CQ9电子智能照明系统十篇
栏目:行业资讯 发布时间:2023-05-24
 本文重点介绍了照明节能解决方案,其通过对周围环境的监测,控制照明系统,从而达到楼宇,街道照明的节能。  照明工程一向是“耗能大户”,据统计,我国照明用电量约占全社会总用电量的12%,每年的公共商业楼宇照明约占整个照明能耗的60%,道路照明约占15%。如果这些照明设备采取了低能耗产品及节点控制系统,节省的不仅是能源,还会带来最直接的经济效益。  照明节能工作的实施是一个系统工程,不但要进行节能设

  本文重点介绍了照明节能解决方案,其通过对周围环境的监测,控制照明系统,从而达到楼宇,街道照明的节能。

  照明工程一向是“耗能大户”,据统计,我国照明用电量约占全社会总用电量的12%,每年的公共商业楼宇照明约占整个照明能耗的60%,道路照明约占15%。如果这些照明设备采取了低能耗产品及节点控制系统,节省的不仅是能源,还会带来最直接的经济效益。

  照明节能工作的实施是一个系统工程,不但要进行节能设计,而且还要在工程完工之后上马与之相配套的维护与管理系统,实现科学规划化管理。因此,开发实施一套完成的照明节能控制系统是非常有必要的,这套系统包括环境采集装置、照明灯具、照明控制器、数据通信传输、照明控制系统,对楼字、道路的照明进行系统的控制管理,达到节能的目的。

  目前,国内外很多企业已经开始对节能产品、节能系统的研究和开发。例如,西门子公司智能楼宇系统,IBM公司的智慧电力系统,施耐德电气的能效管理平台等,国内也有很多公司在进行节能系统的研发。现在,国内外照明节能技术通过采用新型照明光源及采用新型节能照明管理实现。通过使用节能照明解决方案可节省超过1/3的用电。事实上,有些先进的解决方案最高可节省80%的耗电。通过智能镇流器、LED这类的现代化照明技术以及多传感器也能降低现有照明系统的用电,提高经济效益。

  EIB最大的特点是通过单一多芯电缆替代了传统分离的控制电缆和电力电缆,并确保各开关可以互传控制指令,因此总线电缆可以以线型、树型或星型铺设,方便扩容与改装。元件的智能化使其可以通过编程来改变功能,既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作,也可根据要求进行不同的组合。与传统安装方式比较,EIB不增加元件数量而实现了功能倍增,从而具有了高度的灵活性。它的开放性更使得不同公司基于EIB协议开发的电气设备可以完全兼容,并为后续公司进入EIB市场提供可能。

  EIB系统既是一个面向使用者、体现个性的系统,又是一个面向管理者的系统。使用者可根据个人的喜好任意修改系统的功能,达到自己所需要的效果,并可通过操作探测器(如按钮开关等)来控制系统的动作;另一方面,EIB系统还提供基于Windows的软件平台,管理者(如小区物业中心、大楼管理中心、车库管理处等)将安装此套软件的计算机连接至EIB系统即可对EIB系统进行控制并进行管理,从而达到集中管理的功能。

  EIB是一种标准的总线控制系统,控制方式为对等控制方式。不同于传统的主从控制方式,总线采用四芯屏蔽双绞线。其中,两芯为总线使用,另外两芯备用。所有元件均采用24VDC工作电源,24VDC供电与电信号复用总线。

  EIB通信协议遵循OSI(开放式系统互联参考模型)模型,提供了OSI模型所定义的全部七层服务。由于开关信号的随机性,EIB采用了CSMA/CD(具有冲突检测的载波监听多路访问),通过这种总线访问技术,使得在多个总线元件同时发送信号时不会发生信号丢失;并且,EIB有自己的优先权定义以保证信号按照一定的次序传送。

  EIB系统的基本结构是支线(Line),一条支线个元件。通过线路耦合器(LineCoupler),最多可以将15条支线连接为一个区域(Area),而通过干线耦合器(Backbone Line Coupler)可以将15个区域连接成一个最大的系统。因此,EIB系统最大可以容纳高达14 400的元件,而可控制的用电设备点数更是惊人。事实上,如果某一条线路需要连接更多的元件,还可以通过连接线路中继器(Line Repeater)的方式再多连接192个总线元件。根据EIB标准,一条总线是EIB系统的基本结构是支线(Line),系统最小的结构称为线个总线元件在同一线是多条支线组成的区域(Area),当总线个或需选择不同的结构时,则最多可以有15条线路通过线路耦合器(LC)组合连接在一条主线所述结构称为域。每条线个总线条线个总线个区域连成的一个最大的系统,安装总线可以按主干线的方式进行扩展,干线耦合器(BC)将其照明节能系统的应用

  驱动器负责在接收传感器传送的信号并执行相应的操作,如开关、调节灯光的亮度、控制窗帘起合等。

  EIB的拓扑结构相对自由,可有以下几种方式:总线型,或称为串联连接;星型连接;树型连接,或称为复合型连接。

  (1)整个区域分为4个功能区,会议室,更衣室,经理办公室,办公大厅。其功能列表如表1所示。

  根据上表统计出有:调光回路7个,开关回路6个。采用4路调光器2个,4路继电器1个,1路继电器1个。

  会议室:入口处设置一个场景开关,设定4个场景:会议、演讲、投影、全关。在进入会议室时可以选择模式,在会议进行中可以通过场景开关方便转换场景。离开会议室时,只需要按全关键即可。另外,在室内设1个4键带红外开关,便于分开调节各路灯光,同时也可以遥控。

  经理办公室:入口处设置一个带红外接收的四键开关,办公桌正上方设一个亮度传感器,当亮度不够时可以调节筒灯的亮度以保持恒定的照度。

  更衣室:设置一个红外传感器,当有人进入时自动开灯,人走后自动延时20秒熄灭。

  办公大厅:在接待台设置一个4键开关进行多点控制,方便使用,另设置一个定时器,上班前自动开灯,午休时自动关闭部分回路,下班后自动关灯。

  图4是系统网络结构。系统采用EIB总线设计,单个控制模块与EIB总线连接,采用树型结构。

  “节能”和“环保”仍是绿色照明的两大主题,体现以人为本,注重舒适、健康的环境为照明设计的指导思想。

  与地面建筑相比,地下建筑最大的特点是没有天然采光,主要依赖人工照明措施,因此,地下建筑的照明使用时间长、照度和可靠性要求高,潮湿对灯具及线路影响较大。长期以来,地下建筑的照明设计沿用地面建筑的设计标准,照明效能一直没有得到很好的利用,工作人员长期在这种环境中工作,不但使工作效率下降,而且会出现视觉疲劳、头昏、神经衰弱等症状,严重影响了地下建筑战略功能和经济效能的发挥,因此,必须对地下建筑的照明效能做具体深入的研究。

  传统的建筑自控系统一般只包括计算机网络、设备监控、火灾自动报警、安全防范等子系统,智能照明系统的发展相对滞后。随着科技的进步和社会的发展,对照明系统的节能和科学管理提出了越来越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占电力能耗的比重大,照明的地位越来越重要。在我国,照明能耗约占电力能耗的10~12%,而地下建筑照明能耗所占的比例更高,根据笔者统计,约占35%左右。因此,在地下建筑中,应把智能照明作为智能化系统重要的组成部分来考虑,合理选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统,提高照明质量和节能效果。

  照明可以人为地创造良好的光照条件,使人眼既无困难又无损伤、舒适而高效地识别所观察的对象,从事相应的活动,并保证身心健康,提高劳动生产率,提高产品质量,减少各种事故。采用不同形式、不同大小的灯具,利用光照的方向性和层次性等特点还可以渲染建筑的功能,烘托环境的气氛。

  照明质量的评价是一个十分复杂、涉及诸多因素的问题。长期以来,照明设计一直是以照明的照亮度、均匀度、立体感、眩光、显色性指数和物体的颜色参数等物理量为标准进行设计和评价照明效果。随着时代的发展和科技的进步,照明设计不仅在数量指标方面应达到标准的要求,更要综合考虑人的视觉特性、舒适感、建筑照明艺术和节能等因素。不同亮度和色彩对人具有不同的视觉感受,不同人、不同时间、不同场所,甚至人的不同情绪都会反映出对亮暗和色彩的不同感受,照明设计要体现人和环境相互关系,营造一个舒适、明亮并富有艺术魅力的照明环境。

