妫脩艨梢噪S時修改任一照明控制箱上的參數(shù),對場景照明進(jìn)行監(jiān)管控制。

3.2 燈光亮度自動調(diào)節(jié)

根據(jù)室內(nèi)亮度的不同,自動控制燈具還可以實(shí)現(xiàn)自行關(guān)閉或開啟,或者自動調(diào)節(jié)明暗度,保證在不同環(huán)境、不同狀態(tài)下的照明,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。照明亮度調(diào)節(jié)是利用計(jì)算機(jī)或微處理器調(diào)光控制裝置實(shí)現(xiàn)的,通過調(diào)光控制方式調(diào)節(jié)光的明暗度,能滿足人們對不同場景照明的需求。

3.3 場景營造隨心選擇

用戶可以提前設(shè)定好不同場景,然后根據(jù)實(shí)際需求,選擇場景營造。實(shí)際操作中,用戶可與幕布、投影儀以及燈光進(jìn)行聯(lián)動,營造出自己需要的場景,如星空場景、會議場景等。

3.4 照明時間表的控制

智能照明控制系統(tǒng)通常按照固定時間進(jìn)行控制,如路燈等,通過時鐘管理器對固定時間進(jìn)行控制,形成規(guī)則變化,滿足人們?nèi)粘I顚φ彰鞯男枨?。針對一些不可預(yù)知時間表的控制,例如樓梯間的聲控?zé)粢约安糠中菹⑹耶?dāng)中的人員活動,可借助人體紅外感應(yīng)器或動靜傳感器實(shí)現(xiàn)照明控制,即通過對人員活動的感知實(shí)現(xiàn)燈光自由切換[5]。

4 智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑電氣中應(yīng)用

4.1 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制

在民用建筑中安裝智能照明控制系統(tǒng),可以促使該建筑照明系統(tǒng)控制的全自動化和智能化。在實(shí)際應(yīng)用中,照明系統(tǒng)可以提前進(jìn)行預(yù)設(shè),這樣就可以在預(yù)設(shè)的狀態(tài)下自動運(yùn)行,并根據(jù)提前預(yù)設(shè)的時間自動進(jìn)行不同模式的切換。比如,在照明系統(tǒng)運(yùn)行過程中,當(dāng)臨近傍晚到達(dá)預(yù)設(shè)的時間后,智能照明控制系統(tǒng)就可以自動由白天模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐雇磉\(yùn)行狀態(tài),并對該建筑內(nèi)部燈光的亮度進(jìn)行智能化調(diào)節(jié),即根據(jù)實(shí)際需要逐步調(diào)節(jié)燈光亮度的明暗。

智能照明控制系統(tǒng)還可以進(jìn)行探測,然后通過中心智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無人區(qū)燈光的自動關(guān)閉,而有人的區(qū)域燈光則會主動調(diào)亮。同時,該系統(tǒng)還可以通過編程,自動對民用建筑中不同區(qū)域的光照度進(jìn)行自動調(diào)節(jié),滿足該建筑不同場合下對于燈光明暗的要求。例如,民用建筑中靠近窗戶的位置,因?yàn)橛兄己玫淖匀徊晒鈼l件,建筑中設(shè)置的智能照明系統(tǒng)就可以巧妙利用自然光進(jìn)行照明,并對建筑中其他、光源明暗度進(jìn)行智能化調(diào)節(jié),從而保證將室內(nèi)照明系統(tǒng)光照度調(diào)節(jié)到*佳、水平。而當(dāng)遇到陰雨天氣時,建筑中設(shè)置的智能照明系統(tǒng)還會根據(jù)建筑室內(nèi)不同區(qū)對光照的實(shí)際需求進(jìn)行智能化調(diào)節(jié),使室內(nèi)照度達(dá)到合理狀態(tài) ,滿足人們對光照的需求(見圖2)。

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4.2 實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能降耗

