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探討智能照明控制系統在民用建筑中的應用
更新時間:2024-09-04   點擊次數:251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的普及應用,很大便利了人們的生活,這些智能化技術的應用離不開智能控制系統。智能照明控制系統可對生活家居、辦公場所、室外照明等進行管理,使照明功耗更低,符合國家節能環保的綠色發展理念。

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2 智能照明控制系統概述

在民用建筑中,智能照明系統能夠根據不同的時間、亮度以及用途,自動控制照明,即該系統的中央處理器以及各控制區域能夠通過各個網路連接,根據外部環境的變化,自動對照明設備進行開關和亮度控制,實現民用建筑照明系統的人性化管理,具有較高的節能效果。民用建筑中的智能照明控制系統一般是由調光模塊、開關模塊、輸入模塊、控制面板、人機界面以及智能傳感器等組成的。其中,調光模塊根據處理器發布的指令對輸出電壓的平均幅值進行調節,實現燈光亮度的調整;開關模塊由繼電器組成,是電源的開關,通過對電源的控制實現對光源的調控;輸入模塊的功能是接收相應信號,并將接收到的信號發送給處理器;智能傳感器則自動探測光源周圍的環境,為照明控制提供數據支撐。目前,智能照明控制系統已經擁有較廣的市場,并逐漸發展到數字智能時代,成為智能家居中不能缺少的組成部分,在社區照明、工業廠區以及民用建筑中獲得了廣泛應用。

3 智能照明控制系統的功能及實施策略分析

3.1 中央集中控制利用

在智能照明控制系統中,中央處理器是重要的組成部分,其上面定制的監控軟件能夠為用戶提供簡便操作且清晰明了的界面,用戶可以隨時修改任一照明控制箱上的參數,對場景照明進行監管控制。

3.2 燈光亮度自動調節

根據室內亮度的不同,自動控制燈具還可以實現自行關閉或開啟,或者自動調節明暗度,保證在不同環境、不同狀態下的照明,實現節能減排。照明亮度調節是利用計算機或微處理器調光控制裝置實現的,通過調光控制方式調節光的明暗度,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

用戶可以提前設定好不同場景,然后根據實際需求,選擇場景營造。實際操作中,用戶可與幕布、投影儀以及燈光進行聯動,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

智能照明控制系統通常按照固定時間進行控制,如路燈等,通過時鐘管理器對固定時間進行控制,形成規則變化,滿足人們日常生活對照明的需求。針對一些不可預知時間表的控制,例如樓梯間的聲控燈以及部分休息室當中的人員活動,可借助人體紅外感應器或動靜傳感器實現照明控制,即通過對人員活動的感知實現燈光自由切換[5]。

4 智能照明控制系統在民用建筑電氣中應用

4.1 實現系統的智能控制

在民用建筑中安裝智能照明控制系統,可以促使該建筑照明系統控制的全自動化和智能化。在實際應用中,照明系統可以提前進行預設,這樣就可以在預設的狀態下自動運行,并根據提前預設的時間自動進行不同模式的切換。比如,在照明系統運行過程中,當臨近傍晚到達預設的時間后,智能照明控制系統就可以自動由白天模式轉變為夜晚運行狀態,并對該建筑內部燈光的亮度進行智能化調節,即根據實際需要逐步調節燈光亮度的明暗。

智能照明控制系統還可以進行探測,然后通過中心智能控制系統,實現無人區燈光的自動關閉,而有人的區域燈光則會主動調亮。同時,該系統還可以通過編程,自動對民用建筑中不同區域的光照度進行自動調節,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,因為有著良好的自然采光條件,建筑中設置的智能照明系統就可以巧妙利用自然光進行照明,并對建筑中其他、光源明暗度進行智能化調節,從而保證將室內照明系統光照度調節到*佳、水平。而當遇到陰雨天氣時,建筑中設置的智能照明系統還會根據建筑室內不同區對光照的實際需求進行智能化調節,使室內照度達到合理狀態 ,滿足人們對光照的需求(見圖2)。