  到目前为止,地下建筑照明效能的研究近乎于空白,缺乏科学合理的照度标准和以人为本的环境模式,再加上设计人员的水平、经验参差不齐,使得照明效能的实现得不到保证,甚至会因为设计和运用不当,产生光污染,如眩光、频闪、显色失真,产生一些人们不需要的热量、红外线和紫外线等。

  时代的发展要求我们开拓创新,与时俱进。如果因循守旧,照搬照抄前人的成果,或只做表面上的修修补补,那样我们的认识水平永远都停留在当前的高度上,裹足不前。从事照明研究和设计的人员要到工程实践中去,实际调查地下建筑的性质、规模、特点和要求,认真听取用户的感受和建议,切身体验照明效能的实现,通过大量的试验,得出不同地下建筑、不同功能单元及同一地点不同时间、不同人流量时的照度标准和环境模式。总之,提高认识的高度,把握以人为本的理念,在设计中兼顾科学性和艺术性,体现人和环境的相互关系,使工作人员乐于身临其境并自觉维护,而环境有利于保护人的身心健康和提高工作效率。

  改善地下建筑工作环境,提高照明效能可以采用以下措施,一是通过新型采光方法和材料有效地利用天然光;二是在人工照明中选用高品质的照明光源;三是对各类灯具进行无级连续调光和缓和的场景切换控制。

  用导光管将太阳集光器收集的光线传送到室内需要采光的地方,如中国建筑科学院的地下建筑天然采光研究成果,就是用此法解决天然采光问题。

  用一组传光棱镜将集光器收集的太阳光传送到需要采光的部位。澳大利亚用这种方法把光送到房间10m进深的部位进行照明;英国用这种方法解决了地下建筑和无窗建筑的采光。

  传统的地下建筑中,普遍采用白炽灯和荧光灯作为照明光源,高强度气体放电灯也有使用。

  通过几代科技人员不懈的努力,白炽灯的光效和寿命得到大幅度的提高,而价格却下降了10倍,使其在室内照明中获得广泛的应用。1959年,人们又发明了卤钨循环原理的石英白炽灯,它体积小,光效维持率达到95%以上,经过不断改进,卤钨灯的结构逐步小型化,寿命和发光效率比普通白炽灯有较大提高。

  20世纪40年代,由于节能的需要,出现了荧光灯。80年代以来,紧凑型荧光灯完成了系列化、电子化、一体化和大功率化的进展,通过进一步应用电子镇流器和三基色荧光粉,节能效果更加理想,显色指数显著提高,成为室内照明中取代白炽灯最有潜在价值的光源。荧光灯家族中还先后出现了超细管径冷阴极荧光灯、无极荧光灯和无汞平面荧光灯,这些灯具在光效、光亮度、寿命、启动甚至环保等方面各有千秋,已经被用于地下建筑照明。

  在地下建筑大面积照明中,经常用到节能型的高强度气体放电灯。高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯都属于这类光源。特别值得注意的是使用陶瓷材料作内管的陶瓷金属卤化物灯,光效更高,光色更好,更稳定,而且体积小、亮度高,便于做投影光源。

  近来又出现了比传统光源更先进的新型光源,其中最典型的是半导体发光二极管。他具有高亮度、低功耗、响应快、寿命长等传统光源无法比及的特性,被公认为21世纪最有前途的光源。

  创新是没有止境的,我们既要熟悉早期研制的、已获得广泛应用的传统光源,更要密切关注传统光源的改进、发展及不断涌现的新光源。在设计施工中,根据地下建筑的性质、规模、特点和要求,综合比较各种光源的技术和经济指标,选用高效节能的光源,采用高品质的绿色照明灯具,优化照明配电系统,最大限度发挥照明的效能,使用户更加满意。

  传统的照明都是在需要时打开,不需要时关闭,工作模式和控制方法比较死板,照度和场景很难改变,用户即使不满意,也无能为力,如果进行改造,将造成重复性投资。随着信息时代的来临,智能照明系统应运而生,它完备的控制功能和预置的多种可切换场景可以满足用户不同的需求。

  开关和调光是智能照明控制系统的两种控制方式,控制系统通过合理管理可根据不同时间段或人们的不同需要自动调节照度,改善工作环境,同时节约能源,降低运行费用。

  某些重要区域通过调光方式和场景(由各照明回路不同的亮暗搭配组成的某种灯光效果)设置功能产生各种灯光效果,营造不同的灯光环境,给人以舒适完美的视觉享受。用户能在降低运行费用中得到经济回报,在短期内回收前期设备投资。 2 地下建筑智能照明控制系统探讨

  智能照明控制包括:集中控制、现场控制、遥控、时间控制、电话控制、可视化软件控制、场景设置、灯光软启动、调光、亮度记忆等。笔者认为,地下建筑应考虑设置以下功能。

  与地面建筑相比,大多数地下建筑轴线长,各功能单元分布较为分散,都在现场进行照明的控制、巡检很困难。设置集中控制以后,问题将迎刃而解。

  在中央控制室设一台智能照明中央监控计算机,在该计算机上用图形模拟显示照明设备平面布置图,在图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备使用状况。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来进行控制。中央监控计算机具有历史数据存储能力,能实时提供智能照明系统的资料,并生成和打印各种报表,为设备维护提供依据。

  在一些人员经常工作的地方(如会议室、控制室、主要通道、重要办公场所)设置智能开关代替普通的机械式开关,中央监控计算机不工作时也可在现场控制灯光。它由230V的交流电源直接供电,按动开关上的按钮,可作为一个普通的开关使用;同时,有一个内置的接收器可以接收遥控器或无线探头发出的信号,使用遥控器可以对电子开关进行控制。

  中央监控计算机和现场智能开关均可实现多种控制功能,包括全开全关,无级连续调光、缓和场景切换等。全开全关功能可确保人员离开地下建筑时,那些受智能系统控制的灯具停止工作。在工作时经常需要多种环境模式的场所,如在人防、国防工程的会议室、作战指挥室设置缓和的场景切换控制,使用时只需选择相应的场景按键,会自动按设定好的方式打开相应区域的照明回路,实现适合开会、放映投影或研究地图等功能的环境。

  一般情况下,地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程,轴线长,支坑道多,有必要装设遥控装置。遥控器或无线探头可以发出无限射频,这种无限射频能穿越障碍物,被智能开关上的接收器接收,无线接收器可把无线信号转换为电力载波信号,并发送到220V电力线 人体感应功能

  在卫生间或一些通道处装设感应开关或有红外线探测功能的灯具:当探测到人体移动时,会自动发光照明,人走灯关。同时宜设并联定位开关,以便必要时解除感应或探测功能。

  地下建筑的照明条件远不如地面建筑,为保护人员的身体健康,特别是眼健康,在那些人员长期工作的场所,灯光可实现软启动、软关断。开灯时,灯光由暗渐渐变亮;关灯时,灯光由亮渐渐变暗。软启动、软关断还能保护灯泡,延长使用寿命,节约维护经费。另外,灯光可配备亮度记忆功能,以免进行重复性设置。

  地下建筑防火要求很高,发生火灾时,应自动启动相应区域的应急照明,强行关闭一般照明回路。事故照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监控计算机或现场控制,也可选择都有控制权。

  智能照明控制系统是整个地下建筑智能化系统的子系统,可以通过标准接口与其他控制系统兼容进行互联。

  为了抑制电磁干扰,使系统具有良好的电磁兼容性,总线传输距离较远,可采取以下措施:与附近可能产生电磁干扰的电气设备(如电动机、电力变压器、复印机等)保持必要的隔离;对系统进行连续、有效的屏蔽;上升时间,即电压从额定电压的5%上升至95%所用的时间,应超过200μs。

