摘要:智能照明应用在现代建筑中,不仅能创造出舒适的生活、工作环境以及现代化的管理方式,而且要有可观的效益,这样能使智能照明广泛应用在现代建筑中。作为人们生产生活的重要能耗--电气照明的控制系统应用越来越广泛,同时期控制手段也在不断变化。顺应了智能建筑的发展需求。健康舒适的绿色照明有益于人们的身心健康,成为智能建筑照明设计实现的中心目标,以电气照明的方式以及控制策略等着手进行考虑,从而进行能源的可持续性以及节约性。
关键词:智能照明;控制系统;节能
照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断,或通过回路中串入接触器,实现远距离控制。随着人类的需求越来越高,以人为本的科学化照明将被智能照明慢慢取代。把品牌集作为一种趋势,满足人们个性化、层次化的照明需要,并将新光源、智能技术二者相结合,创造出节能、崭新、安全、舒适、美观的照明文化。智能照明所应用的领域前景十分广阔,小到普通的智能家居,大到大型的公共设施,都将会成为智能照明发展及应用的平台。而今出现的建筑物自控(BA)系统,是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立,同时控制功能简单,因此使用上有一定的局限性。故当BA系统出现故障时,照明系统亦受到影响。
1、智能照明控制系统概述
智能照明控制系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的照明控制系统。这里需要补充的是,近年来,智能照明控制系统设备本身也从控制负载的单一化向多元化发展,随着半导体技术的发展,可控硅、IGBT晶体管作为控制元器件也运用到控制设备中来,大大提高了智能照明控制系统的节能效率。
一个智能照明控制系统的基本组成有输入单元(包括输入开关、场景开关、液晶显示触摸屏、智能传感器等),输出单元(包括智能继电器、智能调光模块),系统单元(包括系统电源、系统时钟、网络通信线)。通过计算机主机或PC监控器编程设计出各种不同的照明方案,如需集中管理可在控制室中设置一台主机。每个输入输出单元设置唯一的地址并用软件设定其功能。输入单元一般为安全电压。输入信号在通信网络上传送,所有的输出单元接受并作出判断,控制相应的输出回路。系统中的每个单元均内设微处理器(CPU)和数据存储器,所有的参数被分散存储在各个单元中,即使系统断电或某一单元损坏,也不影响其他单元的正常使用。系统通过总线连接成网。
2、建筑电气智能照明系统的特点分析
与其他普通的照明系统相比,智能照明控制系统是具备着很大的优越性的不但体现在其作为照明的专业系统具有智能化、自动化、集成化等诸多方面更体现在其节能环保、安全稳定等方面。具体来讲智能照明控制系统的特点主要有以下几点:
2.1智能化
智能照明系统应用于建筑当中,可以按建筑的需求来设定系统的运行状态,也就是实现自动化,以最大程度的辅助建筑功能的发挥。如在一些公共场所中,下班之后,照明系统将逐渐进入制定的晚上工作状态,即自动开启移动探测功能,并调节场所内的灯光,如自动熄灭无人区的灯或调节工作区的灯光强度。还有可以根据场所的实时需求,编写特定的程序来调节场所各分区的灯光强度,而且可以结合自然光来最佳化的改变灯光照射强度。这种系统适应性较强,应用范围广泛,且受天气等外在因素的影响较小。
2.2专业性
智能照明系统的主要作用就是为了给建筑提供照明系统其是具有很强专业性的一种通过网络技术将强电弱电融为一体的系统。智能照明控制系统可以用弱电来操控强电实现了安全方便的控制体系。
2.3多样性
由于智能照明控制系统是由计算机实现智能控制,因此其能够在同一个空间内通过各种手段来实现多种光线的变换。从而形成灵活的场景灯光布置葛造不一样的气氛,满足人们的某些特殊需求具有较强的多样性。
2.4集成化
智能照明系统具备一定的开放通信接口,因而与楼宇自动化系统或者奇特管理系统都能很好的实现集成联动,从而扩大了智能照明系统的应用范围便于针对不同的系统进行改进或扩展。
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2.5安装使用方便
智能照明系统是在充分考虑到用户需求的基础上,进行设计编程的是非常人性化的设计。因此,在安装以及操作管理方面都非常方便,且能够在断电后保留记忆,使电力恢复。同时也将原有的照明状态全部恢复,极大的方便了用户的使用。
3、建筑电气智能照明系统的节能分析
3.1集中管理,减少为浪费
现代高层为公楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是"长明灯"。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。
3.2自动调光,充分利用自然光
智能照明系统中的光电感应开关通过测定工作面的照度与设定比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,而达到节能的目的,也可提供一个较不受季节与外部气候环境的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度越高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。
3.3安装便捷,节省线缆
智能照明系统通常采用二线制系统,以一对UTP五类线作为控制总线,将系统中的各个输入,输出和系统支持单元连结起来,大截面的负载线缆从输出单元的端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过开关。
3.4延长灯具寿命
灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要控制过电压就可以延长光源的寿命。智能照明控制系统采用软件启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。
采用智能照明控制系统,不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20-50%以上)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2-4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省管布线工作量。此外,智能照明系统还有看不到的价值回报,如智能控制系统使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证人人们的身心健康,提高了工作效率,创造了无法估量的价值。智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。可以说,该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱乐场所、商业中心、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。
4、建筑电气智能照明控制策略
4.1开关和调光控制
开关和调光控制是达到节能及满足视觉舒适需求的两种基本控制方法。调光控制的主要优点在于其提供更好的用户满足度及灵活性。其照明输出可以达到无级控制并且由于其光亮的平稳变化可以提供更高的用户满意度。
4.2基于日程及基于传感器的控制
如果空间的使用是固定或可预测的,那么照明系统的启停和照明等级可以依据相关的使用日程来确定。这些日程可以是固定的,但随一周内不同天、工作日和假日而不同。操作人员可根据实际的房间预订情况来更新这些实用日程。如果照明控制系统与房间预订系统或门禁控制系统相集成,房间使用日程可以依据实际预订或使用情况来自动设定或更新。
4.3自然光的利用及百叶/遮阳帘控制
电动百叶系统,如可调百叶帘系统,是被广泛认可的控制辐射热负荷和炫光防护的有效技术。由于百叶板及蓬的两个光学特性都可以控制,所以其光学控制范围很广。自动百叶系统的智能控制可通过遮挡太阳光达到减少眩光及制冷负荷的目的。电动遮阳系统,如卷帘式遮阳系统,同样可以提供很宽范围的太阳光学特性。
5、结语
建筑电气照明系统节能优化,是绿色建筑节能研究的重点。选择节能高效且满足照明场所功能需求的光源,是照明系统节能控制设计的基础。“智能建筑”的出现,对照明部分提出新的要求,“智能照明”技术相应出现。其良好的使用效果与社会、经济的效应,推动了智能照明的技术迅速向前发展,并形成照明发展的一个重要趋势。智能照明由电子计算机进行控制与管理,随着微电子技术与数字化技术的发展,开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统,从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。
论文作者:许海燕
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/22
标签:智能论文; 系统论文; 控制系统论文; 调光论文; 节能论文; 单元论文; 灯具论文; 《基层建设》2016年17期论文;