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浅谈智能照明系统在智能建筑中应用与产品选型

更新日期:2022-11-08   浏览量:31

吴柯霓

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801 

 

摘要:目前来说,科学技术迅猛发展,并很大的改变了人们的生活。随着智能化技术的出现,照明控制系统更加体现出智能化特点,可以充分利用人工和自动化控制进行有机结合,使照明系统更能满足人们的实际需要。与此同时,现代化照明系统不仅操作简单,而且更加便于管理,有利于更好的节省人力、财力资源。本文针对智能照明系统的应用现状展开分析探讨,并提出照明系统的未来发展趋势。文章主要针对于智能照明系统在智能建筑中的应用进行简要探讨分析。 

关键词:智能照明;智能建筑;应用 

 

1 智能照明市场现状概述 

在市场发展初级阶段,智能照明尽管具有较为广阔的发展前景,但受限于当前市场环境条件的特点,仍然没有得到大面积的应用和推广。人们普遍缺乏对智能照明系列产品的消费意识,厂家和买家也没有加大宣传,使智能照明市场仍然具有较大的发展空间。与此同时,智能照明对于国内来说仍然显得较为奢侈,照明产品价格昂贵,基层民众难以负担照明的基本费用,因而智能照明产品难以真正实现大力推广,智能照明市场在发展的过程中面临较为严峻的挑战。对于国外而言,没有将智能照明产品单独进行推广,而仅仅将其视为智能化技术发展的一部分。对于国内而言,在发展初步阶段,尽管智能照明行业逐渐兴起,瑞郎、海尔等各大企业都致力于智能化照明技术的开发,但是受限于人们的消费观念及国内市场,难以拓展更为广阔的产品销售渠道,非常不利于照明市场的发展。然而,计算机互联网时代的到来,伴随着通信技术等一系列先进技术的发展,人们越来越注重数字化家居的实现。智能化照明技术能够切实促进数字化家居的发展,因而近几年智能照明市场逐渐有开始发展的趋势。尤其是消费者对于智能化家居的认识逐渐加强,智能照明逐渐走向产业化发展道路。鉴于现阶段的发展趋势,智能照明技术在不久将进一步得到应用和推广,并充分走入人们的日常生活。 


2 照明控制系统的选用原则 

以车站为例,该建筑对照明控制要求较高,除了开关控制外,还需要具备调光控制,尤其是公共区域的照明控制尤为重要。要求在满足车站正常运营的情况下,同时兼顾舒适、科学管理和节能的目标。该工程公共区域的灯具以金卤灯为主,办公区域的灯具以节能灯为主,景观照明灯具以金卤灯与LED灯具结合。工程中采用了施耐德C-Bus智能照明控制系统,将现代控制、计算机及网络通信等技术应用于对照明的控制和管理中,既满足了功能的需求,又可以实现控制灵活和节约能源的目的,同时为旅客提供了一个舒适、人性化的环境,提高了服务和管理水平。 


3 智能照明控制方案 

1)主站房售票厅和候车室内的照明预先设定时间,自动进行照明回路的开和关。在靠近窗户、自然采光比较好的场所,充分利用自然光照明;工作时,根据不同时段客流量的多少,开启全部或大部分灯光;午夜后,根据保洁工作需要的时间来设置特定区域灯具的开闭。既满足运营需求,还可以节约能源,降低运营费用,同时也便于管理。 

2)出站通道及出租车道的照明采取定时控制,高峰时全部开启,非高峰时开启部分回路,午夜保洁工作完毕只开启少部分回路作为引导照明。 

3)景观照明根据日落日出采用时钟控制。系统根据当地的经度、纬度,自动推算出当天的日出、日落时间,根据这个时间来控制景观照明的开和关。天色变暗时自动开启景观照明,午夜后由定时器自动将部分灯关闭;清晨日出前景观照明全部开启,天亮后灯光全部关闭。 

4)所有应急照明也包含在智能照明系统中,并与消防系统联动。消防系统报警时,自动打开应急灯,应急信号解除后,自动恢复到应急发生前的灯光场景。 


4 系统组成 

1)智能照明控制系统基于总线结构由主机、网络线、继电器等3部分组成。将继电器安装在照明配电箱的照明回路中,采用五类双绞线连接各个模块组成一个网络系统来实现照明控制。每个模块设置惟一的一个单元地址,然后输入到控制主机,建立对应的控制关系,通过输出单元由继电器控制各照明回路灯具。每个继电器的运行不依赖于其他继电器,为对等关系,既可以现场分散控制,又可采用集中控制。 

