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浅谈建筑项目中的智能照明系统的设计与研究

刘细凤

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】:建筑智能照明工程中智能照明控制系统发展迅速,具有舒.适性和节能性两方面优势。智能照明控制系统已经处于模块化高速发展阶段,如今更好的控制方案成为制约系统发展的瓶颈。文章在研究了国内外智能照明系统的基础上,从照明节能方面提出照明控制方案设计时的4点要求:自然光补偿节能、上下班定时开关灯、午休时间灯光关闭百分之N和下班后红外感应节能。

【关键字】:智能照明;建筑工程;研究展望

1研究意义

现代建筑的能耗相当大,据资料统计建筑的能耗达整个**总能耗的百分之30,而建筑物的能耗通常体现在建筑设备的能耗上,建筑物的设备能耗中照明及办公用电大概占建筑设备用电的百分之39。传统的照明控制缺点非常明显,很难达到由管理室对全体照明成批监控;现场控制也不够灵活。智能照明控制系统可以更有.效地利用能源,缓.解能源危机。

2国内外研究现状

以前由于成本高、运行维护难等原因,智能照明系统仅在一些重.点项目及道路、蔬菜大棚口、舞台和办公大楼l3.等需要特定灯光场景的场合中得到应用。

根据办公大楼的运营实例,节能效果能达到百分之20~50以上;一般的商场、酒店、地铁站等地的节能效果也能达到百分之25~30,同时可将灯具使用寿命延长2-3倍。如2012年,日本人Ono,Keiko等使用智能照明系统控制办公室顶棚LED灯具,测得实际节能百分之60~80。2013年,Byun等在实验室内,用LED智能照明系统模拟控制住宅照明,*好的实验节能数据为百分之21.9。

国内的智能照明控制系统,控制对象绝大多数为商业照明,如:剧院、博物馆、路灯等。2013年,李智华等设计了一种基于ZigBee的LED智能照明控制系统,该系统在恒照度自适应控制试验中取得了百分之5的误差,但是在LED驱动的效率以及模糊PID恒照度自适应控制在抗扰动和响应速度等方面,还需要改进。

3 智能照明系统分析

3.1智能照明发展分析

在智能照明控制系统模块化的今天,各大厂商智能照明模块*大的区别就在于各自对照明系统场景方案的设计。建筑类型多种多样,业主需求五花Afq,如何针对性的提取共性,设计出符合绝大多数业主需求的控制方案,尽可能的一楼一方案才能实现真.正意义上的智能。以下为智能照明模块方案中的几点共性。

3.1.1自然光补偿节能

从节能的角度考虑,应尽可能*大程度地使用自然光。智能照明系统通过加装在窗户上的照度传感器智能调节灯光强度,如图1所示。

3.1.2上下班定时开关灯

传统模式中,每天需要管理人员提早出发,一片区域一片区域打开。智能控制系统按照预先设定的程序,准时、全自动运行,并无人工成本。

3.1.3午休时间灯光关闭百分之N

午休时间,员工外出就餐,并不需要.[作时的照度,可适当调整灯具光强或关闭部分灯具。若以午休时间灯光关闭百分之50为例,每天中午休息一小时,平均每个回路每天少运行O.5小时,每回路每天运行10小时计算,实际节省电力为百分之5。

3.1.4下班后红外感应节能

系统按照预先设置的程序,每隔一定时间电脑巡查所有灯光回路状态,自动关闭无需使用的回路。

4 安科瑞智能照明控制系统

4.1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术,技术成熟可靠,安.全稳定。开关驱动器具备独.立工作的能力,适用于一些中小型的项目;模块化设计,可以任意拼接扩展,同时预留I/O口以及Modbus接口,还可以满足与AcrelEMS企业微电网.管理云平台进行数据交换。

4.2应用场所

适合于各类智能小区、**、学校、酒店,以及体育场所、机场、隧.道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

4.3系统结构

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4.4系统功能

1)实时检测并显示各个模块的在线状态,反馈现场受控回路的开关状态,监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2)当发生模块离线、网.关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报.警,并将故障报.警信息记录并显示在界面中。

3)可以对单个照明回路实现开关控制;每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关,也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4)开关驱动器支持过零触发功能,负载(灯具)的分合操作仅在交流电过零时进行;可有.效减少电磁干扰以及对电网的冲击,延长灯具与控制装置的寿命。