  采用智能照明控制系统带来的好处主要表现在:照明控制智能化;照度的一致性;场景变换灵活;可观的节能效果;延长光源寿命;提高管理水平,减少维护费用。因此,智能照明控制系统自诞生起就引起了人们的高度重视,并具备良好的发展前景。

  今后,它将继续朝着智能化、小型化、标准化的方向发展。网络系统更加优化,功能更加完善,扩展更加便捷,保护更加可靠,节能更加可观。值得一提的是,当前的控制系统中,照明控制箱和智能控制器都是独立运行,给生产、设计、用户使用与维护都增加了不必要的麻烦。把两者集成到一个箱体内,做成一体化照明智能控制箱,使用时只需连接外部连线,安装更方便,使用更可靠,也更加节省人力、物力、财力,带来更大的经济效益,实用价值更高。

  3 陈大华.光源科技的发展及其在城市亮化工程中的应用.《照明》2004;2

  一、设计中的节能原则 由于人口的增加、工业的发展、生活水平的提高,能源的消耗急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源――电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:

  1、满足建筑物的功能。即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。

  2、考虑实际经济效益。节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

  3、节省无谓消耗的能量。节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。

  照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

  在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明,宜采用金属卤化物灯(配节能型电感镇流器)或大功率节能灯,其综合费用低、视觉质量高,同时也节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯(配电子镇流器)。

  3、根据照明部位的灯光布置形式和环境条件 选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制;生产场所按车间、工段、工序分组控制;电化教室、会议室、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关,智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。

  与地面建筑相比,地下建筑最大的特点是没有天然采光,主要依赖人工照明措施,因此,地下建筑的照明使用时间长、照度和可靠性要求高,潮湿对灯具及线路影响较大。长期以来,地下建筑的照明设计沿用地面建筑的设计标准,照明效能一直没有得到很好的利用,工作人员长期在这种环境中工作,不但使工作效率下降,而且会出现视觉疲劳、头昏、神经衰弱等症状,严重影响了地下建筑战略功能和经济效能的发挥,因此,必须对地下建筑的照明效能做具体深入的研究。

  智能照明控制包括:集中控制、现场控制、遥控、时间控制、电话控制、可视化软件控制、场景设置、灯光软启动、调光、亮度记忆等。笔者认为,地下建筑应考虑设置以下功能。

  与地面建筑相比,大多数地下建筑轴线长,各功能单元分布较为分散,都在现场进行照明的控制、巡检很困难。设置集中控制以后,问题将迎刃而解。

  在中央控制室设一台智能照明中央监控计算机,在该计算机上用图形模拟显示照明设备平面布置图,在图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备使用状况。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来进行控制。中央监控计算机具有历史数据存储能力,能实时提供智能照明系统的资料,并生成和打印各种报表,为设备维护提供依据。

  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。通过手持式编程器插入网络上的编程接口,就可修改照明工作状态的参数。

  在一些人员经常工作的地方设置智能开关代替普通的机械式开关,中央监控计算机不工作时也可在现场控制灯光。它由230V的交流电源直接供电,按动开关上的按钮,可作为一个普通的开关使用;同时,有一个内置的接收器可以接收遥控器或无线探头发出的信号,使用遥控器可以对电子开关进行控制。

  中央监控计算机和现场智能开关均可实现多种控制功能,包括全开全关,无级连续调光、缓和场景切换等。全开全关功能可确保人员离开地下建筑时,那些受智能系统控制的灯具停止工作。在工作时经常需要多种环境模式的场所,如在人防、国防工程的会议室、作战指挥室设置缓和的场景切换控制,使用时只需选择相应的场景按键,会自动按设定好的方式打开相应区域的照明回路,实现适合开会、放映投影或研究地图等功能的环境。

  一般情况下,地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程,轴线长,支坑道多,有必要装设遥控装置。遥控器或无线探头可以发出无限射频,这种无限射频能穿越障碍物,被智能开关上的接收器接收,无线接收器可把无线信号转换为电力载波信号,并发送到220V电力线)人体感应功能

  在卫生间或一些通道处装设感应开关或有红外线探测功能的灯具:当探测到人体移动时,会自动发光照明,人走灯关。同时宜设并联定位开关,以便必要时解除感应或探测功能。

  地下建筑的照明条件远不如地面建筑,为保护人员的身体健康,特别是眼健康,在那些人员长期工作的场所,灯光可实现软启动、软关断。开灯时,灯光由暗渐渐变亮;关灯时,灯光由亮渐渐变暗。软启动、软关断还能保护灯泡,延长使用寿命,节约维护经费。另外,灯光可配备亮度记忆功能,以免进行重复性设置。

  地下建筑防火要求很高,发生火灾时,应自动启动相应区域的应急照明,强行关闭一般照明回路。事故照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监控计算机或现场控制,也可选择都有控制权。 另外,控制系统要具有良好的可扩展性、开放性和电磁兼容性。

  智能照明控制系统是整个地下建筑智能化系统的子系统,可以通过标准接口与其他控制系统兼容进行互联。

  为了抑制电磁干扰,使系统具有良好的电磁兼容性,总线传输距离较远,可采取以下措施:与附近可能产生电磁干扰的电气设备(如电动机、电力变压器、复印机等)保持必要的隔离;对系统进行连续、有效的屏蔽;上升时间,即电压从额定电压的5%上升至95%所用的时间,应超过200μs。

  采用智能照明控制系统带来的好处主要表现在:照明控制智能化;照度的一致性;场景变换灵活;可观的节能效果;延长光源寿命;提高管理水平,减少维护费用。因此,智能照明控制系统自诞生起就引起了人们的高度重视,并具备良好的发展前景。

  总之,建筑电气照明设计会继续朝着智能化、小型化、标准化的方向发展。网络系统更加优化,功能更加完善,扩展更加便捷,保护更加可靠,节能更加可观。

  由于交通量大、且隧道路线较长,如果照明系统设置不当,会造成驾驶员的视觉疲劳,影响隧道内行车的安全性和舒适性,这是隧道照明智能系统控制需要解决的首要问题。比如在隧道较多的省份如广西、福建、江西等,隧道照明系统的设置成为了耗资巨大的系统工程,而隧道的智能控制系统的节能设置能节约不少的成本,同时减轻了智能控制系统的安全、维护等费用。所以,以上两个实际问题是本论文着重研究的方向,通过“文献调研、理论分析、实验分析”等手段,结合国内隧道照明技术的发展现状和未来发展趋势,系统地解决照明智能控制系统的问题。并基于现状和存在的问题,提出一些关于隧道照明智能控制系统的整改措施。

  1.1 洞外亮度大范围变化而洞内亮度相对固定 隧道的智能控制系统设置时,其亮度往往是按照夏季中午最亮时作为默认计算值,没有考虑维护系数,特别是洞外的亮度随着季节、气候、时间而时刻变化,洞外连续而相对规律的亮度变化没有被考虑在内,仅仅是靠采用简单的分级调光方式照明,这有很大的弊端,主要是系统控制不稳定,以及能源的浪费,而采用晴天分级系统和亮度曲线调节系统能够有效控制电能的浪费,同时通过分析隧道智能控制能耗比值曲线可以求出浪费的电能和实际的电能需求,目前大多数隧道照明控制系统的耗能都是电能需求的两倍以上。当采用四级调光的LED灯时可以节约40%的电能,这是隧道照明智能控制系统节能照明的目标。

  1.2 灯具功率规格少 隧道照明灯具功率规格少是不争的事实,隧道照明的标准值是事先设定的,当大幅超过行业标准水平属于过度照明,通常高压钠灯的功率只有100w、150w、250w、400w几种。而隧道高速公路照明灯往往只采用35w-120w的灯具,灯具功率的配备并不成熟,比如单侧亮度控制不够、双侧出现过度照明屡见不鲜。选用多角度的高压钠灯和多种功率的灯具既保障了隧道内的亮度,也不至于使得出现过度照明的情况。而照明市场上的产品也并不成熟,各个规格的灯具不完善,导致隧道内的亮度不够,往往只是在35w-100w之间,采用智能控制使得调节范围更为精细,可以根据照明亮度的需求自动调节,避免过度照明,节约电能。

