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    探討照明節(jié)能設(shè)計(jì)在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

    更新時間:2023-06-25      瀏覽次數(shù):245

    【摘要】:隨著社會的不斷發(fā)展,經(jīng)濟(jì)水平也隨之穩(wěn)步提升,人們的消防意識也正在逐步加強(qiáng),這就促進(jìn)了消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的發(fā)展。當(dāng)今社會,智能照明系統(tǒng)已經(jīng)普及到家家戶戶,并在建筑工程中被廣泛應(yīng)用,同時其自身具有的強(qiáng)大優(yōu)勢可以大大提高建筑的構(gòu)件水平,以及增強(qiáng)建筑的消防應(yīng)急能力。通過介紹智能照明系統(tǒng)在建筑當(dāng)中的應(yīng)用情況,對智能照明系統(tǒng)自身的原理和構(gòu)成以及在建筑當(dāng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了剖析,強(qiáng)調(diào)了建筑工程中應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)用的必然性。

    【關(guān)鍵字】:電氣照明;節(jié)能設(shè)計(jì);智能照明。

    0引言

    當(dāng)前我國居民日常的照明耗電量大約占電力總耗電量的1/5,顯然這是非常大的一部分耗電比重。因此提升照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)水平對于節(jié)能減排,降低能耗意義重大,同時也能夠有助于應(yīng)對目前電力供應(yīng)短缺的情況。我國建設(shè)部對照明節(jié)能設(shè)計(jì)的要求是在確保工作中的視覺需求不受影響、照明效果不會降低的前提下,利用太陽能、風(fēng)能等清潔能源在*大程度上降低照明系統(tǒng)的電能消耗,在智能照明控制系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)對用電量進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。本文以電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)在智能照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為例進(jìn)行了詳細(xì)介紹,具體如下文。

    1智能照明控制系統(tǒng)

    1.1系統(tǒng)功能

    ,智能照明控制系統(tǒng)是一種集數(shù)字化、智能化、模塊化的總線控制系統(tǒng),其能夠?qū)崿F(xiàn)各功能模塊的智能控制功能。并在控制系統(tǒng)和模塊之間采用總線連接的方式實(shí)現(xiàn)直接通信,提高了控制系統(tǒng)的控制效率和可靠性。第二,控制系統(tǒng)能夠綜合分析一定區(qū)域中的功能需求、不同時段的不同用途以及室內(nèi)、室外亮度差異實(shí)現(xiàn)智能化自動調(diào)節(jié)照明亮度。并作出合理的場景預(yù)設(shè),通過住宅自動控制系統(tǒng)或子控制器對調(diào)光器模塊和調(diào)光器自動調(diào)用模塊進(jìn)行控制。第三,照明控制系統(tǒng)有獨(dú)立的子網(wǎng)系統(tǒng),具體到房間或覆蓋范圍更廣的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。第四,聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有一個標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)端口,能夠高效地連接到住宅自動化系統(tǒng)的控制器或與其他控制系統(tǒng)形成聯(lián)網(wǎng)。

    1.2照明系統(tǒng)的應(yīng)用方式及其分類

    1.2.1照明方式

    照明方式主要分為3類:(1)一般照明,可對整個場所進(jìn)行照明,保證均勻性。(2)局部照明,可對特定區(qū)域額進(jìn)行照明,實(shí)現(xiàn)更人性化的應(yīng)用。(3)混合照明,包括前兩種照明方式,既可以進(jìn)行一般照明,又可以進(jìn)行局部照明。

    1.2.2照明種類

    照明種類主要包括正常照明和應(yīng)急照明兩大類,而應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明3類。其中,備用照明主要是對建筑內(nèi)發(fā)生電源故障時所采用的一種備用狀態(tài)的照明。疏散照明和安全照明都是針對建筑發(fā)生安全隱患時所采用的一種照明方式,做逃生疏散之用,可以保護(hù)人員的生命安全。

    1.3控制方式

    智能照明*為普遍的控制方式主要包括場景控制、群組合控制、定時控制、光學(xué)傳感器控制、遠(yuǎn)程控制、圖示化監(jiān)控、應(yīng)急處理、日程計(jì)劃安排等。控制系統(tǒng)的主要功能和主要應(yīng)用范圍包括。

    1.3.1場景控制

    用戶可以根據(jù)自身的不同需求進(jìn)行各種場景的預(yù)設(shè)定,實(shí)現(xiàn)一鍵自動切換應(yīng)用場景。這種控制方式通常多應(yīng)用于會議室、大型體育場館、圖書館、音樂館、高檔酒店等場所。

    1.3.2群組合控制

    能夠通過設(shè)置一個按鈕來控制多個跨區(qū)域的配電箱中的照明電路,實(shí)現(xiàn)照明控制,也就是說可以一鍵實(shí)現(xiàn)對所在場所的照明控制。

    1.3.3定時控制

    系統(tǒng)通過分析用戶預(yù)設(shè)的時間,進(jìn)行調(diào)換相應(yīng)的場景設(shè)置,從而控制燈光的開關(guān)。這種控制方式多用于地下停車場等其他大型區(qū)域場所。

