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智能照明系統范文1
智能照明的理念最早出現在上世紀90年代,美國提出了“綠色照明計劃”,此后,世界各國在一定程度上就綠色照明這個概念又進行推廣。同一年代,中國“綠色低碳、環保節能、可持續發展”成為了新興城市發展的核心內容之一,也將智能化應用納入其中。智能照明的范圍在人們的生活中運用的十分廣泛,如在家居領域、辦公領域、商務領域、城市規劃及公共設施領域均有較好發展和前景。
1 什么是智能照明
現如今,仍然有眾多人們對智能照明這個概念不是十分的理解。智能照明是指利用計算機、無線通訊數據傳輸、擴頻電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理及節能型電器控制等技術組成的分布式無線遙測、遙控、遙訊控制系統,來實現對照明設備的智能化控制。具有燈光亮度的強弱調節、燈光軟啟動、定時控制、場景設置等功能;并達到安全、節能、舒適、高效的特點。智能照明控制,通俗的講就是對燈光進行智能控制與管理的系統,跟傳統照明相比,它主要可以實現對白熾燈的調光、一鍵場景、一對一遙控及分區燈光全開全關等管理,并可以用多種控制方式實現以上功能,最主要的控制方式為無線遙控、定時控制、集中控制、甚至遠程控制等,從而達到智能照明的節能、環保、舒適、方便的功能。事實上,在城市智能照明中,如路燈、商業照明以及公共區域的照明都屬于智能照明的范疇。路燈的自動巡檢、查控和設備的信息化管理;商業照明的諸多燈光效果和控制;公共區域照明的智能化管理都屬于智能照明。智能照明還是智能家居的重要組成部分。智能燈泡,到智能燈座和智能控制盒等眾多產品,使得低耗、環保、調光、配色的智能化家居照明實現了智能家居中不同時間場所的不同燈光效果。智能照明就像是魔術,使得人們的生活更加的多姿多彩,同時它也是節能的、高效的、環保的,使人們更加貼近綠色生活。
2 城市智能照明
隨著城市化進程的加快,城市公共照明設施的需求量和建設規模日益增大,更加有效的、節能的、方便快捷的控制和管理公共照明設施,國家和地方政府大力倡導綠色照明的普及,有效地控制能源消耗、提高路燈壽命、降低維護和管理成本,建設現代效能型社會,使城市照明走向智能化。目前,智能照明已經在世界范圍內進行使用,在中國也已經有不少城市在夜景照明、體育建筑的功能照明、道路照明等已有了良好的智能照明控制設計,并達到智能管理、節約能源的效果。城市照明所出現的設備的陳舊、管理維護不便、電網的不穩定等問題都有待解決,國家近幾年也開始逐漸改造電網,使電網智能化管理。如為解決路燈照明的管理、監測控制及維護的工作量日漸增大與有限的人力物力資源日益突出的矛盾,對路燈進行無線遠程監控是必要的。智能路燈控制系統,就能夠在路燈系統現有的配電設備、控制設備等各種設備和環境監測的基礎上,增加處理和通信功能,有效降低了系統的建設成本,實現了可靠性、經濟性、技術智能化等多方面的創新。
3 智能家居照明
等電位聯結是把建筑物內、附近的所有金屬物,如混凝土內的鋼筋、自來水管、煤氣管及其它金屬管道、機器基礎金屬物及其它大型的埋地金屬物、電纜金屬屏蔽層、電力系統的零線、建筑物的接地線統一用電氣連接的方法連接起來(焊接或者可靠的導電連接)使整座建筑物成為一個良好的等電位體。將分開的裝置、諸導電物體用等電位連接導體或電涌保護器連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。等電位連接是防雷措施中的重要部分。
等電位聯結分為總等電位聯結和局部等電位聯結。
總等電位聯結做法是通過每一進線配電箱近旁的總等電位聯結母排將下列導電部分互相連通:進線配電箱的PE(PEN)母排、公用設施的上、下水、熱力、煤氣等金屬管道、建筑物金屬結構和接地引出線。它的作用在于降低建筑物內間接接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。
局部等電位聯結做法是在一局部范圍內通過局部等電位聯結端子板將下列部分用6mm2黃綠雙色塑料銅芯線互相連通:柱內墻面側鋼筋、壁內和樓板中的鋼筋網、金屬結構件、公用設施的金屬管道、用電設備外殼(可不包括地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立小物件)等。一般是在浴室、游泳池、噴水池、醫院手術室、農牧場等場所采用。要求等電位聯結端子板與等電位聯結范圍內的金屬管道等金屬末端之間的電阻不超過3Ω。
等電位聯結對用電安全、防雷以及電子信息設備的正常工作和安全使用,都是十分必要的。理論上分析,等電位聯結作用范圍越小,電氣上越安全。通常在普通民居內的等電位連接只預留等電位端子,業主在自己裝修時決定自己是否連接等電位,部分業主并不明白等電位連接的重要性而沒有連接,現在國內的法規也沒有相關的驗收規范要求強制性連接,這就留下了隱患。這也是以后要完善的部分。
4 結束語
現代社會的高速發展,電器設備的日益更新,都是要求我們對防雷要求的進一步提高。不過防雷技術還有很多要繼續探索的地方,尤其是現代有越來越多的超高層建筑的建立,電器設備也越加精良,一旦造成雷擊和雷電波侵入,就會造成巨大損失。由此可見防雷措施的重要性和必要性。
建筑物防雷、露天大型電氣設備防雷、發輸電電力運輸線路防雷等都是重中之重。更好的做好相關防雷設施,更加完善防雷措施,都是我們要繼續做的事情。本文闡述了一些防雷方面的知識以及個人的一些感想,希望能在眾人的探討中能在防雷技術方面有所幫助。
參考文獻:
[1]建筑物防雷設計規范GB_50057-2010.
