淺談智能照明控製係統在村鎮老年人設施中的應用

hth下载地址 陳聰

摘要：通過分析村鎮養(yang) 老建築照明的發展現狀、老年人夜間活動以及建築節能管理的需求，梳理出村鎮養(yang) 老建築使用智能照明有待解決(jue) 的問題，明確智能照明控製係統的設置原則，篩選出定時、感應、聯動3種適用控製技術，並在村鎮養(yang) 老建築的通用型場所和房間進行應用示範研究，提出實施過程中需要注意的事項。

關(guan) 鍵詞：老年人設施；養(yang) 老建築；智能照明；適用技術；定時控製；感應控製；聯動控製；節能

0 引言

當前，我國正值人口老齡化加速發展的關(guan) 鍵時期，針對養(yang) 老事業(ye) 需要考慮養(yang) 老設施是否發揮作用，是否有效滿足老年人的需求。科技使老年人的生活更美好就是*範，以智能照明為(wei) 例，智能化、感應式的照明設計，讓老年人避免“摸黑來開燈，關(guan) 燈摸黑走”的不便，提高老年人日常生活起居的舒適度。

需要說明的是，在JGJ 450-2018《老年人照料設施建築設計標準》中，把養(yang) 老院、老人院、福利院、敬老院、老年養(yang) 護院等統稱為(wei) 老年人全日照料設施，圖1是老年人設施的分類。本文把老年人全日照料設施簡稱為(wei) 養(yang) 老建築，且隻關(guan) 注村鎮級養(yang) 老建築的智能照明適用技術。

圖 1 老年人設施分類

1 需求分析

1.1 現狀

養(yang) 老建築除為(wei) 老人們(men) 提供舒適的環境外，節約能源和降低運行費用也不容忽視。由於(yu) 智能照明控製係統能夠根據不同使用需求，預先設置流程，用的方法提供的照明，大大降低了建築能耗，達到兩(liang) 全其美的目的而成為(wei) 養(yang) 老建築中的新寵。

傳(chuan) 統照明的工作電壓過高是光源壽命成倍降低乃至損壞的致命原因。智能照明控製係統能有效抑製電網的衝(chong) 擊電壓和浪湧電壓，可通過控製電壓進而延長光源壽命；智能照明控製係統所采用的軟啟動和軟關(guan) 斷技術，能避免對光源的熱衝(chong) 擊，使光源壽命得以延長。據統計，采取智能照明控製技術，可延長光源和燈具壽命2-4倍，不僅(jin) 節約了更換光源和燈具的費用，還大大減少了維護的工作量，有效地降低了照明係統的運行成本，尤其對於(yu) 難安裝部位的燈具及昂貴的光源更具有特殊意義(yi) 。

1.2 村鎮養(yang) 老建築需求分析

村鎮養(yang) 老建築中設置智能照明控製係統主要是為(wei) 了滿足老年人夜間活動以及建築節能管理的需要。

1.2.1 老年人夜間活動需要

老年人的視力和行動能力較弱，地影響到老年人的夜間活動。為(wei) 了方便老年人的夜間活動，需在養(yang) 老建築的出入口、居室的門外、盥洗盆/槽、廚房操作台、居室至衛生間的走道牆壁等處增設照明燈具；然而，隨著照明燈具的增多，照明開關(guan) 數量也隨之增多，會(hui) 讓老年人徒增記憶眾(zhong) 多開關(guan) 位置的煩惱。這就需要考慮在養(yang) 老建築中安裝適用的智能照明設備，即在增加照明燈具滿足老年人夜間活動需求的同時，不給老年人增加負擔。

1.2.2 建築節能管理需要

一盞燈的電耗不大，但成千上萬(wan) 盞燈的電耗總量不是小數字，尤其對經費緊張的村鎮級養(yang) 老建築來講，這部分開支不容小覷。基於(yu) 老年人的生理特點，在養(yang) 老建築中設置的照明燈具數量比其它類型建築要多，照度要求也高，自然而然耗電量也大。如果對養(yang) 老建築中的照明用電管理跟不上，將不利於(yu) 建築節能的要求。

