淺談智能照明控製係統在電氣節能設計中的應用

hth下载地址 陳聰

【摘要】提高照明係統的智能控製水平，不僅(jin) 可以實現照明係統的自動化管理，還可以減少能源消耗，緩解當前的能源緊缺問題。將智能照明控製係統用於(yu) 電氣照明節能設計，能夠達到節能和環保的目的。文章首先分析了智能照明控製係統的內(nei) 結構和功能，然後總結在電氣照明節能設計中應用智能照明控製係統的必要性和相關(guan) 措施。*後通過實例，詳細闡述了智能照明控製係統在電氣照明節能設計中的應用效果，並展望了其發展方向。

【關(guan) 鍵詞】電氣照明；節能設計；智能照明；照明控製係統

0引言

隨著社會(hui) 經濟的發展，能源消耗總量也在不斷增高，能源緊缺成為(wei) 當下亟待解決(jue) 的問題。需要從(cong) 多個(ge) 方麵著手，加強對照明技術的科技投資，實現節能減排，以**應對電力供應不足，有效緩解電力供應緊張的局麵。電力部門對此提出了相應的要求，即在發展照明節能技術時，不影響日常工作的視覺需要，保證照明效果。在電氣照明節能設計中應用智能照明控製係統，能夠實現能耗的智能化控製，從(cong) 而達到節能、環保、可持續發展的目標[1]。

1智能照明控製係統的結構和功能

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  1. 係統功能

智能照明控製係統具有數字化、智能化、模塊化的特點，可以對各個(ge) 模塊進行智能化的控製。同時，其通過總線與(yu) **控製係統進行直接通信，使控製係統的運行更加*、可靠。（1）智能照明控製係統能夠根據不同的功能需求、使用時間、室內(nei) 和戶外亮度進行自動調節。需要設計合理的照明場景，通過自動控製或輔助控製來實現照明調節功能。（2）智能照明控製係統對照明進行了分區，采用了與(yu) 家用AIS**控製器有效連接的標準串口，可以與(yu) 其他控製係統聯網[2]。

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  1. 係統構成

智能照明控製係統的構成包括調光模塊、控製計算機、控製麵板、LED觸摸顯示屏、開關(guan) 模塊、智能傳(chuan) 感器、PC接口、時鍾管理模塊。整個(ge) 係統（除了電力供應模塊）的所有電力裝置都有內(nei) 建的微處理器和存儲(chu) 器，並且能夠經由信號線路（光纖）與(yu) 網絡相連。每*個(ge) 單元的功能都可以由軟件設置，並由輸出裝置對各發光回路進行負載控製[3]。

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  1. 控製方式

（1）場景控製。用戶可以根據自己的需求，提前設定各種不同的場景，並且可以自動切換到不同的應用場景。這種控製方式被廣泛地用於(yu) 會(hui) 議室、大型場館、圖書(shu) 館、音樂(le) 廳、高級賓館等。（2）群組合控製。設置*個(ge) 按鈕，就可以在多個(ge) 區域的配電箱中進行燈光控製，實現對照明的控製。（3）定時控製。用戶設定時間，係統可以根據不同的場景進行切換。該方式主要應用地下停車場等場地。（4）光學傳(chuan) 感器控製。在照明係統中設置的光電感應器，其可以根據探測到的光線強度，自動地開啟和關(guan) 閉照明燈具，通常應用在寫(xie) 字樓走廊，公共衛生間等公共場所。另外，接近外部窗戶的照明設備也可以利用光電傳(chuan) 感器來調節光線亮度，從(cong) 而節約能源[4]。（5）遠程控製。利用網絡與(yu) 照明控製係統的互聯，實現對燈光的遠距離控製。必要時，可設定各照明控製板的發光參數，以達到遠程控製的目的。（6）圖示化控製。通過係統的電子地圖功能，使用者可以直接控製整個(ge) 照明區域。整個(ge) 大樓的照明係統可以被錄入到係統中，相關(guan) 係統的工作狀況可以在電子地圖中用不同的色彩來表達。（7）應急控製。當係統接到火災警報和安全係統警報時，區域內(nei) 的燈光會(hui) 自動開啟。（8）日程計劃控製。可以實時設定每天不同時間內(nei) 的光照狀況，同時可以對現場的光照狀況進行記錄、打印，方便管理[5]。

