摘要:随着现代建筑科学技术的不断进步和发展,智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。
关键词:楼宇;智能照明;控制系统设计
1.楼宇智能照明控制系统的优点
1.1在控制方式和照明方式上,传统照明控制采用手动开关,只有开和关,而且只能一路一路地开和关。而智能照明控制采用调光模块,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同的灯光效果,营造出不同的舒适的视觉氛围。控制方式多,功能强,范围广,自动化程度高。
1.2智能照明控制系统由于使用了自动化照明控制,智能利用光照以及通过网络,只需一台计算机就可对整个大楼的照明实现合理的能源管理自动化,不仅减少了不必要的耗电开支,同时也降低了用户的运行维护费用,在节能方面可比传统照明控制节电20%以上。
1.3在智能照明控制系统中,由于可通过系统人为地设置电压限制,可以避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击,从而起到保护灯具,延长灯具使用寿命的作用。而更值得一提的是智能照明控制系统是一个开放式的系统,通过标准网络接口可方便地与BAS系统联接,实现智能大楼的计算机系统集成。
2.某楼宇智能照明控制系统设计实例分析
某企业总部研发大楼智能灯光控制系统,可使照明系统自动实现定时开启/关闭照明回路,通过人体检测传感器实现“人来灯亮、人走延时熄灭”,节能效果显著,下面就针对该楼宇的智能照明控制系统的设计要点进行论述。该大楼智能灯光控制从控制区域来区分,主要分为办公区域智能控制、走廊智能控制、卫生间智能控制。
2.1办公区域智能控制模式与策略
智能照明控制的办公区域是指办公人员数量多、办公区域大、回路数多,经常使用的场所包括办公室、会议室、大休息厅、多功能厅等区域。这些场合经常出现人员离开后忘记关灯的现象,造成极大浪费,以下就下班后有人进来加班的情况进行说明。
2.1.1下班后,办公室灯光已经全部关闭。当有人进来时,办公室门口上方的节假日自动判别器,将感知到有人进入,将感知的信号通过信号总线发送到配电箱内的集中管理控制器或内嵌集中管理软件模块的现场控制单元,由控制器判断下一步的控制模式。
2.1.2控制器发出控制指令,立即开启引导灯,照亮门口前方区域,方便人员开启所需回路的面板开关。从用户的体验角度来讲,用户开门瞬间,照明引导灯就随机点亮。
2.1.3这时用户就可以直接操作控制面板,开启自己所需要区域的照明灯按键即可。
2.1.4用户所需照明区域被点亮。此时控制系统将启动照明定时策略,即工作时间是根据用户长期的使用习惯预先配置好,时间可长可短,例如1h时间。
2.1.5如果系统的时间设置为1h关闭,则加班人员在自己照明区域工作接近1h(可以设置为55min)后,门口上方的引导回路灯自动开启点亮,提醒加班人员再过5min(时间可以根据工作习惯进行设定)工作区域的照明灯将被自动关闭。如果加班人员在5min内到门口处重新触发所需工作区域的控制面板按键,则引导回路灯立即关闭,计时又重新开始。
2.1.6如果加班人员在5 min内没有重新开启按键,则照明区域的灯将自动关闭。此时引导灯仍然处于点亮状态,如果仍无人触控,引导灯将在 5 min 后自动关闭,系统将认为此时不需要照明。
2.1.7当恢复无人的初始状态时,系统时刻保持处于有人和无人的监控状态,能够最大程度减少无人照明现象,降低能源消耗。
2.2走廊照明智能控制模式与策略
大楼走廊占地面积较大,沿走廊分布的房间较多,需要控制的灯具较为集中,因此在走廊区域应用智能照明控制将会带来较大的投资收益。走廊照明控制分白天时段与夜间时段,对应的控制策略有所区别。
该项目采用具有智能感光的总线型人体感应控制器进行走廊灯光的智能控制。根据白天走廊里的亮度情况,通过设定照度阈值的方法按光照需要进行开启,既能满足使用者的照明舒适度,又能根据照度情况进行关断和开启走廊照明回路,最大限度减少电能消耗,避免浪费。走廊灯光智能控制如图1所示。
图1
2.2.1白天时段的控制,走廊上方相隔5m安装一个总线型人体感应控制器,控制器内集成照度感应、人体感应、信号处理与发生模块,将采集的照度、人体信息发送至配电箱内的集中管理控制器进行仲裁决策,启动当前的控制策略,开启或关闭相应的照明控制回路。
2.2.2夜间走廊的照明控制采用时间细分控制模式,此时的照度感应控制模式应当自动关闭,时间段的起始时间和结束时间,时间段的时间间隔均可以方便进行配置。这需要根据用户的实际使用习惯形成后才能进行修改。安装调试后的走廊灯智能照明控制系统将被初始化为常规配置参数,用户可以根据自身的需要经过使用一段时间后再进行参数调整。
在走廊灯具回路的常规控制参数中,在走廊无人通过时,系统仅开启1个照明回路,作为引导使用。如果检测到有人通过,系统将启动细分时段控制模式。控制系统的时间段的设定非常灵活,用户可以根据自身的实际需要进行参数的配置使用。检测到有人通过,系统将增加照明回路的开启,具体开启的数量由配置参数和细分时间决定。
2.3卫生间照明智能控制
卫生间内的照明控制采用就地控制模式,减少布线布管的繁琐和浪费,也提高了系统的可靠性。在卫生间内安装多个本地人体感应控制器,控制器内集成照度感应模块、人体检测模块、信号分析与处理模块、控制执行模块以及继电器单元。在照度感应模块检测到当前的照度低于设定的照度阈值时,人体感应控制器一旦检测到有人进入时,将立即开启负载照明灯具或照明回路;当人员离开后,系统再延时一定时间后(可根据实际需要进行调整)将照明关闭,可以最大程度降低电能消耗。
结束语:总之,楼宇中智能照明控制系统的运用,不仅可以满足一般的灯光需要,实现不同的灯光效果,美化了建筑环境,还能延长灯具寿命,节约能源,降低费用。随着建筑照明技术的不断发展,更多的智能照明控制技术将被运用,将给人们的生活带来更大的便利。
参考文献
[1]韩晶.论楼宇智能照明控制系统的应用与研究[J].黑龙江科技信息.2017.
[2]许乾祖.楼宇智能照明控制系统设计[J].绿色建筑.2017.
[3]刘萃.浅谈建筑智能照明控制系统[J].城市建设理论研究.2011.
论文作者:李良波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/10
标签:智能论文; 控制系统论文; 回路论文; 走廊论文; 照度论文; 区域论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;