1.3 存在問題

傳(chuan) 統照明係統是依賴人工完成不同區域、不同時段的開/閉燈；但經常會(hui) 出現：有的區域在有些時段不需要開燈，卻忘記關(guan) 燈，導致能源白白浪費。如果采用智能照明控製係統，能自動定時開/閉燈、能根據照度自動開/閉燈等，有效管理能耗。對於(yu) 村鎮養(yang) 老建築，如果使用智能照明控製需解決(jue) 好下列問題：

a. 村鎮級與(yu) 城市級的養(yang) 老建築相比，體(ti) 量、規模和投資均偏小，需研究確定適用於(yu) 村鎮養(yang) 老建築的智能照明解決(jue) 方案。在滿足使用功能的前提下強化成本控製，例如：以場景數量核算控製麵板；開關(guan) 量模塊盡量都能接入回路，減少空置；麵板安裝在出入口處；管理平台不控製領導辦公室、多功能廳等。

b. 針對養(yang) 老建築中眾(zhong) 多的照明燈具，需解決(jue) 方便老年人開/閉和一鍵控製場景的問題。

c. 如何有利於(yu) 建築節能管理？

村鎮養(yang) 老建築中智能化的應用，不是麵子工程，而是要切實解決(jue) 老年人的實際使用問題，提升老年人的生活品質，優(you) 化養(yang) 老建築的使用功能。

2 設置原則

智能照明控製係統的設置要在重視老年人使用習(xi) 慣和操作特點的基礎上，落實精細化管理策略，實現綠色養(yang) 老，體(ti) 現實用、適用和經濟性。

2.1 注重使用習(xi) 慣

結合老年人的使用習(xi) 慣，體(ti) 現人文關(guan) 懷。例如：無線控製開關(guan) 麵板，盡量不要隨機設置，依然按照傳(chuan) 統位置進行安裝，避免老年人記憶力衰退、隨機設置導致找不到；按照傳(chuan) 統位置安裝，符合老年人長期以來形成的固定操作習(xi) 慣。

智能照明在養(yang) 老建築中要貼合老年人豐(feng) 富的實際應用需求，以適用技術為(wei) 本，愉悅體(ti) 驗，逐步接受；否則，隻專(zhuan) 注，硬性套用，反而事倍功半。

2.2 操作層麵

按照老年人的特點，控製操作不能複雜化，越簡單越好。例如：控製麵板的設置是一鍵控製；盡量采用自動智能控製。智能照明控製不能變成老年人的操作累贅和使用包袱。

2.3 精細化管理

結合養(yang) 老建築的布局，針對定時、感應、聯動3種控製模式，具體(ti) 場景應研究確定對口方案和控製策略，例如：食堂就餐區應設置集中化、總開關(guan) 定時控製模式，完成對全部照明的定時開/閉；照度傳(chuan) 感器適用於(yu) 起居室、文娛與(yu) 保健用房等老年人接受日光浴的區域。通過區域及場景的不同智能化設置，充分體(ti) 現養(yang) 老建築的精細化管理水平。

2.4 綠色且經濟

智能照明能夠減少過度照明，合理降低燈具負載，延長燈具壽命，實現綠色養(yang) 老建築。在養(yang) 老建築中選擇實用、適用且造價(jia) 低的智能照明技術，既改善了老年人的生活質量，又提高了養(yang) 老企業(ye) 的管理水平。

3 應用

通過分析養(yang) 老建築通用場所和房間的特點，篩選出智能照明的適用技術以定時、感應、聯3種控製模式為(wei) 主，按需靈活配置，形成多點控製、場景管理、調光調色、分區控製等功能，將傳(chuan) 統的人工手動控製轉換成智能照明自動管控，提高管理水平，減少養(yang) 老建築的運行維護費用。

3.1 適用技術

村鎮養(yang) 老建築體(ti) 量小、投資有限，需從(cong) 現有眾(zhong) 多的的智能照明控製技術中篩選出實用、適用技術，解困老年人的亟需問題，同時達到建築節能的目的。以下就定時、感應、聯動3種控製技術及其適用部位予以介紹。

3.1.1 定時控製

定時控製是智能照明控製係統根據所設定的時間，自動對回路進行開/閉、調光、自動切換場景等控製。在智能照明控製係統中，預設時間、周期、控製範圍、控製方式，均可由用戶自定義(yi) 設置。養(yang) 老建築中常規的定時時段是按照作息時間，劃分為(wei) ：上班、下班、午休。表1是安裝和未安裝照明定時控製的對比分析。

表 1 安裝和未安裝照明定時控製的對比分析

在此，隻列舉(ju) 了上班、下班、午休的定時控製應用，如果其它場景像投影模式、自由活動模式等，都能實施精細化管理，長此以往，養(yang) 老建築的整體(ti) 節能將非常可觀。

3.1.2 感應控製

係統通過接收傳(chuan) 感器的感應信號，執行預先設定的控製程序，對相關(guan) 的回路進行開/閉、調光、自動切換場景等控製。在養(yang) 老建築中，實際應用以紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器和照度傳(chuan) 感器的感應技術居多，表2是安裝和未安裝照明感應控製的對比分析。