2智能照明係統的應用必要性

2.1減少能耗

在對現代建築電氣智能照明係統進行能量消耗分析時，可以更直觀地反映出該係統的節能特性。*般而言，沒有智慧的燈光控製，人員*進門就會(hui) 立刻把所有的燈點亮，並持續開啟照明，因此存在大量的能源浪費現象。智能調光係統在室內(nei) 照明中的耗電量與(yu) 其他器件的耗電量之和是整個(ge) 係統的總能量消耗。其他部件還包括5W的可選擇的電子鎮流器，以及其他大約4W的測量功率。在陽光充足的情況下，選擇的電子鎮流器和其他調暗電路的功率比任何照明設備都要低，而且在正午時分，室內(nei) 不同工作麵上的自然光線也會(hui) 照射進來。當達到室內(nei) 照明標準時，係統會(hui) 自動關(guan) 掉全部照明設備。結果顯示，采用智能調暗係統，節能效果明顯[6]。

2.2增強功能

對比傳(chuan) 統電氣照明控製係統，智能照明控製係統具有諸多*性。隨著LED光源的不斷發展，LED光源在節能方麵的應用也達到了*個(ge) 新的水平。為(wei) 實現電力照明節能的進*步發展，實現智能化照明係統的控製是*個(ge) 重要的突破。（1）傳(chuan) 統電氣照明控製係統由於(yu) 線路複雜、光照增加了能源消耗、建築難度大、維護費用高；智能照明係統結合了便捷、快速、節能等特點，采用了CAN現場總線技術，實現了智能照明係統中的信息同步和傳(chuan) 輸數據功能。上位機、CAN接口適配器（適配箱）、下位機的節點照明設備，采用CAN總線網絡平台進行分層連接。（2）傳(chuan) 統電氣照明控製係統需要人工進行控製管理，成本高、效率低，難以實現節能設計；智能照明控製係統的PC機可以通過多個(ge) 插槽來實現本地網絡通信，方便用戶進行統*的調度和管理。PC機可以利用軟件開發平台，開發各種不同的軟件，使之與(yu) 之相適應，從(cong) 而提高其自動化程度，大幅降低了使用成本，實現了照明的節能應用[7]。

3智能照明控製係統在電氣照明節能設計中的應用策略

3.1合理選擇照明設備

在家用電器的照明設計中，室內(nei) 和戶外的燈光是兩(liang) 個(ge) 重要的部分，在本課題的研究與(yu) 設計中，*放在了室內(nei) 燈光的設計上。好的室內(nei) 空間采光，既可以滿足人們(men) 的日常生活需要，又可以創造出更加舒適、舒適的居住環境。例如，國內(nei) 某區域的室內(nei) 照明與(yu) 節能設計單位，通過增加減光係數和使用係數，改善了室內(nei) 照明發展的要求。根據照度原則，在設計和使用過程中，增加減光率和使用係數，有助於(yu) 在普通的室內(nei) 電器節能設計中進*步提高照度。從(cong) 而達到更好的亮度反差，達到更高的光度均勻度、*的色溫和顯示效果。從(cong) 而提高了室內(nei) 照明設備的照明品質，減少了燈光的影響，同時也減少了對照明亮度的依賴性[8]。

3.2充分利用自然光源

自然界賦予人類無窮盡的自然光，因此應該充分利用其來節約能源。如有條件，可采用自然光作為(wei) 主要光源，節約用電。自然光的使用通常有兩(liang) 種情形：*是直接使用，也就是與(yu) 土建專(zhuan) 業(ye) 的電氣照明設計相結合，使建築的開窗形式達到*佳，使自然光能直接進入室內(nei) ，盡可能減少室內(nei) 電氣照明的使用時間；**是間接使用，是指通過諸如傳(chuan) 光、散光等裝置和係統，把自然光轉移到建築物的各個(ge) 部分，如間接光效應、光纖導光、鏡麵反射光等。間接使用過程中需要結合智能照明控製係統進行自動化操作，提高自然光源的利用率[9]。