  2.1 传统型智能照明控制方式 智能型照明控制系统的发展已有数十年的历史,传统型智能控制系统作为隧道照明智能控制的开端,包括对照明的开关控制盒自动调光控制方式,打破了传统灯控的手动为主的格局,大大提升了效率和电能使用率,其工作方式是通过安装在照明控制系统配电回路中照明供电调节控制系统对电压、电流和频率实现智能调控的。其次,利用安装在照明控制系统中配电的回路通断实现有规律的智能调控,传统照明智能控制系统的调光控制主要分为不连续的调光和连续调光,按智能调控的原理分为放电光源智能调控和热辐射光源智能调控。其中智能控制的过程是相对复杂的,比如通过外界环境光来控制电流也就是控制照明灯的亮度,通过电压的频率也可以实现同样的效果。早期的传统型智能控制方式控制范围小、所谓的智能控制其实也就是半智能控制,在自动化和安全舒适性上需要更进一步。

  2.2 分时段照明智能控制方式 分时段照明控制方式吸纳了传统照明控制方式,具有节约电能、灵活多变的特点,其简本原理是依靠总台控制中心控制的,通过数字模拟转换器来控制隧道的配电照明。所谓的分时段智能照明控制系统就是实现了照明开关的自主控制、告别了传统照明方式的手动、人工控制。很好地解决了传统照明控制方式对“照明控制相对分散和不利于有效管理”等问题,照明控制的集中高效管理的问题解决了,但始终在照明灯的亮度明暗调节上做得不够,这是分时段市民控制系统的软肋。

  目前我国隧道智能照明设计主要是自动控制模式照明和分时段照明控制模式,这两种照明模式的共性是节约成本,设计依据是根据车流量的高峰时段划分的,这可以满足隧道照明的基本需求,操作自动化而且简单,易于集中管理而获得了业内的一致好评。相反,其缺点也是突出的,比如不能较好地控制隧道内的光污染,无法根据外界天气进行亮度的自动调节是其使用的局限性。

  2.3 全智能自动化控制模式 随着社会经济的稳步提高,大型的隧道工程对于照明控制的需要不能简单停留在传统自动照明控制上了,对“照明舒适度、艺术性”有了更高的要求,在追求多样化的照明方式其实也就是在追求全智能自动化照明控制模式,特别是随着自动化技术和照明技术的日新月异,全智能自动化控制模式成为了可能,不仅响应了工程节能的要求,在提倡的环保节能照明系统工程中,照明智能控制是一项非常重要的一个环节,超长隧道的照明系统不仅要满足行车的视觉亮度,更是要给人视觉享受,创造出丰富的视觉空间,而传统的智能照明控制系统无法满足长隧道“安全、多样化、节能、高效”的需求,全智能自动化控制模式方式呼之欲出,其实也就是在传统智能控制模式上效能的提升。

  ①针对大型隧道复杂的空间照明要求,提升隧道智能照明控制系统需要从“隧道照明控制现状和控制方式”两方面入手,比如对流量的缝隙,通过建立隧道照明环境模型,设计因地制宜的全自动化智能照明控制系统。②把握主流的隧道空间照明控制系统的设计思想和照明控制方式,结合隧道空间特点,打造基于“CAN总线”的隧道照明智能控制系统设计,在对隧道照明控制结构图的研究基础上,测量隧道照明环境光的需求,智能化地进行光源传感器的布置。③通过对隧道内视觉模糊的光环境研究,建立视觉网络分析模型,在实验室中通过视觉仿真工具设计出与隧道现状相符的光源亮度控制系统,参数的来源非常重要,不要一味照搬其他隧道智能控制系统的参数。采用模糊控制技术对隧道照明人工光环境进行分析研究,得出的实验结果才能真正实现全智能照明控制系统兼顾对行车视觉各个波段、亮度的照明需求。

  综上所述,全智能照明控制方式结合了现代照明控制设计的思想,结合了隧道节能照明技术,特别是基于CAN总线隧道照明控制的创新性设计,通过对智能节点布置的详细结构图,以及在设计中给出了这种隧道照明控制系统结构图,采集各个关节的光源点再做精确分析,比如各个节点对亮度的需求以及随着环境变化针对性的精确布置,其次,再布置出CAN总线接口节点电路的节电详图,通过相关模拟软件,实现隧道的全智能照明控制。

  隧道照明智能控制技术必将向“更高级、更高效、更安全”的方向发展,技术的发展完善,需要综合考虑到隧道的照明节能系统的设计和隧道流动性的空间特点,综合考虑隧道照明的车流量、天气状况、行车速度等影响因素,设计出一个安全、舒适的隧道照明空间。

  现代建筑理念的引进,人们对建筑内的照明提出了更高的要求。智能照明系统是现代建筑的重要表现。人们不再单纯追求亮度,更注重舒适度。智能照明系统在上世纪九十年代诞生,目前智能照明系统得到越来越多的应用,它为人们营造了更为明亮的生活与工作环境。

  按照网络的拓扑结构我们可以把智能照明系统分为总线式以及以星形结构为主的综合式结构。可以说,这两种结构各有特点。总线式智能照明系统具有灵活性比较强的特点,在建筑系统里应用总线式的照明系统比较容易扩充,控制比较容易简单,成本也比较低。混合式智能照明系统的可靠性比较强,这种形式的照明系统能够及时诊断出线路存在的故障并及时排除这些故障,在这种系统里存取协议也非常简单,传输速率也非常高。

  在进行工程设计的过程中,我们把建筑的智能照明系统作为一个单独的系统来考虑,运用智能照明系统的国际标准协议进行管理,并且把这种控制系统运用到建筑的整体控制系统中。目前,建筑内的智能照明系统主要采用集散型的应用系统,也就是说建筑内的各个单元的调光控制是独立的,各自一体,不受各种因素的影响,互相不受影响,利用统一管理器以及各个信息接口实现与建筑智能管理系统的连接,这样就可以实现大楼整个控制系统对相应子系统的个中信息的收集与整理。由此,我们可以看出智能照明系统是一个由同一管理器。相应主干线以及信息接口等组成的,对建筑内的各个区域实施统一的控制以及信号采集的网络。智能照明系统一应该是包含各种调光模板、灯光照度的检测器以及检测器等组成的,对建筑的各个区域进行不一样控制的网络。主系统和子系统利用信息接口实现连接,这样数据传输就成为可能。

  建筑系统内的智能照明系统的控制范围比较广泛,主要是工艺办公厅、会议中心、各种展厅以及建筑的门厅、走廊和报告厅等各种公共空间;建筑的总体和立体面照明也是建筑内智能照明系统的一部分,主要是在建筑智能照明系统里获得开关信号。

  下面简要介绍几种控制内容名词:时钟控制,顾名思义这种控制方法主要是通过各种时钟管理器等电器元件控制不同区域的照明灯,主要是时间上的控制。照度自动调节控制,主要是通过调光模板以及相应的照度检测器实现对工作状态的照明灯的光调节,这种调节是自动的,这样以来,这个区域内的灯光照度不会因为外界因素的改变而出现变化,能够一直保持在预设值左右。区域场景控制,主要是进行场景切换控制,利用调光板以及控制面板等相关电器元件实现场景切换。动静探测控制,主要是进行自动开光的控制,通过调光模板以及动静探测器等电器元件实现对各种能够正常工作的灯具的控制。应急状态的减量控制,主要是利用相应的正常的照明控制系统实现应急状态下,对建筑内各个区域的灯具数量的减少以及调光的放弃等工作。手动遥控控制,利用红外线遥控器,对正常工作的灯具实现手动控制以及不同的场景控制。应急照明控制,这种控制主要包括两种,分别是正常状态下的控制和应急状态下自动解除相应的调光控制,正常状态的控制主要是调节特殊区域内的照度调节以及场景控制,这种调节方式与正常工作状态的调节是一样的;应急状态下自动解除相应的调光控制,通过相应的照明控制模板的控制实现应急状态下对各种处于应急状态的灯具的调节,这样可以实现事故状态中的所有灯具不受影响。

