智能照明控制系統(tǒng)在民用照明節(jié)能中的應(yīng)用

張心志

安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801

摘 要 ：通過智能照明控制系統(tǒng)在某賓館電氣工程中的應(yīng)用實(shí)例，從照明控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)及系統(tǒng)軟件等方面，介紹了智能照明控制系統(tǒng)的功能及實(shí)現(xiàn)方式。探討了智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑中的適用范圍和發(fā)展前景，并由此進(jìn)一步推斷智能照明控制系統(tǒng)在照明節(jié)能管理上的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 ：民用建筑；照明節(jié)能 ；智能照明控制系統(tǒng)；總線

目前，我國照明所消耗的電能約占電力總消耗量的 1／6。提高照明系統(tǒng)的能效水平無疑將較大幅度降低照明能耗 ，有效緩解電力供應(yīng)緊張的局面。

國家建設(shè)部對(duì)照明節(jié)能設(shè)計(jì)的要求就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，利用電能、太陽能等能源，力求減少照明系統(tǒng)中的能耗損失。采用智能照明控制系統(tǒng)能夠有效地對(duì)照明進(jìn)行控制，節(jié)約電能。本文以某高級(jí)賓館為應(yīng)用實(shí)例，介紹智能照明控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用和功能。

1．1 系統(tǒng)功能

(1)智能照明控制系統(tǒng)是全數(shù)字、模塊化、分布式總線型控制系統(tǒng) ，將控制功能分散給各功能模塊。中央處理器、模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)總線直接通信，可靠性高，控制靈活。

(2)系統(tǒng)根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同時(shí)間的不同用途和室外光亮 自動(dòng)調(diào)節(jié)照明。進(jìn)行場(chǎng)景預(yù)設(shè)，由樓宇自控系統(tǒng)或分控制器通過調(diào)光模塊、調(diào)光器自動(dòng)調(diào)用。

(3)照明控制系統(tǒng)分為獨(dú)立子網(wǎng)式系統(tǒng)，特定于房間或大型的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

(4)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行端口，可以較容易地集成到樓宇自控系統(tǒng)的中央控制器，或與其他控制系統(tǒng)組網(wǎng)。

1．2 應(yīng)用范圍

智能照明控制系統(tǒng)可對(duì)白熾燈、熒光燈等多種光源進(jìn)行調(diào)光 ，對(duì)各種場(chǎng)合的燈光進(jìn)行控制，滿足各種環(huán)境對(duì)照明控制的要求。

1．3 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由調(diào)光模塊、開關(guān)模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、Pc接口、監(jiān)控計(jì)算機(jī)(大型網(wǎng)絡(luò)需線路耦合器連 接)、時(shí)鐘管理器等部件組成。所有單元器件 (除電源外)均內(nèi)置微處理器和存儲(chǔ)單元，由信號(hào)線(雙絞線或光纖等 )連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元均設(shè)置惟一的單元地址，并使用軟件設(shè)定其功能 ，通過輸出單元控制各照明回路負(fù)載。

1．4 數(shù)據(jù)傳輸方式

照明控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式在國際上尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 目前主要有光纖傳輸方式 、雙 絞線傳輸方式、電力載波傳輸方式和無線射頻傳輸方式等。

1．5 控制方式

智能照明常用的控制方式有場(chǎng)景控制、群組組合控制、定時(shí)控制、天文時(shí)鐘、光感探頭控制、就地控制、遠(yuǎn)程控制、圖示化監(jiān)控、應(yīng)急處理、日程計(jì)劃安排等。其主要功能及應(yīng)用場(chǎng)所如下：

(1)場(chǎng)景控制。用戶預(yù)設(shè)多種場(chǎng)景，按動(dòng)一個(gè)按鍵，即可調(diào)用需要的場(chǎng)景。多功能廳、會(huì)議室、體育場(chǎng)館、博物館、美術(shù)館、高級(jí)住宅等場(chǎng)所采用該控制方式。

