淺談建筑項目中的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計與研究

1研究意義

現(xiàn)代建筑的能耗相當(dāng)大，據(jù)資料統(tǒng)計建筑的能耗達(dá)整個國家總能耗的30％，而建筑物的能耗通常體現(xiàn)在建筑設(shè)備的能耗上，建筑物的設(shè)備能耗中照明及辦公用電大概占建筑設(shè)備用電的39％。傳統(tǒng)的照明控制缺點非常明顯，很難達(dá)到由管理室對全體照明成批監(jiān)控；現(xiàn)場控制也不夠靈活。智能照明控制系統(tǒng)可以更有效地利用能源，緩解能源危機(jī)。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

以前由于成本高、運(yùn)行維護(hù)難等原因，智能照明系統(tǒng)僅在一些重點項目及道路、蔬菜大棚口、舞臺和辦公大樓l3．等需要特定燈光場景的場合中得到應(yīng)用。

根據(jù)辦公大樓的運(yùn)營實例，節(jié)能效果能達(dá)到20～50％以上；一般的商場、酒店、地鐵站等地的節(jié)能效果也能達(dá)到25～30％，同時可將燈具使用壽命延長2-3倍。如2012年，日本人Ono，Keiko等使用智能照明系統(tǒng)控制辦公室頂棚L(fēng)ED燈具，測得實際節(jié)能60～80％。2013年，Byun等在實驗室內(nèi)，用LED智能照明系統(tǒng)模擬控制住宅照明，*好的實驗節(jié)能數(shù)據(jù)為21．9％。

國內(nèi)的智能照明控制系統(tǒng)，控制對象絕大多數(shù)為商業(yè)照明，如：劇院、博物館、路燈等。2013年，李智華等設(shè)計了一種基于ZigBee的LED智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在恒照度自適應(yīng)控制試驗中取得了5％的誤差，但是在LED驅(qū)動的效率以及模糊PID恒照度自適應(yīng)控制在抗擾動和響應(yīng)速度等方面，還需要改進(jìn)。

3 智能照明系統(tǒng)分析

3.1智能照明發(fā)展分析

在智能照明控制系統(tǒng)模塊化的今天，各大廠商智能照明模塊*大的區(qū)別就在于各自對照明系統(tǒng)場景方案的設(shè)計。建筑類型多種多樣，業(yè)主需求五花Afq，如何針對性的提取共性，設(shè)計出符合絕大多數(shù)業(yè)主需求的控制方案，盡可能的一樓一方案才能實現(xiàn)真正意義上的智能。以下為智能照明模塊方案中的幾點共性。

3.1.1自然光補(bǔ)償節(jié)能

從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)盡可能*大程度地使用自然光。智能照明系統(tǒng)通過加裝在窗戶上的照度傳感器智能調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度，如圖1所示。

3.1.2上下班定時開關(guān)燈

傳統(tǒng)模式中，每天需要管理人員提早出發(fā)，一片區(qū)域一片區(qū)域打開。智能控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的程序，準(zhǔn)時、全自動運(yùn)行，并無人工成本。

3.1.3午休時間燈光關(guān)閉N％

午休時間，員工外出就餐，并不需要．[作時的照度，可適當(dāng)調(diào)整燈具光強(qiáng)或關(guān)閉部分燈具。若以午休時間燈光關(guān)閉50％為例，每天中午休息一小時，平均每個回路每天少運(yùn)行O．5小時，每回路每天運(yùn)行10小時計算，實際節(jié)省電力為5％。

3.1.4下班后紅外感應(yīng)節(jié)能

系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)置的程序，每隔一定時間電腦巡查所有燈光回路狀態(tài)，自動關(guān)閉無需使用的回路。

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

文章通過對當(dāng)今智能照明系統(tǒng)研究分析的基礎(chǔ)上，從照明系統(tǒng)運(yùn)行方案層面對照明系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，通過分析多個廠家照明系統(tǒng)的各個方案，體現(xiàn)較高節(jié)能水平的同時，又注重照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)不僅僅對照明設(shè)計的發(fā)展具有前瞻生意義，更可以通過聯(lián)動，結(jié)合建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，提高建筑智能化進(jìn)程。