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4.2 實現建筑的節能降耗

民用建筑中設置智能照明控制系統,通過應用 自動化照明控制技術,借助照明網絡及計算機信息 設備,還能提升民用建筑照明系統能源管理水平的 提升,從而有效避免電力能源的浪費,并降低該建筑 照明系統的運維費用。 在實際生活中,在民用建筑中設置智能照明控制系統,對建筑中的照明進行自動化、智能化的控 制,相較傳統人工控制方式的照明控制,可以減少電 網電壓以及浪涌電壓等對建筑中照明燈具帶來的沖 擊,這樣就能有效保護建筑中的燈具,從而延長其使 用壽命。而且,通過對建筑內照明系統的自動化、智 能化控制,還能減少對電力能源的浪費。根據相關 研究數據顯示,在民用建筑中設置智能照明控制系 統,可以節電20%以上,這就在很大程度上減少了民 用建筑電力能源浪費的現象,減少用電峰谷對電力 企業電力供應的壓力。例如,在廈門海滄區,有180 多棟樓宇實現了建筑夜景燈光的遠程智能化管理, 使該地區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,還對整片區域夜 景亮化景觀進行了有益的補充,在滿足夜景亮化的基礎上,實現了對區域內各樓宇夜景的分區與分組管理。同時,因為該區域使用的智能照明控制系統還預設了多種不同的景觀模式,能夠根據不同的情境需求進行遠程控制,這樣也進一步保障了夜景運維管理的安全性和穩定性,并很大提升了廈門市城市夜景亮化的形象。

4.3 實現環境的智能調節

在實際生活中,民用建筑采用的傳統照明系統主要是日光燈,但根據相關研究顯示,這種日光燈通常會存在100Hz的閃動頻率,如果人們經常處于這種頻閃的環境當中,極易出現頭腦發脹及眼睛干澀疲勞的現象,從而影響人們正常的休息和生活。而在民用建筑中應用智能照明系統,通過安裝可調光的電子鎮流器 ,能使照明燈光的工作頻率保持在40kHz~70kHz的范圍之內,從而解決頻閃對人們造成的影響問題。同時,在系統照明開啟的過程中,也能保證亮度的穩定性,從而為人們創造出更加舒適、健康的生活環境。此外,在智能照明控制系統中,還應用現代化的電子技術,對白熾燈、日光燈、水銀燈以及霓虹燈等照明工具進行智能化調光。在實際運用中,如果室外的光線比較充足,該系統就可以自動將建筑內部的照度調小,而當室外的光線較弱時,該系統就能夠自動調大建筑內部的照度。而且,在這一過程中,建筑內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,實現環境的智能調節,從而*大限度上減少建筑照明系統的運維成本,并滿足人們對超度的需求,有效提高人們的生活質量。

5 民用建筑電氣中智能照明控制系統應用應注意的事項

5.1 合理選擇照明場所

當前,我國的民用建筑大都是多層建筑、高層建筑和超高層建筑,內部很多地方都需要進行照明,如果全部應用智能照明控制系統,會導致設計工作與施工建設的難度變大,同時也會很大提高工程的造價。因此,在民用建筑電氣中應用智能照明控制系統,首先應合理選擇照明的場所,實現在照明功能與經濟成本上的平衡。在實際應用中,可以在民用建筑中的展覽大廳、多功能廳、大堂、報告廳、指揮中心以及宴會廳等重要場所應用智能照明控制系統,而走廊、客房、樓梯以及電梯等公共空間,設置普通照明,滿足基本照明功能即可。