表 2 安裝和未安裝照明感應控製的對比分析

設置照明感應控製，不僅(jin) 實現了建築節能，而且靠窗區域，係統智能地利用室外自然光，使老年人在室內(nei) 曬太陽，接受充足的日光浴。

對於(yu) 感應控製設備，可以選用紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器或者照度傳(chuan) 感器單一功能的設備，也可選用紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器與(yu) 照度傳(chuan) 感器進行功能集成的設備。

照度傳(chuan) 感器感應控製是根據預先設定的照度值，跟隨感知區域的照度變化，自動轉換白晝場景。白天，係統將燈光調暗，光照度調節到老年人視覺的範圍；天氣晴朗時，室內(nei) 燈光自動調暗；天氣陰暗時，室內(nei) 燈光按預設的照度自動調亮。當夜幕降臨(lin) 時，係統進入“傍晚”工作狀態，緩慢地調亮各區域的照度。

3.1.3 聯動控製

從(cong) 智能化係統集成管理來講，智能照明控製係統需與(yu) 消防應急照明和疏散指示係統、火災自動報警係統、安全防範係統、建築設備監控係統等進行聯動控製。當發生火災等緊急情況時，可聯動關(guan) 閉正常照明，強製打開應急照明並顯示逃生方向；強製打開應急通道的電子門鎖；強製關(guan) 閉空調、打開通風設備等。

智能照明控製係統中帶有消防信號接口的開關(guan) 量模塊，應能接收由火災自動報警係統內(nei) 的消防模塊發送的幹接點信號或DC 24V信號，按預設邏輯自動對相應回路進行聯動控製。

3.2 應用研究

隻對村鎮養(yang) 老建築中通用型場所和房間進行應用示範研究，未提及的場所和房間，可視具體(ti) 項目情況，參考通用型場所和房間的應用技術，製定適用的解決(jue) 方案。

3.2.1 起居室、臥室

起居室長走道的照明，需采用紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器進行兩(liang) 端控製，避免老人在黑暗中行走造成危險。臥室至衛生間的走道牆麵距地0.40m處，應設置感應腳燈，方便老年人夜間活動，減少跌倒危險。

當使用照度傳(chuan) 感器時，起居室照度預設值不應低於(yu) 200lx，臥室照度預設值不應低於(yu) 150lx。

3.2.2 門廳、走廊、電梯廳、樓梯間

根據門廳、走廊、電梯廳和樓梯間的功能需要及人員活動規律，合理選用感應、聯動控製技術：

a. 日常采用紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器，人來燈亮、人走燈滅。當貴賓訪問時，開啟全部燈，轉為(wei) 歡迎模式。

b. 配置照度傳(chuan) 感器，當自然光線充足時，關(guan) 燈以節省電能；光線不足時，根據人員活動的需要進行開燈。

c. 當發生消防報警時，聯動強製關(guan) 閉正常照明，打開應急照明、顯示逃生方向。

d. 當使用照度傳(chuan) 感器時，門廳照度預設值不應低於(yu) 200lx，走廊和電梯廳的照度預設值不應低於(yu) 150lx，樓梯間照度預設值不應低於(yu) 100lx；疏散路徑地麵水平照度預設值不應低於(yu) 10lx。

3.2.3 食堂、文娛與(yu) 保健用房

食堂設置的滅蠅燈應按不同氣候區、分季節開/閉，例如：南方地區，智能控製春、夏、秋季點亮，冬季關(guan) 閉；北方地區，智能控製夏、秋季點亮，春、冬季關(guan) 閉。但當同一個(ge) 場所設置了多個(ge) 滅蠅燈時，在保證滅蠅的前提下，合理設計智能控製的流程，使滅蠅燈輪流開/閉，既避免了滅蠅燈長明，易損耗，又達到了節能目的。當食堂選用紫外線殺菌燈時，應嚴(yan) 格按照GB 19258-2012《紫外線殺菌燈》的規定，設計智能控製的流程，有人時，聯動關(guan) 閉紫外線殺菌燈，避免對人體(ti) 造成傷(shang) 害。

文娛與(yu) 保健用房中的閱覽室，老年人普遍存在視力欠佳的問題，為(wei) 了保證閱覽室的水平和垂直照度、均勻度達標，避免眩光、頻閃、顯色指數低、色溫過高、藍光等，需在閱覽室的燈具上配置照度傳(chuan) 感器，對光環境實現自動監測和調控，使照度隨環境的變化而自動調整，達到恒照度控製的目標。同時，出於(yu) 節能考慮，在閱覽室、健身房等處可結合紅外/微波雙

