智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用

胡冠楠 Acrelhgn

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：本文探討了智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用。首先分析了大型公共建筑照明系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，接著闡述了智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，包括節(jié)能、提高照明質(zhì)量、便于管理等。然后詳細(xì)介紹了智能照明系統(tǒng)的組成和關(guān)鍵技術(shù)，如傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、控制策略等。通過(guò)實(shí)際案例分析，展示了智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。最后，對(duì)智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，認(rèn)為隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，智能照明系統(tǒng)將在大型公共建筑中得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

【關(guān)鍵字】：智能照明；照明系統(tǒng)；建筑照明；
0引言

大型公共建筑如商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、機(jī)場(chǎng)、車站等，具有建筑面積大、人員流動(dòng)頻繁、照明需求復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)往往存在能耗高、照明質(zhì)量難以保證、管理不便等問(wèn)題。智能照明系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的照明控制技術(shù)，能夠根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等，有效解決了傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的不足，在大型公共建筑中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1大型公共建筑照明系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求

1.1特點(diǎn)：

照明面積大：大型公共建筑的空間廣闊，需要大量的燈具來(lái)滿足照明需求。

照明要求多樣：不同的區(qū)域有不同的照明要求，如商場(chǎng)的展示區(qū)需要高亮度、高顯色性的照明，而休息區(qū)則需要較柔和的照明。

人員流動(dòng)頻繁：人員的進(jìn)出和活動(dòng)會(huì)對(duì)照明的需求產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化。
1.2需求
節(jié)能：降低能源消耗，減少運(yùn)營(yíng)成本。

舒適：提供舒適的照明環(huán)境，提高人員的視覺(jué)舒適度和工作效率。

靈活控制：能夠根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求靈活調(diào)節(jié)照明。

易于管理：方便對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和監(jiān)控，降低維護(hù)成本。

2智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

節(jié)能效果：通過(guò)傳感器感知環(huán)境光線和人員活動(dòng)情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度，避免不必要的照明浪費(fèi)。例如，在白天自然光充足時(shí)，自動(dòng)降低室內(nèi)照明亮度；在人員離開(kāi)房間后，自動(dòng)關(guān)閉照明燈具。

提高照明質(zhì)量：智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求提供合適的照明亮度和色溫，營(yíng)造舒適的照明環(huán)境。例如，在會(huì)議室中，可根據(jù)會(huì)議的不同階段調(diào)整照明亮度和色溫，提高參會(huì)人員的注意力和舒適度。

便于管理和維護(hù)：智能照明系統(tǒng)可以通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)所有燈具進(jìn)行集中管理和監(jiān)控，實(shí)時(shí)了解燈具的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。同時(shí)，還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的開(kāi)關(guān)、調(diào)光等操作，方便管理人員進(jìn)行管理。
3.智能照明系統(tǒng)的組成和關(guān)鍵技術(shù)
3.1組成

燈具：包括各種類型的 LED 燈具、智能燈具等，是智能照明系統(tǒng)的執(zhí)行部件。

傳感器：用于感知環(huán)境光線、人員活動(dòng)、溫度等信息，為照明控制提供依據(jù)。常見(jiàn)的傳感器有光照傳感器、人體紅外傳感器、超聲波傳感器等。

控制器：根據(jù)傳感器采集的信息和預(yù)設(shè)的控制策略，對(duì)燈具進(jìn)行控制。控制器可以是本地控制器，也可以是中央控制器。

通信網(wǎng)絡(luò)：用于實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器和燈具之間的信息傳輸。常見(jiàn)的通信技術(shù)有 ZigBee、Z-Wave、藍(lán)牙、Wi-Fi 等。

3.2關(guān)鍵技術(shù)

傳感器技術(shù)：傳感器的精度和可靠性直接影響智能照明系統(tǒng)的控制效果。需要選擇合適的傳感器，并進(jìn)行合理的布置，以準(zhǔn)確感知環(huán)境信息。

通信技術(shù)：通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和傳輸速度對(duì)智能照明系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。需要選擇適合大型公共建筑環(huán)境的通信技術(shù)，確保信息的及時(shí)、準(zhǔn)確傳輸。

控制策略：控制策略是智能照明系統(tǒng)的核心，決定了照明系統(tǒng)的節(jié)能效果和舒適性。常見(jiàn)的控制策略有基于光照度的控制、基于人員活動(dòng)的控制、場(chǎng)景控制等。
4.智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用案例
案例一：某大型商場(chǎng)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在商場(chǎng)的入口、走廊、營(yíng)業(yè)廳、倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域安裝了智能照明系統(tǒng)。采用光照傳感器和人體紅外傳感器相結(jié)合的方式，根據(jù)環(huán)境光線和人員活動(dòng)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度。在營(yíng)業(yè)廳設(shè)置了不同的場(chǎng)景模式，如開(kāi)業(yè)模式、C銷模式、日常模式等，根據(jù)不同的營(yíng)業(yè)需求切換照明場(chǎng)景。

應(yīng)用效果：通過(guò)智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用，商場(chǎng)的照明能耗降低了，同時(shí)提高了顧客的購(gòu)物體驗(yàn)和員工的工作效率。

案例二：某寫(xiě)字樓

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在寫(xiě)字樓的辦公室、會(huì)議室、走廊等區(qū)域安裝了智能照明系統(tǒng)。采用智能燈具和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燈具的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化管理。在辦公室設(shè)置了人體感應(yīng)和光照感應(yīng)功能，當(dāng)人員離開(kāi)辦公室或自然光充足時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉或調(diào)暗照明燈具。

應(yīng)用效果：寫(xiě)字樓的照明能耗大幅降低，同時(shí)提高了照明管理的效率和便利性。管理人員可以通過(guò)手機(jī) APP 隨時(shí)隨地對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制。
5安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

5.1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(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場(chǎng)受控回路的開(kāi)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(lái)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(shí)會(huì)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(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。

4）開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)燈具與控制裝置的壽命。

5）對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件，打開(kāi)或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過(guò)預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)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(guò)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(tái)接口，采用modbus、opc等方式。

5.5設(shè)備選型

6結(jié)束語(yǔ)

智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、舒適、靈活控制和便于管理的目標(biāo)。通過(guò)實(shí)際案例分析可以看出，智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中具有良好的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能照明系統(tǒng)在大型公共建筑中的應(yīng)用前景將更加廣闊。因此，在大型公共建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)中，應(yīng)充分考慮智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用，以提高建筑的智能化水平和綜合性能。
參考文獻(xiàn):

[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022年05版.

[2]智能照明控制系統(tǒng)在廠房中的應(yīng)用.