浅谈建筑项目中的智能照明系统的设计与研究

【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、医院、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

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，并将故障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0%到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

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。

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