民用建筑中設(shè)置智能照明控制系統(tǒng),通過應(yīng)用 自動化照明控制技術(shù),借助照明網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)信息 設(shè)備,還能提升民用建筑照明系統(tǒng)能源管理水平的 提升,從而有效避免電力能源的浪費(fèi),并降低該建筑 照明系統(tǒng)的運(yùn)維費(fèi)用。 在實(shí)際生活中,在民用建筑中設(shè)置智能照明控制系統(tǒng),對建筑中的照明進(jìn)行自動化、智能化的控 制,相較傳統(tǒng)人工控制方式的照明控制,可以減少電 網(wǎng)電壓以及浪涌電壓等對建筑中照明燈具帶來的沖 擊,這樣就能有效保護(hù)建筑中的燈具,從而延長其使 用壽命。而且,通過對建筑內(nèi)照明系統(tǒng)的自動化、智 能化控制,還能減少對電力能源的浪費(fèi)。根據(jù)相關(guān) 研究數(shù)據(jù)顯示,在民用建筑中設(shè)置智能照明控制系 統(tǒng),可以節(jié)電20%以上,這就在很大程度上減少了民 用建筑電力能源浪費(fèi)的現(xiàn)象,減少用電峰谷對電力 企業(yè)電力供應(yīng)的壓力。例如,在廈門海滄區(qū),有180 多棟樓宇實(shí)現(xiàn)了建筑夜景燈光的遠(yuǎn)程智能化管理, 使該地區(qū)的夜景亮化與夜景智能化管理相輔相成, 而且,樓宇夜景燈光的智能化管理,還對整片區(qū)域夜 景亮化景觀進(jìn)行了有益的補(bǔ)充,在滿足夜景亮化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對區(qū)域內(nèi)各樓宇夜景的分區(qū)與分組管理。同時,因?yàn)樵搮^(qū)域使用的智能照明控制系統(tǒng)還預(yù)設(shè)了多種不同的景觀模式,能夠根據(jù)不同的情境需求進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,這樣也進(jìn)一步保障了夜景運(yùn)維管理的安全性和穩(wěn)定性,并很大提升了廈門市城市夜景亮化的形象。

4.3 實(shí)現(xiàn)環(huán)境的智能調(diào)節(jié)

在實(shí)際生活中,民用建筑采用的傳統(tǒng)照明系統(tǒng)主要是日光燈,但根據(jù)相關(guān)研究顯示,這種日光燈通常會存在100Hz的閃動頻率,如果人們經(jīng)常處于這種頻閃的環(huán)境當(dāng)中,極易出現(xiàn)頭腦發(fā)脹及眼睛干澀疲勞的現(xiàn)象,從而影響人們正常的休息和生活。而在民用建筑中應(yīng)用智能照明系統(tǒng),通過安裝可調(diào)光的電子鎮(zhèn)流器 ,能使照明燈光的工作頻率保持在40kHz~70kHz的范圍之內(nèi),從而解決頻閃對人們造成的影響問題。同時,在系統(tǒng)照明開啟的過程中,也能保證亮度的穩(wěn)定性,從而為人們創(chuàng)造出更加舒適、健康的生活環(huán)境。此外,在智能照明控制系統(tǒng)中,還應(yīng)用現(xiàn)代化的電子技術(shù),對白熾燈、日光燈、水銀燈以及霓虹燈等照明工具進(jìn)行智能化調(diào)光。在實(shí)際運(yùn)用中,如果室外的光線比較充足,該系統(tǒng)就可以自動將建筑內(nèi)部的照度調(diào)小,而當(dāng)室外的光線較弱時,該系統(tǒng)就能夠自動調(diào)大建筑內(nèi)部的照度。而且,在這一過程中,建筑內(nèi)部的照度還能始終趨于恒定值,這樣就可以*大化利用室外自然光,實(shí)現(xiàn)環(huán)境的智能調(diào)節(jié),從而*大限度上減少建筑照明系統(tǒng)的運(yùn)維成本,并滿足人們對超度的需求,有效提高人們的生活質(zhì)量。

5 民用建筑電氣中智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)注意的事項(xiàng)

5.1 合理選擇照明場所

當(dāng)前,我國的民用建筑大都是多層建筑、高層建筑和超高層建筑,內(nèi)部很多地方都需要進(jìn)行照明,如果全部應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng),會導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作與施工建設(shè)的難度變大,同時也會很大提高工程的造價。因此,在民用建筑電氣中應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng),首先應(yīng)合理選擇照明的場所,實(shí)現(xiàn)在照明功能與經(jīng)濟(jì)成本上的平衡。在實(shí)際應(yīng)用中,可以在民用建筑中的展覽大廳、多功能廳、大堂、報(bào)告廳、指揮中心以及宴會廳等重要場所應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng),而走廊、客房、樓梯以及電梯等公共空間,設(shè)置普通照明,滿足基本照明功能即可。