3.3優(you) 化照明配電結構

合理優(you) 化照明結構，提高配電網的節能效率，也有助於(yu) 在電氣照明節能設計中實現智能照明控製係統的應用。比如，國內(nei) 某區域的智能電器照明節能設計單位，通過改進電壓品質，對電壓內(nei) 部的閃變、波動、電壓漂移等問題進行了有效地控製，實現了照明控製係統的穩定運行，對電氣節能起到保障作用。另外，該區域的設計單位還注重對照明係統的諧波進行有效地控製，使三相配電網的各個(ge) 照明負載達到均衡，從(cong) 而有效地避免了頻閃的發生。此外，還要注重減少變壓器的損耗。短路損耗、空載損耗、雜散損耗等都是常見的變壓器損耗，會(hui) 造成電能流失，且對電氣照明係統存在較大威脅。智能照明控製係統中*減少變壓器的損耗，可以通過選用低電阻線圈和適當的磁心，確保變壓器正常運行。

3.4引進和培養(yang) 專(zhuan) 業(ye) 技術人才

對智能照明控製係統的應用來說，需要配備相應的技術人才進行定期維護和優(you) 化升級，因此引進專(zhuan) 業(ye) 的技術人才非常重要，這也是保證樓宇照明智能化係統平穩運行的重要前提。具體(ti) 的措施如下：（1）**應該持續鼓勵專(zhuan) 業(ye) 技術人才的培養(yang) ；（2）各個(ge) 企事業(ye) 單位應該重視對*人才的引進及提供後續保障措施；（3）相關(guan) 單位的工作人員應該多進行溝通交流，提高自身的專(zhuan) 業(ye) 水平。

4智能照明控製係統在電氣照明節能設計中的應用效果

文章以某五星級酒店為(wei) 例，對智能照明控製係統在電氣照明節能設計中的應用效果進行論述。該酒店占地麵*大，功能空間比較複雜，照明係統的節能性較差，需要引進智能照明控製係統加以優(you) 化。根據國際總線標準，在賓館大廳、會(hui) 議室、*套間、各樓層公用走廊等區域進行智能化照明控製。智能照明係統可以降低管理者的工作量，提高員工的工作效率，實現靈活、方便的操作控製方式，同時降低照明係統的能源損耗。

4.1實現照明控製的自動化、智能化

應用智能照明控製係統，可以依照預先設置的基本場景自動地工作，各種狀態之間可以自動切換。例如，在夜晚，智能控製係統會(hui) 自動根據環境和實際需求調節燈光亮度。還可以通過靈活編程設置各個(ge) 區域的光照度，適應不同場合對燈光場景的需求。例如，在離窗戶比較近、自然采光比較好的場所，智能照明控製係統會(hui) 適當降低燈光亮度，以便利用自然光照明。當天氣和自然光環境發生變化時，智能照明控製係統會(hui) 自動調到**的亮度，確保室內(nei) 光照環境符合使用需求。

4.2改善工作環境，提高工作效率

傳(chuan) 統的照明燈源存在頻閃問題，讓人產(chan) 生視覺疲勞，而智能照明控製係統的工作頻率有時高達70kHz，能有效克服頻閃問題，保持亮度的穩定。這樣不僅(jin) 能為(wei) 人們(men) 帶來舒適的工作環境，也提高了人們(men) 的工作效率。

4.3實現電氣節能，降低電力損耗

智能照明控製係統運用了電子技術，以高度智能的光感設備探測酒店內(nei) 部各個(ge) 區域，並且會(hui) 根據探測結果及時關(guan) 閉無人區域的燈具，避免無效照明帶來的能源浪費。智能照明控製可以實時調控燈具，當室內(nei) 比較亮時，會(hui) 自動調暗燈光，在確保光照環境符合要求的情況下，*大程度進行節能，可以降低酒店的電力損耗。