  智能照明系统具有非常大的优势,是提高建筑舒适度的重要措施,这也是建筑现代性的重要表现。

  智能照明系统是节约能源的重要措施。现代社会对能源节约提出了比较高的要求。采用绿色照明可是倡行节能减排的重要措施。我国从二十世纪开展绿色照明活动。开展绿色照明就要综合考虑灯具、线路以及光源等相关因素。智能照明控制系统就是通过各种控制设备和元件实现对建筑内不同时间段以及不同区域的灯具的光照度的设置,这个过程节省了大量的能量,具有非常大的意义。特别是系统内的自动调节,充分利用室外的自然光,根据光照强度调节灯具的亮度,这样就有避免了不必要的浪费,只有建筑内对亮度达到一定的要求之后才会点亮灯具并且根据要求不断地调整亮度。这种方法实现了最大程度上的节能,节能率能够达到37.56%.值得一提的是,在智能照明控制系统内,系统实现了对荧光灯的控制,而荧光灯采用了比较先进的具有滤波功能的电子震流器,这样就大大降低了谐波的含量,功率因素得到提高,低压状态下的无功损耗因此减少。

  光源生命的延长可以大大节省人力资本以及资金。这主要是因为光源生命的延长及缩短了灯具的更换周期,大大减少了工作人员的工作量,也降低了系统维修的费用。在照明系统中,电网电压的波动是造成光源损坏的重要因素。光源主要有热辐射光源以及气体类放电光源,比较典型的例子就是白炽灯以及荧光灯。热辐射光源,是一种通过电能把物体进行加热,等加热到白炽程度时,物体就会发光,这种照明灯的寿命主要受电压的影响。电源电压升高的话,灯的寿命就会相应减少。所以,针对这种灯具,适当降低电压是延长寿命的必要措施。气体放电光源,是一种利用气体或者是蒸汽的放电而产生光的设备,这种光源的寿命与电源电压的波动有很大的关系。电源电压过高时,灯管内的电流就比较大,电极出现过热的情况,灯管的两端发黑,寿命因此大大缩短,电压过低的话又无法维持电源启动所需电压,多次反复的启动会造成灯管阴极发射物质的迸射,这样又会缩短电源的寿命。所以,合理地控制电网电压的波动是延长光源生命的重要措施。智能照明系统可以有效控制电网电压的波动,为光源寿命的延长提供合理的措施。它利用软启动以及软关断的技术,为冲击电流提供了一个良好的缓冲,这样就大大降低了这种电流对光源的损害。

  智能照明控制系统为建筑提供了各种各样的照明控制方式,这样可以使一个建筑物具备多样的艺术效果,增加了建筑的美感。在建筑的大厅、走廊以及中庭等地方配备智能照明系统可以有效提高整个照明系统的艺术效果。

  智能照明控制系统的管理以及维护方便简单。它主要以模块自动化为主,辅助以手动控制。相关的照明预置参数要结合照明实际进行调整。整个系统中信息的设置以及更换都十分地方便简单,建筑的照明管理和维护就比较简单,

  智能照明控制系统具有非常多的优势,它为人们营造了良好的照明环境,是节能减排的重要手段。建筑中应用智能照明系统是大势所趋。

  [1]朱克成.HDL建筑智能照明控制系统在人民大会堂的应用[C].中国建筑业协会智能建筑专业委员会,2008年年会暨2009智能建筑发展论坛论文集.2009:109-111.

  随着科学技术的迅速发展,现代建筑的功能日趋复杂和完善,对品质要求不断提高,对电气安装系统也提出了更高的功能要求。采用传统的控制和布线方式,往往需要敷设大量的导线,形成越来越复杂的电气安装系统,一方面造成了极大的设计与施工难度,另一方面大大降低了系统的可靠性和易用性,给日后的维护工作带来了诸多不便。因此,随着智能建筑的普及,各类总线控制系统应运而生,促使传统的电气安装系统向智能化、灵活化的方向发展。

  中国人民总医院第一附属医院烧创伤大楼工程,位于医院内西侧,地下2层,地上16层,总高度61.5m,总建筑面积44423.01m2。建成的烧创伤大楼将是304医院最为瞩目的一个建筑,也是航天桥地区的标志性建筑。建设如此重要的场所,建设方希望在建筑上体现出高档次和节能的特点,具体体现在:

  2.2 节能示范作用:作为一个军队医院,应响应国家节能的号召,起到节能方面的领头兵的作用。

  CQ9电子

  根据以上各方面因素,医院在本工程建设中采用了AIILIGHT智能照明控制系统,不仅能提高该建筑的档次,更能达到节能的效果。

  智能照明系统采用四芯通讯线作为控制总线,系统通常由主控制器、智能调光器、SaveD节能器、智能面板开关、设备连接接口、外置监控传感器、通讯接口等构成。系统可使照明、调光、场景控制、安保、供热系统实现智能化,可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态,达到安全、节能、人性化的效果,并能在今后的使用中根据用户的要求增加或修改系统的功能,方法是采用通讯线连接新模块与控制主机,而无须重新敷设电缆,真正成为灵活的电气安装系统,这是传统的电缆敷设方式所无法做到的。

  本系统同EIB总线系统类似,基本由系统单元、输入单元和输出单元构成,但本系统有机地将系统单元和输出单元结合,克服了EIB总线产品在针对设计者和使用者以及对系统不清晰所造成的设计和使用失误。

  (1)控制装置:本工程选用接点输出型的继电器控制装置AL6C-2,它可以同其它控制装置进行连接与通信,它为系统提供工作电源,系统时钟,各种系统信号接口,以及为执行对负载回路控制的输出单元。其中控制装置内部已安装了系统电源、输出单元以及网络接口。

  (2)输入单元(开关):将控制信号转变为485信号,控制主控制器对负荷的控制。

  由于系统中利用了远、近程网络控制技术,就地采用移动探测器、亮度传感器、定时、延时开关、加之可调光智能化的运行模式应用,使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作,不但大大降低运行管理费用,而且最大限度地节约能源。

  系统采用DC12V低压供电,保障人身安全,有效降低电力负荷。国内电网稳定性差,使用起来不稳定。系统安装时需要增加许多阻波器、滤波器等设备,严重时每个灯都要加一个滤波器。在安装好后,新增一个电器设备(电冰箱、洗衣机、微波炉等)或移动设备的位置,或更换一个灯具所造成的干扰,也会让系统变得不稳定,出现灯光、窗帘动作紊乱,不响应操作指令。采用其它总线的系统:系统中各种总线耦合器、适配器太多,应用复杂。智能照明控制系统采用总线传输,无主机控制的模块化结构,信号不受干扰,非常稳定,现已在中国人民总医院(原301医院)、总政医院等多家军队医院中被采用,并得到客户一致好评。

  通过及其简单的线路及互联网,系统控制点可达到64000点。系统可控制的负载类型很多,在实际工程中所有需要控制电源的设备都可以通过该系统控制。每个系统元件(除系统电源)均内置微处理器,是一个“独立”的智能元件,这些元件组成了一个“分布式”控制系统。元件采用EEPROM作为存储器,不会因系统断电而丢失数据。

  可采用电话、电脑、红外线、触摸屏及操作面板等进行控制。对于灯光除可以手动控制外,可对整个系统进行全自动化电脑管理。可节省维护管理费和不必要的电源浪费。对其自动控制方式基于以下几点进行说明:

  ①控制方式安全可靠:每个控制器输出回路设有高可靠性能的继电器,使用寿命长,经调试完成后基本处于免维护状态。

  ②控制方式数字化:采用总线制对系统进行多模控制,利用一台中央处理器可以完成对医院进行各种灯光模式的操作,并预留通信接口与监控中心BA系统兼容。

  ③控制模式多样化:医院照明可以用多种模式实行控制。甚至每个回路都可以在中文触摸屏上进行独立操作。而且各种照明灯具在不同模式下的灯光效果可以在显示屏上直观显示,如一般照明效果、节日及重大节日泛光照明效果等等,这样可以大大节省运行费用。

  本系统是一种以通讯技术实现远程控制系统,以四芯通讯线作为控制总线,将系统中的各个输入、输出和系统支持单元连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其它用电负载上,而无须经过开关,安装时不必考虑任何控制关系。

