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

孫子懿

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

當(dāng)前，我國(guó)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(duì)于節(jié)能減排，降低能耗意義重大，同時(shí)也能夠有助于應(yīng)對(duì)目前電力供應(yīng)短缺的情況。我國(guó)建設(shè)部對(duì)照明節(jié)能設(shè)計(jì)的要求是在確保工作中的視覺(jué)需求不受影響、照明效果不會(huì)降低的前提下，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源在最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(duì)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

第一，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。并在中央控制系統(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(shí)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(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度。并作出合理的場(chǎng)景預(yù)設(shè)，通過(guò)住宅自動(dòng)控制系統(tǒng)或子控制器對(duì)調(diào)光器模塊和調(diào)光器自動(dòng)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)端口，能夠高效地連接到住宅自動(dòng)化系統(tǒng)的中央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(lèi)

1.2.1 照明方式

照明方式主要分為3類(lèi)：(1)一般照明，可對(duì)整個(gè)場(chǎng)所進(jìn)行照明，保證均勻性。(2)局部照明，可對(duì)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(lèi)

照明種類(lèi)主要包括正常照明和應(yīng)急照明兩大類(lèi)，而應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明3類(lèi)。其中，備用照明主要是對(duì)建筑內(nèi)發(fā)生電源故障時(shí)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(duì)建筑發(fā)生安全隱患時(shí)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

智能照明最為普遍的控制方式主要包括場(chǎng)景控制、群組合控制、定時(shí)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?？刂葡到y(tǒng)的主要功能和主要應(yīng)用范圍包括。

1.3.1 場(chǎng)景控制

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

1.3.2 群組合控制

能夠通過(guò)設(shè)置一個(gè)按鈕來(lái)控制多個(gè)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(shuō)可以一鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)所在場(chǎng)所的照明控制。

1.3.3 定時(shí)控制

系統(tǒng)通過(guò)分析用戶預(yù)設(shè)的時(shí)間，進(jìn)行調(diào)換相應(yīng)的場(chǎng)景設(shè)置，從而控制燈光的開(kāi)關(guān)。這種控制方式多用于地下停車(chē)場(chǎng)等其他大型區(qū)域場(chǎng)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(cè)到光照強(qiáng)度，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明場(chǎng)所中相關(guān)燈光的開(kāi)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(guò)光傳感器打開(kāi)或關(guān)閉以節(jié)省電能。

1.3.5 遠(yuǎn)程控制

通過(guò)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(gè)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(chǎng)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(duì)整個(gè)照明控制區(qū)域的照明控制。整個(gè)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，指定區(qū)域的照明可以自動(dòng)打開(kāi)。

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(shí)段中實(shí)時(shí)地設(shè)置照明場(chǎng)景狀態(tài)，并記錄和打印出現(xiàn)場(chǎng)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(jí)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(duì)照明控制的要求也極為嚴(yán)格。綜合分析，對(duì)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)必須在早期的設(shè)計(jì)過(guò)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(guó)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(huì)議室，高級(jí)套房以及每層公共走廊照明部分實(shí)施智能照明控制，以最大限度地節(jié)約電能的消耗，同時(shí)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(gè)硬件組成部分。第一，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(wú)線雙向傳輸移動(dòng)終端和計(jì)算機(jī)控制終端。第二，智能照明控制系統(tǒng)也涵蓋中央控制系統(tǒng)的智能協(xié)調(diào)器和無(wú)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(guò)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(duì)協(xié)調(diào)器，無(wú)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(dòng)終端實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)照明情況的分析和控制。在選擇采用的電路板和芯片時(shí)，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(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器

無(wú)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(kāi)關(guān)可以通過(guò)控制開(kāi)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(guò)LED光源的照明和工作狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，最后進(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(guò)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 結(jié)語(yǔ)

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(duì)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(shí)能夠促進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷加快的過(guò)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(guò)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，從而引領(lǐng)照明行業(yè)的發(fā)展潮流。