智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)-

1、智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 引言隨著人民生活水平的不斷提高,人們對工作和生活環(huán)境的要求越來越高,同時對比明系統(tǒng)的要求也越來越高.照明領(lǐng)域的能源消耗在總的能源消耗中占了相當(dāng)大的比例,節(jié)省能源和提高照明質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急 .照明用電作為電力消耗的重要部分 ,已經(jīng)占到了電力消耗的10%左右,并且隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛進(jìn)展和人民生活水平的不斷提高,照明用電還將不斷增加.1傳統(tǒng)照明技術(shù)受到了猛烈沖擊.一方面,由于信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)展對比明技術(shù)的變化供應(yīng)了技術(shù)支撐；另一方面,由于能源的緊缺,國家對比明節(jié)能越來越重視,新型的照明技術(shù)得以快速進(jìn)展,以滿足使用者節(jié)省能源、舒適性、便利性的要求.智能照明系統(tǒng)是最先進(jìn)的一種

2、照明把握方式,它接受全數(shù)字、模塊化、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),通過五類把握線將系統(tǒng)中的各種把握功能模塊與部件連接成一個照明把握網(wǎng)絡(luò) ,它可以作為整個建筑物自動化管理系統(tǒng)BA 系統(tǒng)2的,一個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)軟件接入BA 系統(tǒng),也能作為獨(dú)立系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行,在照明把握實(shí)現(xiàn)手段上更專業(yè)、更機(jī)敏,可實(shí)現(xiàn)對各種照明燈的調(diào)光把握或開關(guān)把握,是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段,也是節(jié)能的有效措施.智能照明系統(tǒng)可對白熾燈、日光燈、節(jié)能燈、石英燈等多種光源調(diào)光,滿足各種環(huán)境對比明的要求.適用 X 圍有:大型公共建筑,如會展中心、航站樓、客運(yùn)站、體育場館、大型商場等;博物館、美術(shù)館、圖書館等文化建筑和教學(xué)建筑;星級酒店和高檔寫字樓的宴會

3、廳、多功能廳、會議室、大堂、走道等場所.通過接受智能照明系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)以下把握功能:時鐘把握:通過時間設(shè)定實(shí)現(xiàn)各照明區(qū)域的不同把握.調(diào)光把握:通過照度探測器和調(diào)光模塊,達(dá)到各區(qū)域照度值始終在預(yù)先設(shè)定值X 圍.區(qū)域場景把握:通過把握面板和調(diào)光模塊,實(shí)現(xiàn)各照明區(qū)域的場景切換把握.動靜探測把握:通過動靜探測器和調(diào)光/開關(guān)模塊,實(shí)現(xiàn)各照明區(qū)域的自動開關(guān)把握.手動遙控器把握;通過紅外線遙控器,實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下各區(qū)域內(nèi)的照明燈具的手動把握和區(qū)域場景把握.應(yīng)急照明把握:系統(tǒng)對特殊區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明所執(zhí)行的把握.智能照明把握系統(tǒng)原理與組成智能照明系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)把握平臺的全數(shù)字、模塊化、分布式總線型把握系統(tǒng).中心

4、 處理器、模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)總線直接通信,利用總線使照明、調(diào)光、百葉窗、場景、把握等 實(shí)現(xiàn)智能化,并成為一個完整的總線系統(tǒng).可依據(jù)外部環(huán)境的變化自動調(diào)整總線中設(shè)備的狀 態(tài),達(dá)到安全、節(jié)能、人性化的效果,并能在今后的使用中依據(jù)用戶的要求通過計(jì)算機(jī)重新編 程來增加或修改系統(tǒng)的功能,而無須重新敷設(shè)電纜,智能照明把握系統(tǒng)的牢靠性高,把握機(jī)敏, 是傳統(tǒng)的照明把握方式所無法做到的.智能照明的系統(tǒng)通常主要由調(diào)光模塊、開關(guān)模塊、把握面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、PC 接口、時間管理模塊、手持式編程器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)大型網(wǎng)絡(luò)需網(wǎng)橋連接等部件組成.線路系統(tǒng)：總線式智能照明簡潔的開關(guān)特點(diǎn)：負(fù)載回路連線接到輸出單元的輸