  在整个系统安装完毕后再通过简单的设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。

  设计、安装人员无须专门培训就能设计,安装时只需将主控设备代替原断路器,将可编程控制面板代替原有的手动开关,主控设备与控制面板用四芯通讯线)提高管理水平,降低能源消费

  将原来普通照明的人工开关转换成智能化管理,可以用接触器或集中控制计算机实时监控,管理人员并不是在现场,而从任何地方都可对系统运行状况进行监控,比如从自己家里也可进行监控,发现问题时及时发出指令进行控制,控制直观,大大减少了能源的消耗,带来较高的投资回报。

  本系统可根据用户需要进行功能扩展,不必对强电系统线路另外布线,只需要将扩展模块与原模块系统用数据线)系统兼容性强大,用途广泛

  系统可用于智能照明、电源控制、安防系统、智能家居系统等功能需要;同时,本系统具有开放性,提供与BA系统(包括消防报警、安全防范等系统)相连接的接口和软件协议,便于构成一个完整的楼宇自控系统。采用了BA系统的建筑物,使用本系统智能化管理系统,不仅仅带来高质量的照明环境,同时也提高了整个建筑物的智能化综合管理水平,增加该项目的亮点,为精品工程和标志性建筑赋予现代化、智能化和时代感,这些无疑都获得了许多潜在的收益。

  智能照明控制系统设计采用了三重控制保护,即:触摸屏、开关和控制器应急开关控制。一个区域内的触摸屏互为备用,通过密码权限可以控制相应区域,如果触摸屏损坏,还可以通过开关实现相应的控制;当系统故障时,可以通过配电柜内控制器的应急开关实现应急操作。中控室电脑也可对智能控制系统内所有照明进行监控。

  根据设计图纸,我们通过智能照明控制系统对整栋楼内所有公共区域照明进行控制(调光、百叶窗、场景控制等智能控制与此类似,在此不再赘述),我们以标准层公共照明为例进行说明。首先将系统控制装置安装相应的配电柜内,触摸屏安装在护士台上,以便就近进行操作。

  首先,系统使用的通信线即控制总线为四芯电话用标准扁平软线标准插头制作而成,用于控制装置之间以及控制装置与触摸屏之间的连接,但要注意控制装置与触摸屏之间的连接还要增加一根两芯绞线,作为触摸屏的电源线mm。安装每层配电间的智能照明控制装置时,不用单独设置箱体,直接将控制装置安装在照明控制箱内即可,既节省空间又方便接线。控制装置的箱体横向、竖向安装时,箱体之间要预留40mm以上的空隙。因此,在配电箱/柜加工订货前要根据控制装置的规格尺寸做好加工订货技术交底工作。

  配电箱/柜中要给控制装置提供的电源(控制装置内设12V变压器,供控制装置以及12V继电器工作),此电源同时也为触摸屏提供电源(触摸屏安装处设24V变压器),以及智能照明控制装置安装所需的轨道。由于控制装置具备散热功能,因此不需要单独考虑。控制装置之间的通信线使用CPU板上的INTER接口连接,最长可达1000m,AL6C-2系统最多可连接32台,对于本工程的实际情况完全满足使用需要。控制装置之间加增幅器后,最长可达5000m。智能开关、接口和控制装置之间的通信线使用CPU板上的LOCAL接口连接,最长可达300m,开关转接器和单个开关之间的通信线m。连接多个开关、接口时,使用分支接口(CN3)连接。

  由于本系统具有开放性,提供与BA系统相连接的接口和软件协议,所以控制装置只须设定地址和设定终端电阻即可使用。每个控制装置都使用地址设定盖来设定地址,设定编号由BCD编码进行编制,可供编制的号码为01~99;在控制系统中,除了位于系统网络两端的控制装置须通过终端电阻盖进行设定终端电阻以外,不需设定其它终端电阻,终端电阻的设定只需把终端电阻模块的相应端短路即可。

  本系统是一种以通讯技术实现远程控制系统,以四芯通讯线作为控制总线,将控制装置系统中的各个输入、输出和系统支持单元连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其它用电负载上,而无须经过开关,安装时不必考虑任何控制关系。

  本工程系统调试根据整体楼宇自控系统的调试协调进行,由于系统采用总线传输,无主机控制的模块化结构,所以调试简便。只须核对控制装置设定的地址编码和系统图是否一致,查验终端电阻是否设定即可。为了保证设备的安全,在设备通电试运行前,对设备的线路进行核对,用万用表测量线缆的敷设质量,核实与图纸是否一致,并进行记录以便日后查验。

  具体控制方式:护理单元内触摸屏位置为护士站,由护士控制整个公共区域照明的开关状态,软件操作简单明确并设有操作密码,非院方人员限制操作。

  触摸屏软件功能配置:操作者可通过触摸屏对整个护理单元的照明进行监控,显示其运行状态(开或关)。在公共区域内不同时段的照明要求还可采用单回路控制,也可以定时控制,通过时间设定,系统会根据时间的设定对区域照明进行自动开启或关闭。

  由于智能照明控制系统接线方式与传统的照明开关控制方式不同,所有照明控制均集中在触摸屏,减少了传统的开关控制的分散模式。

  在传统的照明开关控制方式中,开关每次开启瞬间都将对电网产生冲击电压,这会使灯丝受到热冲击,相当于减少光源4小时的寿命;而智能照明控制系统采用各回路逐一延时启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长,智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍。

  如前所述,由于智能照明控制系统编程为逐一延时的启动方式,将减少冲击电流,极好地控制了电网冲击电压和浪涌电压,使电气设备免受热冲击,从而对电气设备起到了很好的保护作用。

  使用智能照明控制系统,一个工作人员只需要一分钟的时间就可轻松完成对所有控制区域的照明控制。同时,照明控制系统软件编程设定也非常容易。

  当今社会,随着科技的日益发展和人们的物质与精神生活水平的迅速提高,在针对于空间的物质功能与精神功能开发的同时,科学、有效地进行空间的照明设计受到了更多专业人士的关注。照明设计的关键,是使人能够清晰识别物体的形象,同时还要把使人心情舒畅的空间作为适合的场景凸显出来。对于使用设施与环境的人来说,所谓舒适的光环境,其最佳的目标体现在用和谐的光线勾画出美丽宜人的景色,给人以身处其中的情绪上协调与美感,从而起到渲染环境、制造气氛、突出某种情调的作用。通过对照明的控制及室内造型设计达到室内光效随各种空间场景视觉功能的需求变化而变化,这就是智能照明系统。而找到依据,并且在室内设计中实现这样的依据,是本文要探讨的核心问题。

  所谓室内空间照明系统[1-2],是相对于室内环境自然采光而言的。它是依据不同建筑室内空间环境中所需求的照明亮度,选用合适的照明方式与灯具类型来为人们提供更好的光照条件,以便人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果,同时还能够获得某种气氛和意境,从而达到增强其建筑室内空间表现效果和审美感的一种设计处理手法。

  室内照明系统主要由光源、照明灯具和照明控制系统三个方面组成的。其中,光源的物理性能及参数变化,照明灯具的样式及其与光源或空间的关系实现了照明效果的多样性,而通过控制系统实现人对光环境的选择性和智能调控。

  智能控制系统[3]的技术先进性体现在以下4个方面:线路系统、控制方式、照明方式和管理方式。

  首先从线路系统方面上看,智能照明系统的电路可以分为总线式单控电路和总控式双控电路两种。总线式智能照明系统单控电路特点为:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关是用 EIB 总线与输出单元相连的。当负载容量较大时,仅考虑加大输出单元容量即可,控制开关不受影响;② 当开关距离比较远时,只需要加长控制总线的长度,以节省大截面电缆用量;③ 可以通过软件设置多种功能(例如,开/关、调光、定时等)。总线式智能照明系统双控电路特点为:① 当实现双控时,只需简单地在控制总线上并联在一个开关;②而进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。

  传统的控制方式采用手动开关,必须保持每一路地开或关不同,而智能照明控制一般采用低压 2 次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作使用时只须按一下控制面板上某一个特定键即可启动一个灯光场景(各个照明回路不同的亮暗程度搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的场景状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现[4]。