(2)群組組合控制?？稍O(shè)定一個(gè)按鍵，對(duì)多個(gè)配電箱(跨區(qū))中的照明回路進(jìn)行開光控制，即一鍵可控制整個(gè)場(chǎng)所的照明開關(guān)。

(3)定時(shí)控制 。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，觸發(fā)相應(yīng)的場(chǎng)景 ，使燈光打開或關(guān)閉。應(yīng)用于地下車庫等大面積場(chǎng)所。

(4)天文時(shí)鐘。輸入當(dāng)?shù)氐慕?jīng)、緯度，系統(tǒng)自動(dòng)推算出當(dāng)天的日出、日落時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來控制照明場(chǎng)景的開關(guān)。特別適用于夜景照明、道路照明。

(5)光感探頭控制。根據(jù)光感探頭探測(cè)到的照度，控制照明場(chǎng)所相關(guān)燈具的打開或關(guān)閉。常應(yīng)用在寫字樓、圖書館等場(chǎng)所?？拷獯暗臒艟呖刹捎霉飧刑筋^，根據(jù)天然光的亮度進(jìn)行開、關(guān)，以節(jié)約用電。

(6)就地控制。一般情況下，控制過程自動(dòng)進(jìn)行。在某些情況下，可使用控制面板來強(qiáng)制調(diào)用需要的照明場(chǎng)景模式。

(7)遠(yuǎn)程控制。通過互聯(lián)網(wǎng) (Internet)對(duì)照明控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控?？蓪?duì)系統(tǒng)中的各個(gè)照明控制箱的照明參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改；對(duì)照明狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制。

(8)圖示化監(jiān)控。用戶可以使用電子地圖功能，對(duì)整個(gè)控制區(qū)域的照明進(jìn)行直觀的控制?？蓪⒄麄€(gè)建筑的平面圖輸入系統(tǒng)中，并用各種不同的顏色來表示該區(qū)域當(dāng)前的狀態(tài)。

(9)應(yīng)急處理。在接收到安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的警報(bào)后，能自動(dòng)將zhi定區(qū)域照明全部打開。

(10)日程計(jì)劃安排?？稍O(shè)定每天不同時(shí)間段的照明場(chǎng)景狀態(tài)，并將場(chǎng)景調(diào)用情況進(jìn)行記錄、打印輸出，方便管理。

某五星級(jí)賓館是擁有459間自然客房數(shù)的高檔酒店。該建筑內(nèi)各功能空間面積較大，對(duì) 照明控制的要求比較復(fù)雜?？紤]到該工程的主體建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備專業(yè)施工與后期裝潢設(shè)計(jì)均要同時(shí)進(jìn)行，因此，在前期的設(shè)計(jì)過程中，選用的照明系統(tǒng)具有足夠的靈活性。本工 程采用了符合EIB國際總線標(biāo)準(zhǔn)的智能照明控制I-Bus系統(tǒng)，對(duì)賓館內(nèi)大堂、會(huì)議廳、總統(tǒng)套房、各層公共走道照明部分進(jìn)行智能照明控制，有效地節(jié)約了能源，同時(shí)提高了管理人員 的控制效率及工作人員的工作效率，控制方式方便、靈活，并且易于修改、操作、維護(hù)。

2．1 系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)整個(gè)系統(tǒng)只有一條數(shù)據(jù)通信線，沒有大量的電纜附設(shè)和繁雜的控制設(shè)計(jì)。

(2)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊均帶有微處理器，可自主工作，無主從關(guān)系，也無系統(tǒng)主機(jī)。即使其中有一個(gè)模塊發(fā)生故障，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。同時(shí)，可在運(yùn)行中進(jìn)行軟件更新或重新設(shè)定功能，不影響整個(gè)系統(tǒng)的使用。

(3)控制模塊安裝在標(biāo)準(zhǔn)照明箱中，模塊尺寸為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化尺寸，可與微型斷路器安裝在一起，無需專用控制箱。

(4)現(xiàn)場(chǎng)控制面板采用24V安全低電壓供電方式，安全可靠、操作方便。

(5)功能修改、控制修改方便靈活，只需做小的程序調(diào)整，無須現(xiàn)場(chǎng)重新布線。通過人體感應(yīng)，氣象感應(yīng)，時(shí)鐘、光線控制，自動(dòng)運(yùn)行到較好狀態(tài)，節(jié)約能源、方便管理。