5、出端,把握開關(guān)用五類線與輸出單元相連.負(fù)載容量較大時僅考慮加大輸出單元容量,把握開關(guān)不受 影響；開關(guān)距離較遠(yuǎn)時,只須加長把握總線的長度,節(jié)省大截面電纜用量；可通過軟件設(shè)置多種功能開/ 關(guān)、調(diào)光、定時等.總線式智能照明系統(tǒng)雙控電路特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)雙控時只需簡潔地在把握總線上并聯(lián)一個開關(guān)即可；進(jìn)行多點(diǎn)把握時,依次并聯(lián)多個開關(guān)即可,開關(guān)之間僅用一條五類線連接,線路安裝簡潔省事.把握方式：智能照明把握,接受低壓二次小信號把握,把握功能強(qiáng)、方式多、X 圍廣、自動化程度高,通過實(shí)現(xiàn)場景的預(yù)設(shè)置和記憶功能,操作時只須按一下把握面板上某一個鍵即 可啟動一個燈光場景各照明回路不同的亮暗搭配組成一種燈光效果,各照明回路

6、隨即自動變換到相應(yīng)的狀態(tài).上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實(shí)現(xiàn).照明方式：智能照明把握系統(tǒng)接受調(diào)光模塊,通過燈光的調(diào)光在不同使用場合產(chǎn)生不同燈光效果,營造出不同的舒適的氛圍.圖 1 總線制智能照明把握系統(tǒng)管理方式：傳統(tǒng)把握對比明的管理是人為化的管理；智能把握系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)能源管理自動化,通過分布式網(wǎng)絡(luò),只需一臺計(jì)算機(jī)就可實(shí)現(xiàn)對整幢大樓的管理.智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所謂智能照明把握系統(tǒng),其實(shí)依據(jù)某一區(qū)域的功能,每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動把握照明.其中最重要的一點(diǎn)就是可進(jìn)行預(yù)設(shè),即具有將照光明度轉(zhuǎn)換為一 系列設(shè)置的功能.這些設(shè)置也成為場景,可有調(diào)光器或中心建筑空股指系統(tǒng)自動調(diào)用.8

7、把握系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)為分布式結(jié)構(gòu).通訊方式以無線方式為主,幫助以電力載波.整個系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī),嵌入式把握器,電力線載波中繼,前端區(qū)域.如圖 2 所示.其中,前端包括主把握器,若干單元調(diào)光把握器,電力線載波中繼,以與遙控器.如圖 3 所示.圖 2 智能照明把握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 3前端區(qū)域組成示意圖一個主把握器把握多個單元調(diào)光把握器,各單元調(diào)光把握器也可自主把握.主把握器把握與多個單元調(diào)光把握器通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,幫助以電力線載波中繼.其中,遙控器的把握方式機(jī)敏多樣,既可遙控主把握器,也可對某單元調(diào)光把握器直接把握.單元把握器與主把握器都具有遙控器學(xué)習(xí)功能.用戶可依據(jù)自己的需要,自己設(shè)定遙控 器上每

8、一個按鍵的功能,甚至可以一鍵多控.主把握器通過無線放射模塊對各單元調(diào)光把握 器.主把握器可以對每一個單元調(diào)光把握器進(jìn)行照度、情景模式等設(shè)定,并記錄和顯示設(shè)定值. 各單元調(diào)光把握器通過光敏元件感知照度,可直接把握燈具的照度或亮度.其調(diào)光方式為前 端斬波.如圖 4 所示.圖 4如圖 4 所示,把握器中的 MCU 通過調(diào)整圖中的可調(diào)時間 t,來把握一個周期內(nèi)燈的得電時間,從而調(diào)整燈的亮度.單元調(diào)光把握器可以通過無線接收模塊接受主把握器的把握 ,通過對遙控器的學(xué)習(xí)后,也可以直接接受手持遙控器的把握.傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)把握標(biāo)準(zhǔn)是控火線.為了安裝便利,并可以直接替代傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān),而無須修改室內(nèi)線路,單元把握