[2]施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-2005.
智能照明系統范文2
關鍵字:智能照明 節能減排 自動調光
前 言
隨著社會的發展,節能減排已經成為人們的共識。在我國,照明用電量占年發電量的10%,而對有些照明時間較長的現代化建筑,照明甚至超過本建筑總用電量的40%。由此可見,照明用電在人們生活用電中占用很大的比例。因此,降低照明用電的損耗,對于節能減排具有重要意義。
目前,國內很多大建筑的照明都采用手動開關,不可避免出現浪費,特別是白天光線充足的情況下仍長時間使用不僅會造成能源的浪費,還對光源的使用壽命造成很大的影響,智能照明是通過對白熾燈、石英燈、日光燈等多種光源調光,滿足各種環境對照明的需要,同時可以根據不同環境的光線要求,設定合理的開斷時間和自然光線條件,這樣能夠有效避免照明用電的浪費,達到理想的節能效果。
筆者所參加建設的天津西站樞紐市政公用工程,地下建筑面積約20萬m2,地上廣場面積約15萬m2,建筑體量較大,照明控制和節能設計至關重要。
經過對照明控制和節能設計方案的反復比較,決定采用智能照明控制系統達到節能減排的最終目的。
1、智能照明控制系統介紹
智能照明控制系統是這樣一種系統:它綜合了計算機技術、網絡通訊技術、微電子技術等新型技術手段,實現可以根據環境的變化、客戶需求、用戶自設定等條件自動采集信息,并且能夠對信息進行邏輯分析、推理和判斷,做出執行動作,達到控制要求,同時,還可以將結果按照特點的形式進行存儲、傳輸和顯示,并且根據反饋結果判斷執行效果。
1.1智能照明控制系統的特點
(1)良好的操作性能
一般的智能照明系統都具有燈光軟啟動、自動調節亮度、數據記憶功能和場景識別設定等功能。這些功能都使智能照明系統的設計顯得具有人性化,十分符合人們的操作習慣,使用起來更加方便。
(2)開放性、兼容性和可靠性
智能照明系統既可以作為一個單獨的照明系統使用也可以與多臺計算機一起運行組成局域網和遠程網絡,這就大大增加了其開放性。多數智能照明系統是智能樓宇控制系統的一部分,可以與系統中的其他子系統兼容,相互之間可以進行通訊,提高了系統的兼容性。同時,一般智能照明系統都具采用集成的控制環境并且具有良好的監測系統,能夠及時發現故障并且快速做出反應,這可以有效增加系統的可靠性。
(3)布線簡單,施工方便
智能照明系統多采用網絡進行控制數據的傳輸,因此,控制回路布線簡單,并且施工方便,這有利于智能照明系統的推廣。
1.2智能照明控制系統的設計
系統模塊主要包括:系統電源、各種系統的接口和網絡橋。主系統模塊對各個分區的子系統模塊采用相同的控制信號進行控制,各個分區的子系統模塊則跟分區環境的不同實行具體的控制。主系統模塊和子系統模塊之間采用信息元件進行連接。
輸入模塊,主要的作用是完成外部控制信號的采集,轉換和在系統網絡的傳輸。如可編程的多功能開關,輸入開關(紅外線接收開關及紅外線遙控器實現燈光調光等);各種型式及多功能的控制板,可進行多點控制、時序控制等;各種功能傳感器,如紅外線傳感器用于感知人的活動從而控制燈具或其他負載的開關,還有亮度傳感器,能夠檢測環境亮度,并轉換為電信號,傳給網絡,用于調節燈光亮度。
輸出模塊,該模塊主要是照明設備,主要包括日光燈,白熾燈,LED等光源,可以控制供電電源的開關,控制光源的發光與關閉,同時通過調節供電電壓,改變光源的亮度,達到照明的智能控制效果。
對于包括室內、室外和消防聯動的公共空間,首先我們要根據功能劃分網絡區域和層級,實現時間控制、集中控制、分散控制和應急控制。
室內和室外在照明控制上是有區別的:室內是根據采光位置的不同和客流量的不同來設定定時開啟和關閉的時間,室外則是根據每天、每星期、節假日、和365天的日出日落等參數進行定時控制。
智能照明系統可以實時地反映所有設備的控制狀態、記錄設備開啟次數、使用時間等信息,這些信息使我們會及時地知道末端用電設備的使用情況,根據末端用電設備的具體參數可以預知更換和采買。
2、智能照明系統的節能方式
目前,照明系統的節能方式主要有以下兩種,第一種是通過合理控制光源的通斷,對光源進行保護,延長光源的使用壽命,并且使光源能夠在合理的時間段開通和關斷,充分降低電能的浪費,達到節能的目的。第二種是通過控制光源的電壓以改變光源的發光亮度,使光源發出的光線與周圍環境的光線配合,最大限度利用自然光,從而達到節約電能的作用。
2.1合理控制光源開斷
通過合理設置開通和關斷條件,能夠使照明系統根據時間和周圍環境的條件(亮度,有沒人活動等)自動開通或者關斷,使光源能夠在合理的時間開通,保證電能的充分利用,同時,智能照明系統一般都具有較好的保護功能,可以有效避免過電壓和欠電壓對光源的不利影響,從而延長光源的使用壽命。
我們將天津西站樞紐市政公用工程地下建筑部分劃分為南地下A區(停車場)、南地下B區(換乘大廳)、北地下區、應急控制放入一組支線中,這樣可以有效的過濾無用的信號,隔離不同區域之間的通訊加快執行速度。