  室内空间光效通过控制系统来应对使用过程中的各种场景变化,从而使亮度空间达到最佳的预定照明设计效果。这个控制是通过对场景的调光和照明模式的切换来实现的。

  智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照明度,与设定值作比较,以此来控制照明开关,这样不仅可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,而且可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。通常越靠近窗自然光照度较高,那么所需人工照明提供的照明度就低,然而合成的照明度须维持在设计照明度值。依据视觉需要,在不同情景模式之间转换的时候,将亮度空间维持在预设的设计照度值水平。

  通常情况下照明设计师对新建的建筑物进行室内照明设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率及房间墙面反射率都会不断衰减[5]。因此,在设置初始照明度时,都设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计无法达到节能效果.而采用智能照明系统后,虽然照明度还是偏高设计,但是通过智能调光,系统将依据预置的标准亮度使照明区域保持恒定的照明度,而不会受灯具效率降低及墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。

  在室内空间的活动内容发生变化时,作业的照明条件也应发生相应变化,这是一个动态的过程,因此,同一套照明装置必须满足在不同的时刻有着不同的表现要求。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制[6]、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到 25﹪~55﹪)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长 3~4 倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,从而大大简化和节省穿管布线工作量。另外,智能照明系统还存在着潜在价值,例如智能照明控制系统由于可提供人们最舒适的工作状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。

  以会议室智能照明系统设计为例,根据此案例给定的装修方案和亮度空间的要求,一般可以划分为以下四种情景模式,如“入场”、“主持”、“讨论”、“休息”,预期照明效果如图所示。

  当会议室门口智能感应探头探测到会议室有人来开会时,自动启动会议室全部照明,使会议室处于一个全亮状态,以示欢迎大家前来开会,同时,高亮度的照明更能清晰地显示会议室开始前的气氛。

  当主持人宣布会议开始或领导发言时,会议室周边区域灯光自动调暗,只保留主持人上方的灯光照明,以主持人区域为重点,着重体现灯光亮度,容易起到集中注意,重点突出的作用,使与会者更容易进入会 议氛围。

  如果会议进程很长,中间需要休息调整,则调暗会议桌区域的灯光,调亮休息区域的灯光。

  会议进程中,需要与会者一起讨论某件事,此时,会议桌区域的灯光调至最亮,调暗会议室周边区域的灯光,着重体现与会者及会议桌的亮度。

  近年来随着我国的经济迅速发展,人民的生活质量的不断提高,照明的用电量大增,而供电不足和照明用电低效率、照明用电浪费的现象依然存在。如何以科学的发展观为指导,科学、合理的用电,是每个用电消费者应该认真对待的问题,也是每个电气设计人员必须认真思考和解决的任务。

  智能照明控制系统利用电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,从而达到优化供电目的。智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下,给灯具输出一个最佳的照明功率,既可减少由于过压所造成的照明眩光,使灯光所发出的光线更加柔和,照明分布更加均匀,又可大幅度节省电能。同时智能照明控制系统采用计算机编程,将外部环境的监测、灯具的监控与跟踪、系统的优化集成到一个平台或模块上,利于进行集中式的智能化管理。智能化照明控制系统应该有以下特点 :

  (1)系统集成性。是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子

  (2)智能化。具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特

  (3)网络化。智能照明控制系统可以是大范围的控制系统,需要包括硬件技术和软

  现代照明控制系统主要有两种方式 :多线制和总线制。多线制控制是由一个总控制器来完成对于整个照明系统的检测与控制实施,各个照明点的控制及信息处理都是在这个总控制器中完成的。优点是控制管理集中,在一个点就可以完成对于整个系统的控制,但是一旦

  总控制器出现软 / 硬件故障,那么整个系统就处于失控状态。为了消除这种隐患,出现了总线制控制系统。而现在的智能照明控制系统大多都采用模块化的总线制控制的结构,将各个子系统挂接在总线上,各个子系统通过通信协议进行信息传递。各子系统可以独立在各自区域内进行照明控制,也可以由主控制器进行集中控制。如果某个子系统出现故障,影响范围仅限于子系统本身。这种总线制的结构也具有良好的扩展性。总线制智能照明控制系统按照功能一般可以划分为输入单元、输出单元、系统单元以及相应的辅助单元和软件系统,各个单元则是由不同功能的基本模块构成的。输入单元的功能是将外界的控制信号(即控制愿望)转化为系统可识别的系统信号。输入单元的形式大致有控制面板、液晶触摸屏、智能传感器、时钟管理器、遥感器等。输出单元的功能是接受控制总线上输入单元发出的控制信号,并具体实施照明系统的控制功能,控制相对应的负载回路。输出单元的大致形式有开关控制模块、传统光源调光控制模块、LED 调光模块、开关量控制模块、以及其他模拟输出模块等。系统单元是构成智能控制网络的各个独立功能部件,在系统控制软件的调控下,通过计算机系统对整个照明系统进行全面实时控制。系统单元主要包括控制总线、编程插口、主控计算机、以及其他网络配件等。辅助单元并不是每一个系统的必要构件,只有在自身控制系统无法满足控制需求时,才考虑加设诸如分割模块、电源模块、辅助控制器或功率放大器之类的辅助单元。软件系统则应当根据系统要求包含控制软件、编辑软件、图形监控软件和一些具有特定功能的辅助设计软件。

  智能照明控制按照不同的控制方式可以分为分区域控制、分类型控制和情景模式控制等。分区控制就是将一个区域划分为若干个子区域,从而达到既可以独立控制每个独立区域,又可以联合控制整个区域。分类型控制就是将一个区域内相同类型或者相同控制要求的灯划分为一组或若干组,从而达到既可以同组控制又可以整体控制。情景模式控制就是为某个回路的灯按照使用要求设置一定的智能运行程序,从而使这个回路的灯具根据不同的使用场景自动调节运行状态。采用这些智能控制模式,可以大大地减少传统翘板型开关,降低传统开关开启时产生的电磁污染,优化室内环境。而集中式的监控模式又便于了解和控制整个照明系统的运行状态,避免因为人为疏忽而造成的某个区域或某个回路的错误开启 / 关闭,造成不必要的能源浪费或影响工作生活。这几种控制类型也可以根据具体需求和环境相互结合,从而达到更便捷、更节能的目的。

  采用照明控制系统可以大大减少智能建筑能量的消耗并可缓解用电高峰时期的用电负

  智能照明控制系统,将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管

  理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且同时将大大减少大楼的运行维

  护费用,并带来极大的投资回报。对建筑电气系统运行加以强化管理 加强对建筑电气系统运行的管理,同样可达到节能的效果。主要管理措施有: 设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量。 控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施。 人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。

  照度传感器检测周围环境的照度,与设定值比较,从而控制照明开关。当室外光较强

  时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒

  定值附近,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的。一般来讲,越靠近窗自然光

  3.3 通过智能照明控制系统保持照度不变新安装的合乎规定的照明设备,在使用3~5年之后,照度只剩下原设计值的44%,因此电气工程师在对新的建筑物进行电气设计时,有时其初始照度设置得较高,这种设计方法会由于照度设计偏高造成不必要的浪费,传统照明系统的房间照度曲线呈锯齿状,随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率不断衰减引起照度下降,两次装修后又重新回到原有的照度值。使用智能控制系统以后,虽然照度设计还是偏高,但由于采用了智能调光系统,系统将会按照预先设计的亮度使照明区域保持恒定的照度,呈水平直线,不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,阴影部分为节约的能源,这也是智能照明控制系统可节约能源的原因之一。

  随着能源消耗和环境问题的日益突出,人们的节能环保意识也在不断的加强,在照明消耗最为严重的建筑领域,能源问题也一直受到诟病,只有发挥现代化科学技术的优势,在节能的各个细小环节进行细致的处理,才能有效的节约不必要的照明浪费。

  在现在高档建筑日益普及的时候,建筑节能越来越受到人们的重视。能源与经济、环境的矛盾也日益突出。从建筑照明节能方面考虑,我们不仅需要确认合理的照度,从而选择适用的光源,同时我们还需要加强照明系统的控制。