(6)所有現(xiàn)場(chǎng)控制面板及人體感應(yīng)器均采用標(biāo)準(zhǔn)86盒安裝方式，施工簡單。不同的面板可隨時(shí)互換，控制更方便，可實(shí)現(xiàn)就地控制。

(7)現(xiàn)場(chǎng)控制用 Triton系列面板可現(xiàn)場(chǎng)記憶場(chǎng)景，隨時(shí)對(duì)場(chǎng)景控制效果進(jìn)行調(diào)整。體積很小的模塊可直接帶最大至20A的負(fù)載，無需使用繼電器。

2．2 系統(tǒng)硬件組成

該工程中智能照明用智能開關(guān)控制，所采用的總線元件均為模塊式元件。驅(qū)動(dòng)器中開／關(guān)控制常用元件為 AT／SX．Y．Z和 SA／SX．Y．ZS，其中x代表該元件控制回路數(shù)量；Y代表觸點(diǎn)容量，表明該回路能承受的最大電流；Z代表該元件版本號(hào)；后綴S表示回路具有 電流檢測(cè)功能，適合大空間照明系統(tǒng)。窗簾、卷簾、幕布驅(qū)動(dòng)元件為 JA／SX．X．X，第一個(gè) x代表回路數(shù)量，第二個(gè)x代表電機(jī)電壓等級(jí)，第三個(gè) x代表該元件版本號(hào)。調(diào)光控制常用元件分為熒光燈調(diào)光和非熒光燈調(diào)光。開關(guān)模塊可對(duì)大樓內(nèi)的各種燈具和風(fēng)機(jī)盤管、通風(fēng)設(shè)備、加熱／制冷設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。傳感器則根據(jù)控制要求及建筑平面圖配置傳感器元件，如 Triton系列面板、溫度控制器、人體感應(yīng)器。

中央控制站通過 EIB總線與照明控制器之間直接進(jìn)行通信，傳輸速率為 9600b／s。中央控制中心裝有電話開關(guān)TG／S3．1，如需要可實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制。通過中央計(jì)算機(jī)的編程設(shè)置，可對(duì)任何回路進(jìn)行開關(guān)控制?？稍O(shè)置20個(gè)組地址作回路監(jiān)控，各回路狀態(tài)通過 LCD顯示。在必要時(shí)，可通過電話開關(guān)輸出設(shè)備故障報(bào)警、狀態(tài)信號(hào)。設(shè)置 3個(gè)不同的撥出電hua號(hào)碼，在必要時(shí)給維修人員bo打電話，在撥出號(hào)碼的同時(shí)，元件也可以輸出報(bào)警觸點(diǎn)信號(hào)。也可通過撥人電話輸入操作命令開關(guān)，設(shè)定回路燈。光線感測(cè)器 HS／S3．1到達(dá)設(shè)定的照度值時(shí)向EIB總線發(fā)出開／關(guān)或調(diào)光的通信信號(hào)，照度閾值分別可調(diào) 1～100lx或者100～20000lx。周編程時(shí)間開關(guān)SW／S2．5按照設(shè)定的時(shí)間發(fā)送開／關(guān)信號(hào)，2組輸出，每組可分別設(shè)定 24個(gè)時(shí)刻。

此外，還有為系統(tǒng)總線提供電源的電源供應(yīng)器 (SV／S30．640)，以及 LK／S4．1線路耦合器。系統(tǒng)總線采用 EIB專用電纜等。

2．3 系統(tǒng)軟件

在大樓一層消防監(jiān)控室內(nèi)，設(shè)一臺(tái)智能照明中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)，其中安裝WinSwitch監(jiān)控軟件、ETS2．0編程軟件。操作人員可以在中文圖形化顯示的界面上進(jìn)行監(jiān)控和操作，監(jiān)視整個(gè)智能照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

2．4 系統(tǒng)拓?fù)?/div>