出站廳、地鐵付費區、公共換乘、公共換乘通廊、出入口、出租車蓄車場及社會車停車場工作照明、廣告照明、標識牌照明采用ABB公司的i-bas系統控制。其中工作照明實現分區、分時段及自然采光情況實現精細控制,并可按設計照度的100%、75%、50%、25%分組控制,實現時間控制、集中控制、分散控制和應急控制。
為了更好的節能和延長末端用電設備的使用壽命,特別設計了一些功能來達到時間控制。(1)365日出日沒時間表,該功能無論是對硬件還是軟件都有很高的技術要求。(2)在晚上客流高峰期對換乘大廳、停車場我們開啟全部的燈光,但是在夜間我們根據客流量和運營時段關閉一部分燈光,起到節能的功效。但是經常開啟的那路燈光總是壞得快,而且比正常使用壽命時間還短就損壞了,所以我們又增加了新的功能,根據時間切換燈光,比如高峰期間A路開B路開夜間B路關后每隔四個小時B路開延時1分鐘后A路關再延時四個小時A路開延時1分鐘后B路關以此類推,當然也可以變成每天切換,就是A、B路的切換每天輪替。
集中控制:在特殊情況下可以使用觸摸屏中央控制電腦進行操作,比如陰雨大霧等特殊天氣,可以及時的更改預制的開閉時間,可監控系統實際的開閉情況、次數和時間。地上廣場使用光線感應器適時監控,如某天天亮的較早通過光線感應器的信息反饋關閉照明可有效的節能,反之開啟照明,利于節能。
分散控制:在相應的操作區域我們也安置了智能控制面板,服務人員可以通過它進行現場操作,比如夜間緊急開啟檢查等,智能控制面板也提供鎖定功能避免他人誤操作,可以任意設定鎖定方式也可以就地觸鎖定或通過觸摸屏中央控制電腦開鎖關鎖。智能控制面板是低壓智能設備,內部沒有強電接入,工作電壓是21V-30V直流電,所以任何形式的損壞或人為破壞都不會造成傷人事故,同時通過總線耦合器的過濾也不會造成系統的其他器件的損壞,這是極其安全的。
應急控制:同時也提供了消防聯動模塊,方式是由消防系統輸出一組或多組24V有源信號(低于1.5A),系統可與消防系統連接在遇突發事件時系統可關閉周邊照明開啟走道照明引導疏散。
2.2自動調節光源亮度
研究表明人的眼睛對光強的感受是非線性的。利用這個原理,如果把照明亮度適當降低而人卻不能覺察亮度的變化,這樣就可以節省電能。主控制器里存放著根據眼睛對光強的非線性關系編寫的程序,亮度傳感器采集亮度數據,送給主控制器,主控制器根據程序來自動調節照明,可以保持較好的照明效果,同時也達到節能的效果。
總結
通過實例表明,停車場和公共換乘區各種照明設備容量為650KW,安裝i-bus系統后,電能消耗減少20%左右,全年可節約電費約80萬元,從而大大減少了電費開支,。因此在三到四年內既可以收回安裝此系統的成本,并可達到長期節能效果。
智能照明控制系統不僅可以滿足和實現不同的燈光效果要求, 實現照明的高層次智能管理, 改善工作環境, 提高工作效率, 還可節約能源, 延長燈具壽命, 減少用戶維護費用。目前,智能照明還在不斷向著更加智能化,更加人性化的方向發展。可以預見,未來,智能照明系統將在人們生活中扮演重要角色,特別是在節能減排中將發揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1] 朱則剛. 現代智能照明的控制系統. 光源與照明[J].2007年第三期.
智能照明系統范文3
世界上有許多酒店可以用奢華這樣的詞來描述,但很少有酒店能夠與Burj Al Arab相比,其豪華程度令人嘆為觀止,金碧輝煌,美侖美奐。
它是全球最高的酒店,高321米(1053英尺)。它屹立在距海岸線280米的人工島上,具有全球最大的中庭,共有60層。所有202個房間都是兩層樓的套房,套房內房間數從6到30不等。屋頂有直升機停機坪,100英尺的水景,要到達餐廳需乘坐3分鐘潛艇,Burj Al Arab糅合了最奢華的景致和最先進的技術。
Futronix為向這樣一家酒店提供照明控制系統感到驕傲。整套系統共有14,000個頻道,是公司迄今為止設計的最大的建筑用照明控制系統。每個套房都有一個或多個PFX-32調光控制系統,控制著每個房間內的照明。 最大的套房安裝了五個系統,共有160個照明控制頻道。
每個房間內的臺燈都配備了Futronix臺燈控制器,屬于場景調光系統的一部分。每個房間內的場景可從控制面板進行選擇。另外,臺燈亮度可單獨設置。
在臥室內,床的兩側都有精致的控制面板。這些功能還創造了“引領至衛生間”的效果。夜間,客人要去衛生間時,只需按下面板上一個永久明亮的按鈕。最近的臺燈將漸漸變亮,房間內的照明系統自身即可將客人引導至衛生間和浴室。
控制所有樓層照明的調光器機柜都聯在一起,可通過一個定制的圖形界面進行操作。
在這套系統中有許多自動功能,從而使它變得獨一無二。例如,每個樓層都有自己的客人接待處,都配備了“樓層”主控制器。當客人到達時,接待人員將選擇套房號并將所有照明系統打開至預設的“歡迎”場景; 同樣,當客人離開時,燈將被關閉。該酒店具有小城市的電能要求,為應對緊急情況,特別配置了備用發電機。在出現電能緊張的情況下,BMS系統將向樓層控制器發送一個信號。樓層控制器將把每個套房的照明系統調到節能級別,并考慮到客戶是否已選擇了該級別。
