智能照明系統(tǒng)及控制策略研究

李鵬

摘要：隨著科技領(lǐng)域技術(shù)的高速發(fā)展，新技術(shù)在建筑物中的應(yīng)用越來越廣泛。關(guān)于建筑照明的控制管理也逐漸在一些定位較高的建筑物中由傳統(tǒng)的開關(guān)控制操作過渡到采用智能化系統(tǒng)進行操作管理，主要方式為通過樓宇自控系統(tǒng)來監(jiān)控照明回路。但通過系統(tǒng)只能實現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能，而在一些高檔建筑物的局部區(qū)域中往往產(chǎn)生了特殊的照明控制需求及節(jié)能管理需求，因此更專業(yè)化的智能照明系統(tǒng)體現(xiàn)出強大的優(yōu)越性，在建筑照明中的應(yīng)用也越來越廣泛。鑒于此，本文主要分析探討了智能照明系統(tǒng)及控制策略，以供參閱。

關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng);控制策略

引言

一般來說，所謂的智能照明，就是根據(jù)某一區(qū)域的功能、用途、光照度等參數(shù)實現(xiàn)對光的“質(zhì)”和“量”的自動控制。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，智能照明控制系統(tǒng)不僅能滿足簡單的人們對視覺明亮的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能，也是實現(xiàn)傳統(tǒng)照明控制無法實現(xiàn)的藝術(shù)應(yīng)用效果。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)已廣泛地得到認(rèn)可并大量應(yīng)用到照明的各種場景，成為了照明領(lǐng)域的研究熱點，各類的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用不斷出現(xiàn)，實現(xiàn)了高速率、智能化的照明控制。正確合理地選擇照明控制方式是實現(xiàn)節(jié)約能源、美化環(huán)境、提高管理水平的重要手段。

1智能照明系統(tǒng)的組成

隨著照明系統(tǒng)應(yīng)用場合的不斷轉(zhuǎn)變，應(yīng)用情況也向著復(fù)雜的方向發(fā)展，單單依靠傳統(tǒng)的開關(guān)已無法達(dá)成所需要的控制目的，此時照明系統(tǒng)的控制也應(yīng)隨之變化，以滿足實際需求。智能照明系統(tǒng)應(yīng)需而生，該系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求、環(huán)境變化等條件自動采集照明系統(tǒng)的各種信息，并對所采集的信息展開相對應(yīng)的分析、判斷、存儲，實施相對應(yīng)的信息反饋控制，獲得預(yù)期的控制效果。智能照明系統(tǒng)會根據(jù)亮度、用途來自動控制照明，簡言之就是智能照明系統(tǒng)的中央處理器能借助各個控制設(shè)備，對各個所需區(qū)域的照明設(shè)備進行控制。智能照明系統(tǒng)可以設(shè)置出預(yù)想的燈光效果，設(shè)置燈光效果是采用調(diào)光器或中央控制系統(tǒng)實施自動調(diào)節(jié)，達(dá)到人性化管理狀態(tài)。智能照明系統(tǒng)是由開關(guān)模塊、調(diào)光模塊、輸入模塊、人機界面、控制面板等部分組合而成。調(diào)光模塊根據(jù)處理器的指令調(diào)整輸出電壓，有效調(diào)節(jié)燈光亮度。開關(guān)模塊則由繼電器組合而成，通過控制電源來實現(xiàn)燈具的開啟和關(guān)閉。智能傳感器則是對光源周圍的環(huán)境實施探測，可分為移動探測、照度探測等。

2智能照明的控制原理

智能照明控制系統(tǒng)利用電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù)，對供電進行實時監(jiān)控與跟蹤，通過網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)對照明設(shè)備的智能化控制?？刂葡到y(tǒng)自動調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗，提高功率因數(shù)，降低燈具和線路的工作溫度，根據(jù)環(huán)境變化、用戶預(yù)定需求等條件自動采集照明系統(tǒng)中的各種信息，并對所采集的信息進行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷，對分析結(jié)果按要求的形式存儲、顯示、傳輸，進行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制。照明設(shè)備采用智能化控制后，擴展了多種控制方法，具備燈光亮度調(diào)節(jié)、定時控制、場景設(shè)置、燈光軟啟動等功能。