4.4提高管理水平，減少維護費用

智能照明控製係統的應用，改變了傳(chuan) 統的照明控製係統需要人為(wei) 打開和關(guan) 閉燈具的管理模式，可以實現自動化的運行管理，不僅(jin) 能減少了人力成本的支出，提高管理水平，還降低了建築照明係統的維護費用。

5智能照明控製係統的發展展望

5.1係統互聯

隨著科技水平的提高，智能照明控製係統在未來的發展中必將實現聯網，實現各個(ge) 網絡的互聯。在這個(ge) 網絡中，有特定的程序控製燈光，以確保*後的燈光效果，流程的設置、編碼和識別由計算機網絡自動完成，從(cong) 而達到照明自動化控製的目的。

5.2向智慧照明控製模式轉變

隨著電子信息技術的不斷發展，智能照明控製係統的應用範圍不斷擴大，*累了大量的經驗。在今後，智能照明的使用將更加地人性化和靈活，能夠滿足人們(men) 的生產(chan) 和生活需要。智能照明控製模式將逐漸向智慧照明控製模式轉變，順應時代潮流，未來的燈具運用將更具人性化，並將與(yu) 人工智能的發展有機地結合起來。

6hth下载地址智能照明控製係統

6.1概述

ALIBUS智能照明產(chan) 品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩定。開關(guan) 驅動器具備獨立工作的能力，適用於(yu) *些中小型的項目；模塊化設計，可以任意拚接擴展，同時預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與(yu) AcrelEMS企業(ye) 微電網管理雲(yun) 平台進行數據交換。

6.2應用場所

適合於(yu) 各類智能小區、醫院、學校、酒店，以及體(ti) 育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控製需求。

6.3係統結構

6.4係統功能

1）實時檢測並顯示各個(ge) 模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關(guan) 狀態，監控界麵按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。

2）當發生模塊離線、網關(guan) 設備掉線或者狀態反饋和下發控製命令不*致時會(hui) 發生故障報警，並將故障報警信息記錄並顯示在界麵中。

3）可以對單個(ge) 照明回路實現開關(guan) 控製；每個(ge) 模塊、樓層都有相應的模塊控製開關(guan) 和樓層控製開關(guan) ，也可以*個(ge) 模塊或者整個(ge) 樓層實現開關(guan) 控製。

4）開關(guan) 驅動器支持過零觸發功能，負載（燈具）的分合操作僅(jin) 在交流電過零時進行；可有效減少電磁幹擾以及對電網的衝(chong) 擊，延長燈具與(yu) 控製裝置的壽命。

5）對每個(ge) 照明回路可以預設掉電狀態，當照明電源掉電時，開關(guan) 驅動器會(hui) 自動切換到預設的掉電狀態；確保重新上電時燈具的開關(guan) 狀態是確定與(yu) 可控的。

6）拖動調光控件，照明設備從(cong) 0%到100%進行調光，可以對單個(ge) 照明回路實現調光控製，調光總控可以對*個(ge) 模塊的照明回路實現調光控製，也可以對多個(ge) 照明回路實現調光控製，通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關(guan) 的狀態。

7）點擊場景控件，打開或者關(guan) 閉對應場景設置，軟件界麵上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關(guan) 閉。

8）設置定時時間，確認時間點後，對該事件點執行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

9）係統可以通過預設的當地經緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據天文時鍾控製照明開關(guan) ，實現日落開燈、日出關(guan) 燈的功能。

10）所有定時控製計劃均可下發保存至驅動模塊；當上位機係統故障或模塊離線時，驅動模塊可以利用自帶的RTC時鍾維持定時控製計劃的正常執行，不影響日常的照明控製效果。

11）係統結構是分布式總線結構；係統內(nei) 各元件不依賴於(yu) 其他元件而能夠獨立工作；係統內(nei) 各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。

12）預留BA或*三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

6.5設備選型

7結束語

在全球範圍內(nei) ，由於(yu) 經濟的發展，造成了大量的環境汙染、資源短缺、光汙染等問題。這些問題*直困擾著人們(men) 的日常生活。因此，*將電力照明與(yu) 現代智能化技術結合起來，實現資源的*利用。

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