每個套房的前門都有一個主控制面板,客人可將所有照明切換至“歡迎”場景或“退出”場景。退出場景不包括一些可能仍在使用的重要區域,如臥室和浴室。
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關鍵詞:智能控制系統;i-bus;EIB總線;
一、 前言
在過去 20 年內,電子和計算機技術對人們生活的大部分地區的發展產生了深遠的影響。 建筑也不例外,恰恰相反,樓宇不僅是這些技術的藏身之所,更是它們的親身實踐者。 隨著社會的進步,建筑設計也向著更舒適、安全和節省能源的方向發展。 發展過程中的部分變化與設計和材料有關,最大的一個變化就是引入了基于智能微處理器的控制系統。使用這種智能控制技術的最重要成果就是智能照明控制系統的出現。 這些控制系統提供了更大的靈活性,能夠更好地管理照明設備。 使用這些系統,人們不僅可以營造更美的場景,同時還實現了節能。
i-bus智能控制系統"概念起源于90年代。它通過一條總線連接,即可使各個分散的操作元件有機結合起來,又使裝置在配電盤或數據通道上的元件能獨立運行。智能控制系統的元件都已實現智能化,這意味著通過電腦編程的各元件既可獨立完成諸如開關、控制、監視等工作,又可根據要求進行不同組合,從而實現不增加元件數量而使功能倍增的效果。
二、i-bus智能控制系統的優點:
(1)創造了安全,健康,舒適宜人的生活環境。創造環境氣氛多種照明控制方式,可以使同一建筑物具備多種藝術效果,為建筑增色不少。現代建筑物中,照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果,更應具備多種的控制方案,使建筑物更加生動,藝術性更強,給人豐富的視覺效果和美感。如建筑物內的展廳、報告廳、大堂、中庭等,如果配以智能照明控制系統,按其不同時間、不同用途、不同的效果,采用相應的預設置場景進行控制,可以達到豐富的藝術效果。
(2)節能、環保。現代化住宅應在滿足使用者對環境要求的前提下,盡可能利用自然光來調節室內環境, 以最大限度減少能量消耗。當今節能和保護環境已成為世界各國普遍關注的社會問題,并直接關系到社會的持續發展。在我國,照明用電量占總發電量的 10%以上;在英國,應用在照明上的能量大約占總消耗能量的 5%,如果有效地利用照明用電,這個數量可以減少。對燈進行調光時,可節省的電能高達未用電能的 98%。 由于人眼對光強的感受是非線性的,因此,就有可能將亮度級降低 10% 以上而人卻覺察不到亮度的變化。 這樣,就可以節省近 10% 的電能。 如果將調光級別降低 50%,則可以節省約 40% 的電能。
(3)能滿足多種用戶對不同環境功能的要求。智能控制系統i-bus是開放式,大跨度框架結構,允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規劃建筑平面。使用智能照明系統,可以根據使用情況和建筑物內的日光亮度等其它因素來預設回路。 可在回路中實現燈具的單獨控制或成組控制。 每個回路或燈具都可設置為不同的亮度級別。 這些級別存儲為場景,可以理解為一個房間或某一區域的完整面貌。 常用的場景數是八個,部分系統可能有更多。設置場景后,即可方便地使用墻上的控制面板或遙控器手動調用。 可以根據定時器、日光傳感器或使用情況自動調用這些場景。 選擇一個新場景后,燈光將以預先確定的速率逐漸變暗,直到達到新的亮度級別。
(4)滿足建筑經濟性運行要求。自動化提供了實現節能運行與管理的必要條件,同時尚可大量減少管理與維護人員,降低管理費用,提高勞動效率, 并提高管理水平。
(5)保證建筑安全可靠。現代化建筑有多種報警措施及安全服務,各系統間相互結合, 并以計算機網絡的形式實現, 在各種緊急突發事件中, 能作出迅速果斷的處理, 為建筑的安全提供了可靠的保障。現代化的住宅建筑對于配套設施的需求越來越復雜,既要滿足多功能的要求,又要易于操作,具有高度經濟性、靈活性及安全性。
三、下面舉例說明一下智能照明i-bus EIB總線在開放性辦公室的應用。
說道EIB總線大家可能很陌生,i-bus系統的基本構成是線,線與線之間通過線路耦合器進行連接,構成一個區域,區域之間再通過區域耦合器進行連接,從而構成一個完整的系統。多達64個總線元件通過總線連接可構成最小的總線結構,稱為線。一根線的最大長度為1000米,電源供應器和元件之間的最大距離為350米,兩個元件之間的最大距離為700米。在實際應用中,如果線長需要超過1000米,可采用光纖連接的方式將線長加以擴展。通過線路耦合器,最多15條支線可連接成為一個區域,因此,一個區域最多可容納15*64= 960個元件。通過區域耦合器,最多15個區域可連接起來,組成一個完整的EIB系統,因此,最多可達14400個的總線元件可連接在一個EIB總線系統中。總線元件可以是一個控制多達12個獨立電路的驅動器或是一個可控制多個回路的面板。這種拓撲結構使系統排列緊密、層次分明,且有利于將來對系統的進一步擴容,真正體現了EIB系統的靈活性,這是傳統的布線方式所無法比擬的。