9、器要設(shè)計(jì)為單線制取電模式.即只要接上火線與燈就可以正 常工作,不用接零線.電氣節(jié)能設(shè)計(jì)1光源選擇照明器的把握要依據(jù)各房間使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)分對待 ,盡可能做到使用便利,又為節(jié)電制造條件.智能照明把握系統(tǒng)能對大多數(shù)燈具進(jìn)行智能調(diào)光,給需要的地方、在需要的時間以充分的照明.與時關(guān)掉不需要的燈具,充分利用自然光,其運(yùn)行節(jié)能效果充分.實(shí)現(xiàn)智能照明把握一般可以節(jié)省 2040%的電能,不但降低了用戶電費(fèi)支出,也減輕了供電壓力.92改善照明器的把握器照明器的把握,要依據(jù)各房間使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)分對待,盡可能做到使用便利,又為節(jié)電制造條件.燈具損壞的一個主要緣由是電網(wǎng)的電壓,過高的工作會使燈具的壽命大

10、大 降低.因此,有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動可以延長光源的壽命.智能照明把握系統(tǒng)可以成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓,使燈具不會因上述緣由損壞.同時系統(tǒng)接受軟啟動和軟關(guān) 斷技術(shù),避開了開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊,使得燈具壽命進(jìn)一步延長.從而削減更換燈具的工作量,降低照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用.通過上述方法,光源的壽命通?？裳娱L 24 倍.3充分利用自然光建筑物內(nèi)盡量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面積,應(yīng)將門窗開大,接受透光率較好的玻璃門窗,以達(dá)到充分利用自然光的目的.凡是可以利用自然光的這部分的照明,可接受依據(jù)度標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度進(jìn)行燈光自動調(diào)整.照明節(jié)能中,在滿足照度、光色、顯色指數(shù)要求下,應(yīng)接受高

11、效光源與高效燈具,對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明接受成組分片的自動把握開停方式,可達(dá)到照明節(jié)能的效果.可調(diào)整有控光功能的建筑設(shè)備來調(diào)整把握自然光,還可以和燈光系統(tǒng)連動. 當(dāng)天氣發(fā)生變化時,系統(tǒng)能夠自動調(diào)整,無論在什么場所或天氣如何變化,系統(tǒng)均能保證室內(nèi) 的照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平.智能照明把握系統(tǒng)可接受全自動狀態(tài)工作.系統(tǒng)有若干個基 本狀態(tài),這些狀態(tài)會按預(yù)先設(shè)定的時間相互自動切換,并將照度自動調(diào)整到最適宜的水平.4照明配電選擇照明配電1穩(wěn)定電壓；當(dāng)光源端電壓上升時,電耗增加；設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮穩(wěn)定電壓措施,如接受照明專用變壓器,并且必要時自動穩(wěn)壓；和電力負(fù)荷共用變壓器時,應(yīng)避開沖擊性負(fù)荷對

12、比明的影響.2提高COS；3降低線路阻抗,適當(dāng)加大截面；4合理的把握方式,如微機(jī)自動開關(guān)燈,調(diào)壓、調(diào)光方控,還有對道路燈鈉燈接受恒功率輸入,恒光通輸出,接受后半夜降低燈端電壓或燈功率,以降低光輸出,節(jié)省輸入電能等.5利用可再生能源.太陽能是一種取之不竭、用之不盡的綠色光源.但對其只能進(jìn)行即時利用卻不能用于儲存.我們可通過對各種集光裝置的運(yùn)用來完成對太陽能的采光.通過對比明的空調(diào)一體化技 術(shù)的實(shí)施來完成對太陽能的儲存,從而達(dá)到對可再生資源 的很好利用.設(shè)計(jì)步驟1選用適當(dāng)技術(shù)規(guī)格的把握器按電光源性質(zhì)和場地照明效果設(shè)計(jì)的燈光布置進(jìn)行回路的分類或分組,形成規(guī)律上可獨(dú)立把握的燈路.計(jì)算每條回路的實(shí)際視在