3智能照明系統(tǒng)控制策略

3.1晝光控制

早期的研究，例如英國BRE（BuildingResearch Establishment）的研究者發(fā)現(xiàn)人對照明器的使用周期和室內(nèi)自然采光的水平有著密切的聯(lián)系，因此，照明控制可以采用“晝光控制”的策略。晝光照明控制器由光敏傳感器、開關(guān)或調(diào)光裝置組成，隨自然采光的變化，自動調(diào)節(jié)電燈開啟的數(shù)量。當(dāng)晝光提供的照度增加時，關(guān)閉一定量的電燈，反之亦然。所有一切都是自動進行，無需人為動作。晝光控制器通常用于辦公建筑、機場、集市和大型廉價商場等場所。

3.2時間表控制

時間表控制分為可預(yù)知時間表控制和不可預(yù)知時間表控制兩種。對于每天使用內(nèi)容及使用時間變化不大的場所，采用可預(yù)知時間表控制策略。這種控制策略通過定時控制方式來滿足活動要求，適用于普通的辦公室、按時營業(yè)的百貨商場、餐廳或者按時上下班的廠房。對于每天的使用內(nèi)容及使用時間經(jīng)常變化的場所，可采用不可預(yù)知時間表控制策略。這種控制策略采用人體活動感應(yīng)開關(guān)控制方式，以應(yīng)付事先不可預(yù)知的使用要求，主要適用于會議室、復(fù)印中心、檔案室等場所。

3.3局部光環(huán)境控制

局部光環(huán)境控制是指按個人要求調(diào)整光照，即考慮到個人的視覺差異較為顯著，照明標(biāo)準(zhǔn)的制定主要是符合多數(shù)人滿意的照度水平，但是也可以根據(jù)工作人員自己的視覺作業(yè)要求、愛好等需要來調(diào)整照度。目前，通過遙控技術(shù)可實現(xiàn)局部光環(huán)境控制。控制局部光環(huán)境的一大優(yōu)點是，它能賦予工作人員控制自身周圍環(huán)境的權(quán)力感，這有助于工作人員心情舒暢，使工作效率得以提高。

4智能照明的前景

隨著信息化時代的到來與科技水平的提高，智能照明以其獨特的優(yōu)勢勢必在未來得到更廣泛的應(yīng)用。此外，智能照明將更具人性化，并具有更強的靈活性和適應(yīng)性;同時順應(yīng)新時代的潮流，并融入人工智能的理念，化智能照明為智慧照明，最終體現(xiàn)其強大的應(yīng)用優(yōu)勢。未來照明技術(shù)的發(fā)展方向主要可分為兩類，一種是家居照明，另一種是公共照明。（1）家居照明。如今智能家居方興未艾，或是因為價格或是因為習(xí)慣，并不被大多數(shù)人接納。然而隨著技術(shù)的完善、成本的降低、政策的改變以及人們思想理念的轉(zhuǎn)變，智能照明勢必會以其顯著的優(yōu)勢而受到廣泛使用。同時各種新技術(shù)也可能因此變得實用化：室內(nèi)植物智能照明、汽車智能互聯(lián)照明、人屏互動顯示等。智能照明必將在家居照明中得到更廣泛的應(yīng)用。（2）公共照明。我國計劃2020年培育1000個左右的特色小鎮(zhèn)，而夜景也必然會成為一大看點，地方政府在夜景照明中的投入也會有較大增加。此外，隨著我國城市化進程的推進，以智慧路燈為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同樣值得關(guān)注。因此，結(jié)合傳感器、視頻監(jiān)控、顯示屏、無線通信基站、充電樁等設(shè)備的多功能路燈系統(tǒng)同樣是一個值得發(fā)掘的市場。

結(jié)束語

總之，隨著智能照明系統(tǒng)技術(shù)的日益發(fā)展和逐漸完善，其高效節(jié)能、管理方便、人性化等特點，將會給建筑物的通電運行帶來很大的便利。不但提高了建筑照明環(huán)境的質(zhì)量，而且為節(jié)能和環(huán)保提供了技術(shù)支持。在全球能源危機的背景下，采用智能照明替代原有的照明已成為必然趨勢。

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