下面具體介紹一個房間智能燈控的應用。比如一個大樓開敞式辦公區域需要設置智能照明系統。首先我們需要了解對于不同的房間需要不同對待,辦公樓一般由經理辦公室、員工開放辦公室、大小會議室、文印室、公共走廊等組成,每個房間對照度、開關時段均有不同的要求,為達到智能、舒適、節能的效果,特別是公共區域、開放辦公區域的照明,采用主動式感應器來控制照明設備,無需通過裝在墻上的開關面板來人為控制,做到有人開燈,無人關燈的目的。此外對于會議室的場景也應和甲方做一個規劃,一般的場景設置簡單的分為,開會進場退場階段這時照度要求只需滿足人員進場人眼明確辨清方向即可滿足;正式會議階段這時開會人員不但要認真聽講還要做會議記錄,照度要求最低達到300Lx,只需調光模塊做出相應調整即可滿足;在觀看視頻場景階段室內照度只需達到走道級別即可。
為了達到有人亮無人滅的目的,在走道兩端樓梯間處設置移動探測器。(探測角度180°熄燈式,探測范圍為8米。在辦公室內設置亮度捕捉感應器加上對辦公區域的各種場景設置,例如上班場景、下班場景、午休場景等等達到節能目的。
除了各種探測器外,為達到人機智能對話的目的。還要在樓層配電箱內加裝各種驅動模塊與探頭配合使用,此外在墻上應設有場景切換面板、在控制室設置終端人機交互界面,采用完全圖形化的方式,人機界面友好,易于掌握。主要用于對系統元件進行參數設定。監控軟件應將系統中各個回路的狀態實時反映在圖形化界面上,可以直接在計算機上控制各個回路。另外應可根據編好的時間程序自動控制照明。
四、總結
在對i-bus智能照明控制系統的淺析后,我們發現智能照明有著自己獨有的特點和優勢,隨著國家倡導技能減排口號的貫徹與實施以及科技的突飛猛進的發展,智能照明有著無限的延展空間與廣闊的市場環境勢必會一步一步的代替傳統照明。
參考文獻:
智能照明系統范文5
關鍵詞:智能照明;智能化;系統集成性;照度;綠色照明;燈光控制;美國Lutron
Abstract: this paper elaborates the characteristics of intelligent lighting control system, and then set a project example analyses, points out its advantages, for reference.
Keywords: intelligent lighting; Intelligent; System integration; Intensity of illumination; Green lighting; Lighting control; The United States Lutron
中圖分類號:TD625文獻標識碼:A文章編號:
隨著社會經濟建設的日益發展和物質文化水平的不斷提高,人們越來越追求高質量的工作和生活環境。在現代的建筑中,照明設計已遠遠超過原來的采光照明的基本要求,而開始追求燈光藝術帶來美的享受;追求照明和其它相關設備、系統的整體控制效果;追求照明控制的節能效果,也就是現在所謂的“綠色照明”。伴隨著綠色照明應運而生的新一代智能照明控制,是室內外環境照明的一個新主題。智能化照明控制是根據環境變化、客觀需求、用戶預定需求等條件而自動采集照明系統中的各種信息,并對所采集的信息進行相應的邏輯分析和推理判斷,并對分析結果按要求的形式存儲、顯示、傳輸,進行相應的工作狀態信息反饋控制,以達到預期的控制效果。
1智能化照明控制系統的特點
1.1系統集成性
是集計算機技術、計算機網絡通信技術、自動控制技術、微電子技術、數據庫技術和系統集成技術于一體的現代控制系統。
1.2智能化
具有信息采集、傳輸、邏輯分析、智能分析推理及反饋控制等智能特征的控制系統。
1.3網絡化
傳統的照明控制系統大都是獨立的、本地的、局部的系統,不需要利用專門的網絡進行連接,而智能照明控制系統可以是大范圍的控制系統,需要包括硬件技術和軟件技術的計算機網絡通信技術支持,以進行必要的控制信息交換和傳輸。
1.4使用方便
由于各種控制信息可以用圖形化的形式顯示,所以控制方便,顯示直觀,可以讓后勤人員在移動的位置監視和控制日光和照明以達到最活躍的性能、控制和工作效率。
下面我們以某體育館舉例,來了解智能照明。該體育館是建筑面積為22000 m2,可容納觀眾7200多人的綜合性多功能體育館。合理、經濟的照明設計可為運動員、裁判員及觀眾提供良好的視覺效果。根據國標照明規范及體育場館照明要求,體育場館的照明技術主要有照明照度、水平照度、垂直照度、照度均勻度、眩光、色溫及顯色性等,并且要求照明控制靈活,環境適應性強。