13、功率并統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總回路數(shù).按計(jì)算出的功率和回路數(shù)選擇相應(yīng)型號、規(guī)格和數(shù)量的把握器.將確定的把握器繪入圖紙.2選擇用戶要求使用的把握面板用戶把握面板的操作方式與常規(guī)使用的開關(guān)面板相像.不同的是把握面板上的每個按鈕能完成各種不同的智能任務(wù),并不受把握區(qū)域X 圍限制.3形成分布式把握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用一條五類通信線將區(qū)域內(nèi)的全部把握面板,輔件和開關(guān)把握器等連接起來構(gòu)成一個分布式把握網(wǎng)絡(luò).選配系統(tǒng)其它把握輔件.將每一個實(shí)際把握區(qū)域或系統(tǒng)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)選用的把握面板,把握輔件和把握器等用五類通信線全部按菊花鏈方式互連起來,構(gòu)成整體的把握系統(tǒng).結(jié)果和分析主把握器與各單元調(diào)光把握器之間通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞,可以用主

14、把握器對各單元實(shí)施把握,也可以通過遙控器對各單元實(shí)施把握.應(yīng)用無線智能照明系統(tǒng)不僅不需要考 慮把握場景把握器的安裝位置,還不需要敷設(shè)傳統(tǒng)照明所需的把握線與預(yù)埋管.系統(tǒng)因此變得簡潔化,只需要通過把握程序既能完成把握,不用拉過多的線去實(shí)現(xiàn)把握,系統(tǒng)簡化后,還便利了施工,節(jié)省了人工費(fèi).智能照明系統(tǒng)應(yīng)用潛力分析1良好的節(jié)能效果接受智能照明把握系統(tǒng)的主要目的是節(jié)省能源,智能照明把握系統(tǒng)借助各種不同的預(yù)設(shè)置把握方式和把握元件,對不同時間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)能. 這種自動調(diào)整照度的方式,充分利用室外的自然光,只有當(dāng)必需時才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的 亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水

15、平,節(jié)電效果格外明顯,一般可達(dá) 30%以上.10此 外,智能照明把握系統(tǒng)中對熒光燈等進(jìn)行調(diào)光把握,由于熒光燈接受了有源濾波技術(shù)的可調(diào) 光電子鎮(zhèn)流器,降低了諧波的含量,提高了功率因數(shù),降低了低壓無功損耗.2延長光源壽命.不僅可以節(jié)省大量資金,而且大大削減更換燈管的工作量,降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用, 管理維護(hù)也變得簡潔了.無論是熱輻射光源,還是氣體放電光源,電網(wǎng)電壓的波動是光源損壞的一個主要緣由.因此,有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動可以延長光源的壽命.智能照明把握系統(tǒng)能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓,同時還具備了電壓限定和軛流濾波等功能, 避開過電壓和欠電壓對光源的損害.接受軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù),避開了沖擊電流

16、對光源的損 害.通過上述方法,光源的壽命通?？裳娱L 24 倍.3改善工作環(huán)境,提高工作效率良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個必要條件.良好的設(shè)計(jì),合理地選用光源、燈具與優(yōu)良的照明把握系統(tǒng),都能提高照明質(zhì)量.智能照把握系統(tǒng)以調(diào)光模塊把握面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開關(guān)把握燈具,可以有效地把握各房間內(nèi)整體的照度值,從而提高照度均勻性.同時,這種把握方式內(nèi)所接受的電氣元件也解決了頻閃效應(yīng),不會使人產(chǎn)生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲憊的感覺.4實(shí)現(xiàn)多種照明效果多種照明把握方式,可以使同一建筑物具備多種藝術(shù)效果,為建筑增色不少.現(xiàn)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(yīng)具備多種的把握方案,使建筑物更加生 動,藝術(shù)性更強(qiáng),給人豐富的視覺效果和美感.以某工程為例,建筑物內(nèi)的展廳、報(bào)告廳、大堂、中庭等,假如配以智能照明把握系統(tǒng),按其不同時間、不同用途、不同的效果,接受相應(yīng)的預(yù) 設(shè)置場景進(jìn)行把握,可以達(dá)到豐富的藝術(shù)效果.5管理維護(hù)便利智能照明把握系統(tǒng)對比明的把握是以模塊式的自動把握為主,手動把握為輔,照