5)对每个照明回路可以预设掉电状态,当照明电源掉电时,开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态;确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6)拖动调光控件,照明设备从百分之0到百分之100进行调光,可以对单个照明回路实现调光控制,调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制,也可以对多个照明回路实现调光控制,通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7)点击场景控件,打开或者关闭对应场景设置,软件界面上显示不同的场景模式和场景功能,通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8)设置定时时间,确认时间点后,对该事件点执行的动作进行设置,设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9)系统可以通过预设的当地经纬度信息,自动计算每天的日升日落时间;根据天文时钟控制照明开关,实现日落开灯、日出关灯的功能。

10)所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块;当上位机系统故障或模块离线时,驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行,不影响日常的照明控制效果。

11)系统结构是分布式总线结构;系统内各元件不依赖于其他元件而能够独.立工作;系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12)预留BA或第三方集成平台接口,采用modbus、opc等方式。

4.5设备选型

名称

型号

功能

备注

安科瑞智能照明控制系统

ALIBUS

可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制

 

名称

型号

上行

下行

外形尺寸

备注

智能通信管理机

Anet-1E1S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理机

Anet-1E2S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理机

Anet-2E4S1

2路以太网

4路RS485

168*113*54

 

智能通信管理机

Anet-2E8S1

2路以太网

8路RS485

168*113*54

 

名称

型号

负载电流

安装方式

外形尺寸

备注

4路开关驱动器

ASL220Z-S4/16

16A

导轨式

144*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路开关驱动器

AS220Z-S8/16

16A

导轨式

216*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

12路开关驱动器

ASL220Z-S12/16

16A

导轨式

288*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

16路开关驱动器

ASL220Z-S16/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路调光驱动器

ASL220Z-SD8/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.0-10V调光

名称

型号

性能

安装方式

外形尺寸

备注

红外感应传感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微波感应传感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微动感应传感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

IP网关

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

导轨式

14*28*39

系统组网元件

监控软件接口设备

1联2键智能面板

ASL220-F1/2

2组控制指令

86盒

86*24*86

开关

调光

场景

2联4键智能面板

ASL220-F2/4

4组控制指令

86盒

86*24*86

3联6键智能面板

ASL220-F3/6

6组控制指令

86盒

86*24*86

4联8键智能面板

ASL220-F4/8

8组控制指令

86盒

86*24*86

5结束语

文章通过对当今智能照明系统研究分析的基础上,从照明系统运行方案层面对照明系统进行了深入研究,通过分析多个厂家照明系统的各个方案,体现较高节能水平的同时,又注重照明质量。智能照明控制系统不仅仅对照明设计的发展具有前瞻生意义,更可以通过联动,结合建筑设备自动化系统,提高建筑智能化进程。

参考文献

[1]刘炜.住宅人工照明光环境智能控制研究[D].重庆大学,2003:23.

[2]Overa-GonzalezErnestoAlaniz-LumbrerasDanielLvanovTsonchevRumenetalIntelligentlightingsystemforplantgrowthanddevelopmentlJ1.Computers&ElectronicsinAgriculture,2013,9248—53.

[3]张明.智能照明控制系统在办公大楼中的应用[J].智能建筑与城市信息,2014(18):84—85.

[4]黄天宏.LED照明技术的研究和设计实例[D].湖南大学,2009:5.

[5]OnoKeikoMikiMitsunoriYoshimiMasatoeta1.DevelopmentofanIntelligentLightingSystemUsingLEDCeilingLightsintoanActualOffice[J].ElectronicsCommunicationsinJapan,2012,95(10):54—63

[6]ByunJinsungHongInsungLeeByounNooeta1.IntelligenthouseholdLEDlightingsystemconsideringenergyeficiencyandusersatisfaction[J].IEEETransactionsonConsumerElectronics.,2013,59(1):70—76.

[7]李智华,周峰,王元章,等.基于ZigBee的LED智能照明控制系统.现代建筑电气,2013(6):9—12

[8]孙良,肖 虹,建筑工程中的智能照明控制系统研究展望.

[9]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05

作者简介:
刘细凤,女,本科 安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能电网供配电Email: 2880157866@qq.com手机:18702111750QQ:2880157866/2881392119
公司简介:

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