1.4.1照度要求
比賽場地的燈光照明設計,照度的標準是非常重要的。運動場所只有具備足夠的水平照度,才能給觀眾及運動員一個良好的、舒適的視覺背景。而對于電視轉播,場館的垂直照度直接影響到轉播畫面的質量。
1.4.2照度均勻度要求
對于水平照度和垂直照度,除了其數值標準外,照度的均勻性也很重要。它保證了運動員、觀眾及攝像機鏡頭的視線在運動比賽中的視覺適應。
1.4.3眩光要求
若視野內有亮度極高的物體或強烈的高度對比,從而引起不舒適或視覺降低的現象,稱之為眩光。眩光是影響照明質量的重要因素。
1.4.4光源及顯色性指標要求
體育運動場地的照明對光源的色溫和顯色性也提出了一定的要求。一般要求比賽光源的色溫范圍為3300~5 300K,顯色性Ra>65;對于比賽的彩電轉播,則推薦光源顯色性Ra≥80。
1.4.5燈光控制
針對該體育館燈光控制要求,該體育場館的場地照明控制選用集散型分布智能照明控制系統,以實現燈光的智能控制和能源的自動管理。智能照明系統示意圖見圖1所示。
圖1某體育館智能照明系統示意圖
該體育館選用美國Lutron公司的“Quantum”全面照明管理系統。這是一個基于中央處理器的集中式系統,讓用戶進行開關、調光,場景控制,電動窗簾控制、和其他樓宇管理系統集成,以及進行照明節能管理,即同時管理多個空間的人工光源光和自然光。
該系統的擴展性特別強。通過選擇不同的處理器,控制模塊,開關/調光箱,可以實現從一個房間到超過一萬路以上的大區域的燈光控制。
2在體育場采用智能照明控制系統優點分析
2.1實現智能控制
智能照明控制系統采用先進的電子電器和通訊技術,不但可實現單點、雙點、多點、區域、群組控制、場景設置、定時開關、現場實時監控,還可事先對各種體育比賽的照度標準,照明質量的要求預先編好照明控制模式。
比如,體育場館對事先要進行的籃球、網球、手球、排球等一般的比賽可通過智能照明控制系統預先編好各種亮燈模式的場景存儲在面板按鍵里,使它處于全自動狀態;可根據比賽時不同場景的要求,輕觸按鍵來實現比賽時需要的各種場景。
2.2符合綠色照明計劃
智能照明控制系統通過優化能源的利用,降低運行費用;保護燈具,減少燈具損壞;智能化控制:充分利用天然光的照度變化,決定電氣照明點亮的范圍;低壓配電系統設計,便于經濟核算單位裝表計量。
體育場館在保證各種比賽級別上,通過按系統預先編好亮燈模式,選用照度標準的高、中、低三檔的照度值;選用合適照明方式,照明要求較高的場所采用混合照明方式,較低的采用分區照明方式或其他的節能方式。
2.3便于管理、減少維護的費用
智能照明控制系統改變傳統照明中人為簡單的開關管理模式,它使用先進的電子電器技術,使整個綜合型體育場館照明狀態顯示在監控界面上,進行實時的瀏覽和監控,使整個體育場館的管理上升到新的管理模式,同時也減少整個系統的檢修過程,降低維護費用。
2.4設計簡便
傳統照明控制線路設計一般比較復雜,在設計上控制與負荷需要綜合考慮;而采用智能照明控制系統只需要考慮負載回路的數量、容量及各控制點的位置,所需的各種復雜功能可通過軟件編程實現,而且更改設計簡單快捷,僅僅需要重新配置即可。
2.5安裝方便
傳統照明控制動力線長,施工特別麻煩;而采用智能照明控制系統的布線僅僅在控制設備之間以及控制設備和負載之間,在主干線上電纜的用量能達到最小。
2.6使用安全、持續發展性強
根據用戶需求和外界環境的變化,智能照明只需修改軟件設置而非改造線路就可以調整照明布局和擴充功能,大大降低改造費用和縮短改造周期。控制回路的工作電壓一般為DC24V安全電壓,即使開關面板意外漏電也能確保人員安全,系統具有開放性,可以和其他物業管理系統(BMS),樓宇自控系統(BA),保安及消防系統結合起來,符合智能建筑的發展趨勢。
2.7節能環保
采用總線制的智能照明控制系統,可以使用低成本的非屏蔽五類線來取代大量的強電電纜,從而可以在建設過程中減少很多管材的使用,減少對環境的污染。
2.8采用智能照明系統,也是現代化體育場館的重要標志
完善的設施、齊全的功能、先進的工藝都是現代化體育場館等級的體現,它的照明設計是一項功能性強、技術性高、難度較大的設計。
體育場的燈光照明系統通過智能控制系統設定的模式運行,可減少不必要的耗電開支,同時可降低運行維護費用;通過自動調節場地燈光打開的先后順序,可有意識的避免燈光同時點亮造成的啟動電流過大,并可限制金鹵燈再啟動的間隔時間,大大增加燈具的壽命;這些都可為用戶節約開支,盡快收回成本創造了條件。
“智能建筑”的出現,對建筑照明提出新的要求。智能照明由電子計算機及其網絡進行控制與管理,形成照明發展的一個重要趨勢,其良好的使用效果與社會、經濟效應,推動了照明技術迅速向前發展,因此,構筑一個高品質、適用、安全、靈活、節能、經濟的智能照明系統是體育館、城市路燈、高速公路、市政照明工程、大型廣告燈牌等大型建筑和公共場所電氣照明設計的主要內容。
參考文獻:
[1]GB50034―2004[S].建筑照明設計標準.