5.2 科學(xué)設(shè)計(jì)照明功能

在民用建筑中應(yīng)用智能照明系統(tǒng),還要科學(xué)設(shè)計(jì)照明功能,既要滿足電工學(xué)和建筑學(xué)的要求,同時也能體現(xiàn)出一定的人文修養(yǎng)和藝術(shù)修養(yǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中,可以在民用建筑電氣的智能照明功能設(shè)計(jì)過程中,巧妙設(shè)置多個燈光回路,以保證每一條回路的負(fù)載量都不會超出相關(guān)規(guī)定的范圍。同時,在進(jìn)行建筑燈光系統(tǒng)的設(shè)置時,還應(yīng)確保其花紋、圖案與建筑的整體環(huán)境相協(xié)調(diào),從而凸顯出燈光設(shè)計(jì)的藝術(shù)效果。*后,智能照明控制系統(tǒng)還應(yīng)采取集中控制與分散控制等不同的方式,并能夠與BAS系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動。

5.3 科學(xué)選擇照明燈具

在民用建筑中應(yīng)用智能照明系統(tǒng),還應(yīng)該科學(xué)選擇照明燈具,從而保證其控制系統(tǒng)能夠靈活、穩(wěn)定運(yùn)行,并提升燈光照明的效果。在實(shí)際選擇中,應(yīng)盡量選擇節(jié)能環(huán)保、性價比高的照明燈具。

6安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

6.1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(dú)立工作的能力,適用于一些中小型的項(xiàng)目;模塊化設(shè)計(jì),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。

6.2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(xiàng)目的照明控制需求。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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6.4系統(tǒng)功能

1)實(shí)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(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

3)可以對單個照明回路實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對多個照明回路實(shí)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(diǎn)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(diǎn)后,對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時間點(diǎn)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(jì)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(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

10)所有定時控制計(jì)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(jì)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(dú)立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)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。

6.5設(shè)備選型

名稱

型號

功能

備注

安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

ALIBUS

可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能化控制

 

名稱

型號

上行

下行

外形尺寸

備注

智能通信管理機(jī)

Anet-1E1S1

1路以太網(wǎng)

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機(jī)

Anet-1E2S1

1路以太網(wǎng)

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機(jī)

Anet-2E4S1

2路以太網(wǎng)

4路RS485

168*113*54

 

智能通信管理機(jī)

Anet-2E8S1

2路以太網(wǎng)

8路RS485

168*113*54

 

 

名稱

型號

負(fù)載電流

安裝方式

外形尺寸

備注

4路開關(guān)驅(qū)動器

ASL220Z-S4/16

16A

導(dǎo)軌式

144*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

8路開關(guān)驅(qū)動器

AS220Z-S8/16

16A

導(dǎo)軌式

216*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

12路開關(guān)驅(qū)動器

ASL220Z-S12/16

16A

導(dǎo)軌式

288*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

16路開關(guān)驅(qū)動器

ASL220Z-S16/16

16A

導(dǎo)軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

8路調(diào)光驅(qū)動器

ASL220Z-SD8/16

16A

導(dǎo)軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.0-10V調(diào)光

 

名稱

型號

性能

安裝方式

外形尺寸

備注

紅外感應(yīng)傳感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微波感應(yīng)傳感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微動感應(yīng)傳感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

IP網(wǎng)關(guān)

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

導(dǎo)軌式

14*28*39

系統(tǒng)組網(wǎng)元件

監(jiān)控軟件接口設(shè)備

1聯(lián)2鍵智能面板

ASL220-F1/2

2組控制指令

86盒

86*24*86

開關(guān)

調(diào)光

場景

2聯(lián)4鍵智能面板

ASL220-F2/4

4組控制指令

86盒

86*24*86

3聯(lián)6鍵智能面板

ASL220-F3/6

6組控制指令

86盒

86*24*86

4聯(lián)8鍵智能面板

ASL220-F4/8

8組控制指令

86盒

86*24*86

7 結(jié)語

綜上所述,在新時代背景下,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,基于智慧城市的建設(shè),智能照明系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到我們?nèi)粘I钪?,而且逐漸成為未來生活的主要發(fā)展趨勢。因此,我們應(yīng)重視智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑電氣中的應(yīng)用,不斷提升民用建筑電氣智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工效果,將智能照明的作用充分發(fā)揮出來,為居住者創(chuàng)造良好的居住環(huán)境,更好地滿足廣大居民的需求。

參考文獻(xiàn)

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[7]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022年05版

 


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