    1.3.4光學(xué)傳感器控制

    照明系統(tǒng)中安裝的光學(xué)傳感器能夠根據(jù)其檢測到光照強(qiáng)度,自動實(shí)現(xiàn)對照明場所中相關(guān)燈光的開關(guān)。這種控制一般多用于辦公樓樓道,公共廁所等公共區(qū)域。此外,靠近外窗附近的燈具可以根據(jù)自然光的亮度通過光傳感器打開或關(guān)閉以節(jié)省電能。

    1.3.5遠(yuǎn)程控制

    通過照明控制系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控照明控制。在有需要的情況下,還能夠設(shè)置和修改系統(tǒng)中每個照明控制面板的照明參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和控制照明場景。

    1.3.6圖示化監(jiān)控

    用戶能夠利用系統(tǒng)中的電子地圖功能,直接地實(shí)現(xiàn)對整個照明控制區(qū)域的照明控制。整個建筑物的平面圖可以輸入到系統(tǒng)中,并且該區(qū)域的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)可以用各種顏色表示。

    1.3.7應(yīng)急處理

    在系統(tǒng)收到安全系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的報(bào)警后,規(guī)定區(qū)域的照明可以自動打開。

    1.3.8日程計(jì)劃安排

    這種控制方式能夠在日常的不同時段中實(shí)時地設(shè)置照明場景狀態(tài),并記錄和打印出現(xiàn)場照明的情況,便于管理。

    2應(yīng)用案例

    本文以浙江省杭州市的某家五星級酒店為例,分析酒店照明控制系統(tǒng)中電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用。該酒店的建筑面積較大,功能空間較為復(fù)雜,因此對照明控制的要求也很嚴(yán)格。綜合分析,對酒店主體建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備施工以及后期的檢修維護(hù)等照明系統(tǒng)的射擊需同步進(jìn)行,所以,照明系統(tǒng)在早期的設(shè)計(jì)過程中完成施工,且需要施工具有充分的可調(diào)整性。本項(xiàng)目依照國際總線標(biāo)準(zhǔn)采用一種智能照明控制系統(tǒng),在酒店的大堂,會議室,高級套房以及每層公共走廊照明部分實(shí)施智能照明控制,以高效的節(jié)約電能的消耗,同時也降低了管理人員的工作量,提高其工作效率,從而實(shí)現(xiàn)靈活、便捷的控制方式,便于修改、操作和維護(hù)。

    2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    智能照明控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)包含有三個硬件組成部分。,智能照明控制系統(tǒng)包含有監(jiān)控中心有線雙向通信PC上位機(jī)、無線雙向傳輸移動終端和計(jì)算機(jī)控制終端。第二,智能照明控制系統(tǒng)也涵蓋控制系統(tǒng)的智能協(xié)調(diào)器和無線網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)關(guān)模塊,以保障控制系統(tǒng)中的通信和數(shù)據(jù)處理。第三,智能照明控制系統(tǒng)囊括了智能控制采集中心,經(jīng)過收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇行模瑥亩鴮?shí)現(xiàn)高效的完成控制中心發(fā)出的指令。

    2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    智能照明控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要集中在對協(xié)調(diào)器,無線網(wǎng)絡(luò)和LED顯示屏幕等構(gòu)件的整合優(yōu)化。智能照明控制系統(tǒng)主要以網(wǎng)絡(luò)作為控制媒介,而且采用上位機(jī)和移動終端實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對照明情況的分析和控制。在選擇采用的電路板和芯片時,需要綜合分析智能照明控制系統(tǒng)的整體能耗和成本因素。LED顯示屏幕和協(xié)調(diào)器硬件結(jié)構(gòu)分別是硬件組成和通信傳輸?shù)慕M成。

    2.3 無線網(wǎng)絡(luò)傳感器

    無線網(wǎng)絡(luò)傳感器是智能照明控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能控制應(yīng)用效果和節(jié)能效果的關(guān)鍵部件。它主要由兩部分硬件組成,包括控制采集中心和路由器??刂撇杉行闹饕獮橹悄芫W(wǎng)絡(luò)和協(xié)調(diào)器的組合。由led端子控制的開關(guān)可以通過控制開關(guān)和調(diào)光控制執(zhí)行前一節(jié)點(diǎn)的控制命令。并且,通過LED光源的照明和工作狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)的采集和傳輸,*后進(jìn)入微處理器。另一方面,智能照明控制系統(tǒng)中的路由器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)協(xié)調(diào)器與LED終端之間的連接,通過路由器可以有效地建立中繼站,從而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

    3安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

    3.1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。

    3.2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。

    3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    3.4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。

    3.5設(shè)備選型

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    4 結(jié)束語

    綜上所述,智能照明控制系統(tǒng)中應(yīng)用照明節(jié)能設(shè)計(jì)理念對于構(gòu)建生態(tài)文明和綠色節(jié)能的發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義,同時能夠促進(jìn)我國生態(tài)文明的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。在我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷加快的過程中,更需要重視智能照明控制系統(tǒng)中照明節(jié)能理念的融合與發(fā)展。通過設(shè)計(jì)節(jié)能、高效的照明控制系統(tǒng)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)照明效果,從而照明行業(yè)的發(fā)展潮流。

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