智能照明系統范文6
關鍵詞:照明控制 智能化 節能 管理
引言:新校園的建設也要適應這個網絡時代的發展,引入智能化的概念。在傳統的樓宇自控系統中,一般只包括了綜合布線、計算機網絡、安防、消防、閉路電視監控等子系統。但近年來,隨著經濟的發展和科技的進步,人們對照明燈具節能和科學管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化領域的地位越來越重要。而在大學新校區的建設熱潮中,各大高校和他們的建設者也意識到了智能照明的重要性。相對商業樓宇而言,大學校園里的大功率動力和制冷設備比重較少,照明燈具則相對比重更多。使用照明控制系統,更能體現其在節能與管理方面的優勢,提高學校的科學管理水平。筆者以廣州大學城為參考,闡述自己的學校照明控制系統設計方案。
1 智能照明控制系統的優越性
1.1 達到良好的節能效果,延長燈具壽命
節能是照明控制系統的最大優勢。傳統的樓宇公共區域照明工作模式,只能是白天開燈,晚上關燈。而采用了智能照明控制系統后,我們可以根據不同場合、不同的人流量,進行時間段、工作模式的細分,把不必要的照明關掉,在需要時自動開啟。同時,系統還能充分利用自然光,自動調節室內照度。控制系統實現了不同工作場合的多種照明工作模式,在保證必要照明的同時,有效減少了燈具的工作時間,節省了不必要的能源開支,也延長了燈具的壽命。
1.2 改善工作環境,提高工作效率
良好的工作環境是提高工作效率的一個必要條件。合理地選用光源、燈具及性能優越的照明控制系統,都能提高照明質量。智能照明控制系統具有開關和調光兩種控制方法,可以有效地控制各種照明場所的平均照度值,從而提高照度均勻性。同時,系統能根據不同的時間段,人們的不同需要,自動調節照度。
1.3 實現多種的照明效果
多種照明控制方式,可以使同一建筑物具備多種藝術效果,為建筑增色不少。現代建筑物中,照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果,更應具備多種的控制方案,使建筑物更加生動,藝術性更強,給人豐富的視覺效果和美感。一棟建筑物中,室外景觀照明、泛光照明可以預設為春夏秋冬四季變化,周末節假日場景,大型慶典場景;會客廳、會議室等可以預設會議、投影、會間休息等不同場景。在傳統的人工控制方式下,難以實現如此多種多樣的照明效果。
1.4 提高管理水平
智能照明控制系統是以自動控制為主、人工控制為輔的系統。在一般的情況下,不需要有人的參與,照明系統自動實現開關和調光功能。既大大減少了管理人員的數量,也排除了由于人為因素而出現的不定時開關,影響學校的正常教學、生活秩序的情況出現。
1.5 較好的投資收益效果
智能照明控制系統在節能和節省燈具使用的同時,有效節省了電費與管理費用的支出。根據一般的辦公大樓運營的經驗來看,節能效果能達到40%以上,一般的商場、酒店、地鐵站等節能效果也能達到25%-30%;學校在這方面還沒有得到具體的統計數據,但根據分析,效果還是令人滿意的。
2 校園照明控制系統的基本組成部分
2.1 主控中心
系統使用通用計算機作為主控中心,通過RLINK通訊裝置與網絡實現通訊。計算機上可直接實現編程,監控,故障報警等功能。局域網上的計算機也可以通過主控中心實現監控功能。
2.2 RLINK通訊裝置
主控中心與系統網絡各單元的通訊樞紐,實現RS485/RS232信號轉換,具備系統自診斷功能和自動故障報警功能。
2.3 照明控制器
智能照明控制系統的核心部分,由控制模塊電路、驅動模塊電路、照明專用自鎖繼電器組成。每個照明控制器均可獨立工作,也可以由計算機中心控制。主控中心停止工作或通訊中斷不影響控制器的正常運行。控制器有多種規格,單個控制器最多可控制48個回路。一個系統內最多可連接500個控制器。
2.4 可編程開關
智能的弱電開關,有1~8鍵等各種規格,開關本身使用24V安全電壓,不會有漏電的危險,開關操作時也不會出現打火和拉弧,確保安全。可編程開關上的每一個按鍵所控制的回路均由計算機編程設定,單鍵可控制多個回路,可根據情況變化隨意更改組合,使用起來靈活、方便。
2.5 動態傳感器
利用紅外線或超聲波的原理,自動識別房間內是否有人存在而給控制器發送信號,實現“人來燈亮,人走燈滅”的動態控制功能。
2.6 照度傳感器
核心部件是光電耦合器,通過感應外部自然光源的照度來調節室內照明的亮度,實現智能探測和智能調節的功能。
2.7 電話通訊裝置
電話控制所需的附加設備。用戶直接撥打電話,根據提示音操作,控制照明開關。
3 校園照明控制的特點
照明控制在樓宇自控、景觀照明領域已經國內外有許多的工程實踐。大學城的設計也參考了原來樓宇自控的設計原則和設計思路。設計的目標還是要突出照明控制系統智能化、科學管理和節省能源、節省運營費用的特點。合理細分控制回路,合理設置回路的控制方式和系統的運行方案。
照明控制系統可以與BA系統集成。提供與BA系統連接的接口協議和軟件協議,集成到BA系統中,便于樓宇智能化的集中管理和子系統間的聯動。照明控制系統也可以單獨建立一個系統,使用專門的通訊裝置和編程監控軟件,以便設置更理想、更靈活的控制方案。一般的商業樓宇,系統集成是一個不錯的選擇。但對學校而言,把照明控制系統獨立出來,一方面更便于整個校區各樓宇照明控制的通訊和統一管理;另一方面,控制系統也可以把一些小功率用電設備(如電扇、通風口等)的控制納入其中,簡化設計。