  酒店式公寓位于北京市东三环北路三元桥地铁站附近,总建筑面具22788m2,建筑层数为:地下3层、地上19层,建筑高84m。其1~3层是酒店的公用部分,设置有餐厅、泳池、音乐房、儿童游戏房、桑拿房及蒸汽房等。该部分控制要求高,我们需对所有的照明灯具实现全自动化控制,也要求手动和自动能自由切换,同时还要根据不同的房间功能设置不同的场景控制模式。在我公司深化设计过程中,我们针对以上控制要求经过考查、比较,使用了ABB i-bus智能建筑控制系统。

  ABB i-bus智能建筑控制系统采用KNX总线标准,该技术符合欧洲EN 90050、国际ISO/IEC 14543及中国GB/Z 20965-2007住宅和楼宇控制系统标准。通过对各种末端电气设备如灯光、窗帘、空调等有效和灵活的智能控制管理,最大限度降低灯光、空调等末端用电负荷能耗,提高运行效率实现安全、舒适、节能的需求,并且具有高度的可靠性、灵活性和扩展性。

  2)系统采用模块化结构,模块之间是对等关系,各模块不依赖于其他模块而能独立工作;

  3)控制系统可以自成体系,也可以通过通用的OPC访问方式与BA系统互联;

  5)功能修改、控制修改方便灵活,仅需做小的程序调整,不须现场重新布线)通过人体感应、气象感应、时钟、光线控制,自动运行到最佳状态,节约能源,方便管理;

  7)所有现场控制面板及人体感应器均采用标准86 盒安装方式,施工简单,并且不同的面板可随时互换,控制功能变更方便;

  在酒店的1、2、3层房间、场所较多,需满足不同的使用功能控制多种多样,既需要现场面板的手动控制,也需要场景控制、定时控制、中央控制。因此我们在1层餐厅门边、二层和三层东西两走廊以及泳池入口出各设置1个现场手动控制点位,同时在接待台后方的值班室内设置1台触摸控制屏。

  对于公共区域如门厅、走廊、电梯前室的照明,触摸控制屏进行集中控制,根据需要按照工作日、休息日和节假日等设置不同的时间对照明灯具进行控制。对于泳池、音乐房、游戏房的房间根据客流时间段可设置定时开关,也可由值班室对其进行开启。对于使用频率较低的房间分别设置单独的控制场景,如有需要可由值班室进行开闭操作。同时在以上的各控制也可根据实际需要由现场的面板进行手动调节。

  通过ABB i-bus智能建筑控制系统使管理省力化。集中控制管理可以防止遗忘关灯现象,同时办公区域和公共区域可协调工作,如当办公区域有员工加班时, 电梯厅、走廊等公共区域的灯就保持基本的亮度。只有当办公区域的人走完后, 才将灯降低到安全状态或关掉,避免不必要的能源浪费。

  通过ABB i-bus智能建筑控制系统可以继承不同的场景控制模式,根据需要而设定各区域不同的照度,从而满足用户不同的需求。

  以上所述为ABB i- bus智能建筑控制系统内部的控制,除了其内部的控制外该系统还具有分布式智能控制的特点和开放性,可通过统一的OPC访问方式与BA系统互联,实现整个建筑楼宇智能化的集中管理和子系统间的联动。

  ABB i- bus智能照明控制系统在公建建筑中的应用,不仅可以提高建筑照明的环境质量, 同时也为节约能源和保护环境提供了有效的途径。照明系统的智能控制越来越受到客户的重视,而智能照明系统的建设水平也在朝着智能化、标准化的方向发展,系统将更优化,功能更完善,保护更可靠,节能更可观。

  结合华润置地以“品质给城市更多”的品牌理念,华润建筑作为卓越综合体工程总承包,我们在满足高品质的同时积极探索新工艺、新技术,给用户更人性化、更舒适的办公、居住环境。在华润建筑的之后的项目中我们将根据需要在照明控制方面继续使用智能照明控制系统。

  普通照明控制系统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断,或通过回路中串入接触器,实现远距离控制。而今出现的厂区自控系统,是以电气触点来实现区域控制,定时通断。中心监控等功能,由于照明系统在自控系统中并非独立,同时其功能简单化。因此使用上有一定的局限性。故当自控系统出现故障时,照明系统亦受到影响,随着微电子技术和数字化技术的不断发展,开发出了智能水平更高的专业照明控制系统,且具有独立性,从而为节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量,提供了一套可行的办法。

  (1)其具有良好的节能效果,且灯具的寿命延长,节能在照明控制系统中具有较明显的优点。它能通过控制照明的时间合理地安排使用照明,充分利用照明的开停时间,达到节能效果,同时也延长了灯具的使用寿命,避免灯具灯丝的热冲击,从而大大降低了不必要的维修费用。

  (2)对改善环境、提高工作效率有着显著的效果。利用智能照明的控制系统自动调节灯光,使厂区有最佳的照明环境。

  (3)能达到五光十色的照明效果,利用智能照明控制系统,可以使同一建筑最大可能得到不同的艺术效果。

  (4)提高管理水平。将传统的开关控制照明灯具的通断,转变成智能化的管理,使高素质的管理意识用于系统,以确保照明的质量,同时也大大降低了人的参与。

  (5)具有较好的投资收益效果。运用先进的电子技术,进行集中监控,且优化能源的利用,节约能源并大大降低运行维修和管理费用,取得良好的经济效益。

  厂区照明控制系统主要由主控中心、照明控制器、可编程开关、智能控制元件、电源和灯具组成。系统主控中心使用通用计算机,通过通讯装置与网络实现通讯。计算机上可直接实现编程、监控、故障报警等功能。照明控制器是控制灯具的组合,可以控制灯具的开停情况。可独立工作,也可以由计算机中心控制。可编程开关是指可以实现回路时间、顺序或其他控制要求和功能的微电开关智能开关,可根据需要随时修改控制模式。可编程开关上的每一个按键所控制的回路均由计算机编程设定,单键可控制多个回路,可根据情况变化随意更改组合,使用起来灵活、方便。智能控制元件主要包括红外线、温度感应装置、光线强度传感器、声音感应装置、电话通讯装置等等。红外线、超声波或温度感应控制,实现人来灯亮,人走灯灭的动态控制功能。光线传感器是通过感应外部自然光源的照度来调节室内照明的强度,实现智能探测和智能调节的功能。电话通讯装置电话控制所需的附加设备。控制员直接拨打电话,根据提示音操作,控制照明开关。

  本公司系焦化生产单位,厂区多处是防爆场所,要求灯具防爆、防水、防尘。原照明系统中防爆灯具为普通白炽灯泡,灯罩为有机玻璃,亮度不足,增大灯泡功率,散热不足,灯泡寿命短暂。由于经常更换灯泡,接口经常拆卸,已不能保证完好的防爆条件。主要的是控制方式落后。人工控制。照明区域质量得不到保证。为此我们精心组织,选型设计,重新规划布局。

  我们选择了海洋王BPC8720防爆系列灯具,该灯具性能特点:优良的防爆性能,可在易燃易爆危险场所安全可靠工作。采用高强度气体放电灯光源,光效高,照度均匀,平均使用寿命达10000h以上。具有良好的电磁兼容,不会对周围环境造成干扰。灯体采用轻质合金材料,耐腐蚀性强,抗冲击性好;透明件采用耐高温、抗冲击特制钢化玻璃,通过精心设计降低了灯体内空气温度,提高了灯泡的使用寿命。体积小、重量轻,可采用吸顶式、吊杆式、灯杆式等多种安装方法。操作简单方便。

  在系统设计上,我们应用了智能操作系统。在主变电所设置主控中心,现场在备煤炼焦四大皮带、焦炉以及焦炉地下室、鼓风机房、加压机房等集控点,设置照明控制器智能分配开关。并根据各岗位的照明需求特点,分别对智能可编程开关进行时间和顺序的处理,使之达到按需开启照明系统,按检修高峰期运行部分或全部灯具,并设定手动自动状态,保证各种不同使用状况。