5.2 科學設計照明功能

在民用建筑中應用智能照明系統,還要科學設計照明功能,既要滿足電工學和建筑學的要求,同時也能體現出一定的人文修養和藝術修養。在實際應用中,可以在民用建筑電氣的智能照明功能設計過程中,巧妙設置多個燈光回路,以保證每一條回路的負載量都不會超出相關規定的范圍。同時,在進行建筑燈光系統的設置時,還應確保其花紋、圖案與建筑的整體環境相協調,從而凸顯出燈光設計的藝術效果。*后,智能照明控制系統還應采取集中控制與分散控制等不同的方式,并能夠與BAS系統進行聯動。

5.3 科學選擇照明燈具

在民用建筑中應用智能照明系統,還應該科學選擇照明燈具,從而保證其控制系統能夠靈活、穩定運行,并提升燈光照明的效果。在實際選擇中,應盡量選擇節能環保、性價比高的照明燈具。

6安科瑞智能照明控制系統

6.1概述

ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術,技術成熟可靠,安全穩定。開關驅動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設計,可以任意拼接擴展,同時預留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺進行數據交換。

6.2應用場所

適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

6.3系統結構

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6.4系統功能

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

2)當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警,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開關控制;每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關,也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。

4)開關驅動器支持過零觸發功能,負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有效減少電磁干擾以及對電網的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。

5)對每個照明回路可以預設掉電狀態,當照明電源掉電時,開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態;確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。

6)拖動調光控件,照明設備從0%到100%進行調光,可以對單個照明回路實現調光控制,調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制,也可以對多個照明回路實現調光控制,通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

7)點擊場景控件,打開或者關閉對應場景設置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關閉。

8)設置定時時間,確認時間點后,對該事件點執行的動作進行設置,設置燈在設定的時間點亮或者滅。

9)系統可以通過預設的當地經緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據天文時鐘控制照明開關,實現日落開燈、日出關燈的功能。

10)所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊;當上位機系統故障或模塊離線時,驅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行,不影響日常的照明控制效果。

11)系統結構是分布式總線結構;系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。

12)預留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。

6.5設備選型

名稱

型號

功能

備注

安科瑞智能照明控制系統

ALIBUS

可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現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

Anet-1E1S1

1路以太網

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機

Anet-1E2S1

1路以太網

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機

Anet-2E4S1

2路以太網

4路RS485

168*113*54

 

智能通信管理機

Anet-2E8S1

2路以太網

8路RS485

168*113*54

 

 

名稱

型號

負載電流

安裝方式

外形尺寸

備注

4路開關驅動器

ASL220Z-S4/16

16A

導軌式

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路開關驅動器

AS220Z-S8/16

16A

導軌式

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路開關驅動器

ASL220Z-S12/16

16A

導軌式

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路開關驅動器

ASL220Z-S16/16

16A

導軌式

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路調光驅動器

ASL220Z-SD8/16

16A

導軌式

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調光

 

名稱

型號

性能

安裝方式

外形尺寸

備注

紅外感應傳感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微波感應傳感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微動感應傳感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

IP網關

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

導軌式

14*28*39

系統組網元件

監控軟件接口設備

1聯2鍵智能面板

ASL220-F1/2

2組控制指令

86盒

86*24*86

開關

調光

場景

2聯4鍵智能面板

ASL220-F2/4

4組控制指令

86盒

86*24*86

3聯6鍵智能面板

ASL220-F3/6

6組控制指令

86盒

86*24*86

4聯8鍵智能面板

ASL220-F4/8

8組控制指令

86盒

86*24*86

7 結語

綜上所述,在新時代背景下,隨著現代科學技術的發展,基于智慧城市的建設,智能照明系統已經廣泛應用到我們日常生活中,而且逐漸成為未來生活的主要發展趨勢。因此,我們應重視智能照明控制系統在民用建筑電氣中的應用,不斷提升民用建筑電氣智能照明系統的設計和施工效果,將智能照明的作用充分發揮出來,為居住者創造良好的居住環境,更好地滿足廣大居民的需求。

參考文獻

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[7]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022年05版

 


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