4 各類建筑物的具體設計方案
4.1 教學樓
廣州大學城各學校的教室,燈光照度設計標準為室內平均照度300lux,講臺點照度500lux,如此高的照度要求,如果沒有合理控制方案,能源上將造成巨大的浪費。因此,智能照明控制系統,不但用于控制公共樓道的燈光,普通教室、階梯教室、投影室的應用也具有相當的實際意義。對于學校而言,使用調光控制顯然造價過高,難以接受,而且教學樓的燈具大多選擇了日光燈,調光控制需要專用的調光鎮流器,比較煩瑣。因此,開關控制是主要的控制方式。
以350座位階梯教室為例,每個教室安裝一個照明控制器。教室內的燈具以區域和隔燈劃分回路,既可以根據教室的上課人數開部分區域的燈光,也可以實現整個教室1/3、2/3、3/3的照度。教室窗邊設置照度傳感器,控制窗邊燈光和電動窗簾,充分利用室外自然光。前后門口和講臺上都安裝可編程開關,任何一個開關都可以控制教室內的所有燈具。同時,控制器也對教室內的其它電器進行開關觸電控制,并且與燈光聯動。例如投影聯動模式:事先設定一個情景模式,老師只需按一下按鈕,投影儀自動打開,投影幕自動放下來,電動窗簾關上,講臺的燈光關閉,座位席上方的大部分燈光關閉,保留一些必要的照明,以方便學生作筆記。通過這一系列的控制手段,達到了最佳的節能效果,同時也提高了教學管理的質量。
4.2 圖書館
大學城某學校圖書館,共六層,每層均分為A、B、C三個大區。首層是計算機中心、書庫,并有一個150座位報告廳;二至五層是圖書閱覽室,六層的A、B區是閱覽室,C區是資料庫。
大閱覽室照明使用三管日光燈,閱覽區平均照度300lux,藏書區照度200lux。照明控制方式采用開關控制方式,根據區域和隔燈方式劃分回路。每個閱覽室設一個照明控制器,與照明配電箱一起安放在服務臺旁,以便管理。門口安裝可編程開關,開關控制的回路由編程確定,其中每個開關均設定其中一鍵控制整個閱覽室燈具。書庫和計算機中心考慮到書籍保護和計算機使用的要求,照度相對較低,控制方法與大閱覽室相同。
報告廳使用了兩種燈具,正常照明使用日光燈,投影和演示時使用筒燈,為人員進出提供方便。筒燈照明不計算正常照明的照度。日光燈和筒燈采用邏輯聯動控制方式,會議演講時使用正常照明,筒燈關閉。開啟投影演示時,系統自動關閉所有日光燈,開啟筒燈。照明控制箱和控制開關安裝在報告廳的控制室,控制開關上的指示燈實時指示回路的狀態。
整個圖書館由大約20個控制器連成一個RS485控制網絡,由一臺主機控制。主機通過校園局域網與其它網絡聯系。
4.3 體育館
體育館照明控制的主要目的不在于節能,而在于有效管理場館內的所有燈具,配合多種比賽的需要,實現自動控制。比賽場館燈具選用斜照型和深照型燈具,考慮到燈具的功率都較大(一般在500W至2000W左右),照明控制設計上采用一回路控制一個燈位的方式,一個控制回路的容量為4400W,確保了有足夠的余量。控制回路一般采用開關控制方式,部分采用調光。控制回路的組合聯動根據比賽項目、比賽場地大小和燈位的情況來設定。采用邏輯控制方式,通過編程設置籃球、排球等各種比賽模式,各種模式的開啟和切換均由一鍵完成。同時,照明控制系統應該與音響控制系統和消防系統聯動。當現場音樂響起,燈光馬上會出現一些變化效果作為配合。如開球、進球得分都會由不同的場景。消防聯動的作用是確保火警時應急照明啟動,方便人員的疏散。
4.4 行政中心
行政中心會議室采用智能場景開關為控制方案。該場景開關內已含有控制電路,可獨立工作,無需照明控制器。一個開關可控制兩個開關回路和一個調光回路,每回路最大功率2000W。一個會議室可用多個場景開關,開關之間可通訊。場景模式直接在開關面板上設定,無需計算機編程。通過使用場景開關,可方便的實現各種場景,提供多種場合(如開會、投影、中場休息等)所需的照度。這種把控制芯片集成到開關的控制方式對一些小型的室內環境(如會議室、家庭非常適合)。需要指出的是,這種開關在布線上與傳統開關有所不同,接線示意圖如下:
如圖,普通三鍵開關只有四線連接,而場景開關有六線與其連接。可認為開關本身就是一個小功率用電器,市電和燈具均有零線與開關連接。
4.5 學校園區
除了各種建筑物以外,學校戶外的景觀照明也是整個校園照明控制系統的重要部分。景觀照明的目的不光是夜間道路照明,也是美化學校環境,為各種節日和慶典活動增添色彩的需要。利用日志編程和特殊日設置的功能,可在一年內設置不同季節,不同月份,某個節日的照明效果。另外,由于一年四季有不同的日照時間,系統將具備自動識別功能。其識別功能通過傳感器和軟件兩種手段實現。照度傳感器可自動感應戶外光線,為控制器提供開關信號。但為了避免一些外界因素的影響,如陰雨天氣,或是傳感器的探頭被灰塵覆蓋,不能正確識別光強度等,系統軟件能根據當地的日出日落資料數據,自動調整開關時間。兩種形式相結合,達到了最佳的節能效果。
5 結束語
以上談到的建筑和場景的照明控制系統,是各自獨立的系統。如果通過校園局域網把各自的系統主機聯系起來,就可以組成整個校園乃至整個大學城內的統一的控制系統。你只要是合法的管理員,就能在其中一臺主機上監控整個系統。智能照明控制系統廣泛應用在學校照明,大大提高了學校照明電力的管理水平,為校方節省了大量的電費支出,同時,也為學校師生提供了一個更舒適、明亮和高效的學習和工作環境。
參考文獻
朱明海 《大學校園智能化系統設計》
《MRTLC-Total Lighting Controls照明控制系統》