鑒傳(chuan) 感器的區域性移動和微動感應功能，實施精細化智能控製。

使用照度傳(chuan) 感器時，食堂照度預設值不應低於(yu) 200lx，文娛與(yu) 保健用房照度預設值不應低於(yu) 300lx。

3.2.4 衛生間、浴室、盥洗室

衛生間照明選用紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器控製，有人使用時自動開燈，無人時自動關(guan) 燈。

當使用照度傳(chuan) 感器時，衛生間、浴室、盥洗室的照度預設值不應低於(yu) 200lx。

3.3 注意事項

對於(yu) 智能照明控製係統除考慮技術類型和技術應用外，還需考慮傳(chuan) 感器的安裝要點、紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器的探測範圍、係統通信協議的影響、有線和無線係統的選擇、本地平台和雲(yun) 端平台的區分選用、啟用係統巡檢功能等，以下就這些方麵進行簡述。

3.3.1 傳(chuan) 感器安裝要點

傳(chuan) 感器安裝時，需滿足下列要求：

a.紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器探測範圍內(nei) 不應放置易產(chan) 生誤幹擾的物體(ti) ，如窗簾、高大植物、盆栽等。

b.照度傳(chuan) 感器安裝位置不應有燈具或其它光源直射，也不應朝向表麵反射率高的物體(ti) ，如鏡子、顯示器等。

c.紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器的安裝位置距離玻璃門/窗及門口、通風口等產(chan) 生氣流的地方，至少2m，紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器的安裝高度距離地麵2.5-3.2m。

d.兩(liang) 個(ge) 傳(chuan) 感器的間距至少6m。

3.3.2 紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器的探測範圍

紅外/微波雙鑒傳(chuan) 感器的探測區域分為(wei) 移動和微動（如圖2所示），微動指晃頭、揮手臂等微小動作；移動指人體(ti) 走動的大動作。微動探測覆蓋區域直徑5 m，移動探測覆蓋區域直徑10m。

注：以地麵為(wei) 界，上半部分是傳(chuan) 感器安裝高度的立麵（正視圖）示意，下半部分是傳(chuan) 感器探測覆蓋區域的平麵（俯視圖）示意。

圖2 傳(chuan) 感器探測範圍示意

3.3.3 通信協議影響

當智能照明控製係統使用不同的通信協議時，組網方式、控製線纜類型、控製設備數量、網關(guan) 類型等均不同，通信協議決(jue) 定係統的類型。實際工作中，要根據建築項目體(ti) 量、控製功能來定位係統類型和智能控製產(chan) 品的檔次；盡量選用標準化的通信協議，降低係統使用方麵的局限性。

3.3.4 有線和無線係統

首先有線和無線係統所使用的通信協議不同；其次有線係統需要布線，無線則無需布線，省錢省力。對於(yu) 實際項目應靈活采用有線或無線或有線與(yu) 無線有機結合的係統，構成係統優(you) 化、功能強大的解決(jue) 方案。

3.3.5 本地和雲(yun) 端平台

係統管控平台有本地和雲(yun) 端之分，可二選一。本地平台屬自持平台，擁有自主管轄權；而雲(yun) 端平台的優(you) 勢在於(yu) 可通過遠程進行管控，省去本地平台的運維成本。

3.3.6 係統巡檢功能

係統應具備在線巡檢功能，一旦發現線路故障、設備故障，可及時上報。同時，出於(yu) 對老年人生活習(xi) 慣特殊性的考慮，對於(yu) 特定區域，係統每天晚上自動開啟照明回路巡檢功能，按照預設，每隔一定時間係統巡檢所有照明回路狀態，自動關(guan) 閉未使用的回路，實現節能。

4 hth下载地址智能照明控製係統

4.1 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) 一些中小型的項目；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。

4.2 應用場所

適合於(yu) 各類智能小區、醫院、學校、酒店、工廠，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。

4.3 係統結構

4.4 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一致時會(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) ，也可以一個(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，調光總控可以對一個(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或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

5 設備選型

6 結語

在村鎮養(yang) 老建築中推廣應用智能照明控製技術應分步實施，首先對篩選出的適用技術進行應用研究，接著實施係統平台的統一管控，最後實現平台通過WEB 瀏覽器訪問並可提供雲(yun) 端服務。智能照明在**程度地提升老年人使用需求的同時，應有效地降低養(yang) 老建築照明能耗，為(wei) 村鎮養(yang) 老事業(ye) 添磚加瓦。

參考文獻

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