2)在中央控制室设一台智能照明中央监控计算机,通过计算机对系统进行编程,在该计算机上用图形模拟显示照明设备平面布置图,在图上实时动态显示各区域的照明设备使用状况。在计算机界面上,不但可以监控各受控区域的灯具状态,还能进行开启和关闭动作。操作人员可通过界面监视整个智能照明系统的运行状态,根据需要用鼠标点击图形进行控制。 

3)系统采用专用的编程软件,操作人员可对系统进行程序修改或编程。这对今后可能发生的系统改变有很强的适应性,对于小规模的照明系统改造,只需修改编程即可实现。 

4)智能照明控制系统与BAS系统连接,可以在BAS控制面板中监控照明系统的状态。 

5)系统通过PC接头模块与计算机连接。 


5 施工要点 

1)控制总线采用五类屏蔽双绞线UTP5,分回路设置,依次从一个输出单元接至下一个单元,首尾连接,直至最末的一个输出单元,每个回路控制总线长度≯1000m。 

2)配电箱内的继电器由配电箱厂家安装,继电器输出至灯具的电线与控制总线是分开的,不能敷设在同一个电缆桥架内,且保持一定的安全距离,以避免强电系统的干扰。 

3)在强电配电箱订货前,与智能照明控制相关人员核对图纸,确保各控制元器件齐全。 


6 效益分析 

1)由于系统仅在输出单元与负载之间使用负载线缆连接,与传统的控制方法相比节省了大量以前要接到开关的线缆,也缩短了安装施工时间,节省了人工费用。

2)通过电脑控制软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控,可以随时方便地根据实际需要修改控制关系,只需在软件中进行修改,而无须重新敷设线缆。 

3)根据不同日期、不同时间段,按照各个功能区域的运行情况预先进行设置,不需要照明时可以将灯关掉,以减少长明灯,很大限度地节约能源。同时整个照明系统工作在全自动状态,减少了管理人员的投入,降低了运行管理费用。 


7、安科瑞智能照明控制系统

7.1 概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术,技术成熟可靠,安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力,适用于一些中小型的项目;模块化设计,可以任意拼接扩展,同时预留I/O口以及Modbus接口,还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。


7.2 应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店,以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。


7.3 系统结构

统在智能建筑中应用与产品选型

7.4 系统功能

1)实时检测并显示各个模块的在线状态,反馈现场受控回路的开关状态,监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2)当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警,并将故障报警信息记录并显示在界面中。

3)可以对单个照明回路实现开关控制;每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关,也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4)开关驱动器支持过零触发功能,负载(灯具)的分合操作仅在交流电过零时进行;可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击,延长灯具与控制装置的寿命。

5)对每个照明回路可以预设掉电状态,当照明电源掉电时,开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态;确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6)拖动调光控件,照明设备从0%到100%进行调光,可以对单个照明回路实现调光控制,调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制,也可以对多个照明回路实现调光控制,通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7)点击场景控件,打开或者关闭对应场景设置,软件界面上显示不同的场景模式和场景功能,通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8)设置定时时间,确认时间点后,对该事件点执行的动作进行设置,设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9)系统可以通过预设的当地经纬度信息,自动计算每天的日升日落时间;根据天文时钟控制照明开关,实现日落开灯、日出关灯的功能。

10)所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块;当上位机系统故障或模块离线时,驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行,不影响日常的照明控制效果。

11)系统结构是分布式总线结构;系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作;系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12)预留BA或第三方集成平台接口,采用modbus、opc等方式。

 

7.5 设备选型






 

8 结束语 

总而言之,现在,智能照明控制系统在应用范围方面非常广,在建筑领域中,无论是在室内还是在室外都能够进行应用。智能照明控制系统可以在办公楼中进行使用,也可以在娱乐场所中进行应用。智能照明系统在进行应用的时候表现出来了很多的优点,这样也能更好的满足用户的不同需求,同时也能更好的促进智能建筑得到更好的发展。 

 

参考文献: 

[1]董锐.智能照明控制系统在办公建筑中的应用[J].山西建筑,2010,12:177-178. 

[2]王尧.物联网技术在智能建筑公共安全系统中的应用研究[D].长安大学,2013. 

[3]娄岩.物联网技术在智能建筑中的应用研究[D].电子科技大学,2014. 

[4]陈乾.智能照明控制系统在工业建筑中的应用[J].智能建筑电气技术,2014,02:42-45.

[5]王慧. "智能照明系统在智能建筑中的应用." 城市建设理论研究:电子版 15(2016).

[6] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.06版

 

作者简介: 

吴柯霓,女,现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能照明控制系统领域



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