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淺談建筑項目中的智能照明系統的設計與研究

更新時間:2023-06-28      瀏覽次數:784

【摘要】:建筑智能照明工程中智能照明控制系統發展迅速,具有舒適性和節能性兩方面優勢。智能照明控制系統已經處于模塊化高速發展階段,如今更好的控制方案成為制約系統發展的瓶頸。文章在研究了國內外智能照明系統的基礎上,從照明節能方面提出照明控制方案設計時的4點要求:自然光補償節能、上下班定時開關燈、午休時間燈光關閉N%和下班后紅外感應節能。

【關鍵字】:智能照明;建筑工程;研究展望

1研究意義

現代建筑的能耗相當大,據資料統計建筑的能耗達整個總能耗的30%,而建筑物的能耗通常體現在建筑設備的能耗上,建筑物的設備能耗中照明及辦公用電大概占建筑設備用電的39%。傳統的照明控制缺點非常明顯,很難達到由管理室對全體照明成批監控;現場控制也不夠靈活。智能照明控制系統可以更有效地利用能源,緩解能源危機。

2國內外研究現狀

以前由于成本高、運行維護難等原因,智能照明系統僅在一些重點項目及道路、蔬菜大棚口、舞臺和辦公大樓l3.等需要特定燈光場景的場合中得到應用。

根據辦公大樓的運營實例,節能效果能達到20~50%以上;一般的商場、酒店、地鐵站等地的節能效果也能達到25~30%,同時可將燈具使用壽命延長2-3倍。如2012年,日本人Ono,Keiko等使用智能照明系統控制辦公室頂棚LED燈具,測得實際節能60~80%。2013年,Byun等在實驗室內,用LED智能照明系統模擬控制住宅照明,*好的實驗節能數據為21.9%。

國內的智能照明控制系統,控制對象絕大多數為商業照明,如:劇院、博物館、路燈等。2013年,李智華等設計了一種基于ZigBee的LED智能照明控制系統,該系統在恒照度自適應控制試驗中取得了5%的誤差,但是在LED驅動的效率以及模糊PID恒照度自適應控制在抗擾動和響應速度等方面,還需要改進。

3 智能照明系統分析

3.1智能照明發展分析

在智能照明控制系統模塊化的今天,各大廠商智能照明模塊*大的區別就在于各自對照明系統場景方案的設計。建筑類型多種多樣,業主需求五花Afq,如何針對性的提取共性,設計出符合絕大多數業主需求的控制方案,盡可能的一樓一方案才能實現真正意義上的智能。以下為智能照明模塊方案中的幾點共性。

3.1.1自然光補償節能

從節能的角度考慮,應盡可能*大程度地使用自然光。智能照明系統通過加裝在窗戶上的照度傳感器智能調節燈光強度,如圖1所示。

3.1.2上下班定時開關燈

傳統模式中,每天需要管理人員提早出發,一片區域一片區域打開。智能控制系統按照預先設定的程序,準時、全自動運行,并無人工成本。

3.1.3午休時間燈光關閉N%

午休時間,員工外出就餐,并不需要.[作時的照度,可適當調整燈具光強或關閉部分燈具。若以午休時間燈光關閉50%為例,每天中午休息一小時,平均每個回路每天少運行O.5小時,每回路每天運行10小時計算,實際節省電力為5%。

3.1.4下班后紅外感應節能

系統按照預先設置的程序,每隔一定時間電腦巡查所有燈光回路狀態,自動關閉無需使用的回路。

4 安科瑞智能照明控制系統

4.1概述

ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術,技術成熟可靠,安全穩定。開關驅動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設計,可以任意拼接擴展,同時預留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺進行數據交換。

4.2應用場所

適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

4.3系統結構

 image.png

4.4系統功能

1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態,反饋現場受控回路的開關狀態,監控界面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、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障,并將故障信息記錄并顯示在界面中。

3)可以對單個照明回路實現開關控制;每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關,也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。

4)開關驅動器支持過零觸發功能,負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有效減少電磁干擾以及對電網的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。

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

6)拖動調光控件,照明設備從0%到100%進行調光,可以對單個照明回路實現調光控制,調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制,也可以對多個照明回路實現調光控制,通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

7)點擊場景控件,打開或者關閉對應場景設置,軟件界面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閉。

8)設置定時時間,確認時間點后,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)系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;根據天文時鐘控制照明開關,實現日落開燈、日出關燈的功能。

10)所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊;當上位機系統故障或模塊離線時,驅動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執行,不影響日常的照明控制效果。

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

12)預留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。

4.5設備選型

名稱

型號

功能

備注

安科瑞智能照明控制系統

ALIBUS

可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制

 

名稱

型號

上行

下行

外形尺寸

備注

智能通信管理機

Anet-1E1S1

1路以太網

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機

Anet-1E2S1

1路以太網

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理機

Anet-2E4S1

2路以太網

4路RS485

168*113*54

 

智能通信管理機

Anet-2E8S1

2路以太網

8路RS485

168*113*54

 

名稱

型號

負載電流

安裝方式

外形尺寸

備注

4路開關驅動器

ASL220Z-S4/16

16A

導軌式

144*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

8路開關驅動器

AS220Z-S8/16

16A

導軌式

216*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

12路開關驅動器

ASL220Z-S12/16

16A

導軌式

288*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

16路開關驅動器

ASL220Z-S16/16

16A

導軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.電流檢測

6.定時控制

8路調光驅動器

ASL220Z-SD8/16

16A

導軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電流16A

3.磁保持繼電器

4.延時控制

5.0-10V調光

名稱

型號

性能

安裝方式

外形尺寸

備注

紅外感應傳感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微波感應傳感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

微動感應傳感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開孔55mm

IP網關

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

導軌式

14*28*39

系統組網元件

監控軟件接口設備

1聯2鍵智能面板

ASL220-F1/2

2組控制指令

86盒

86*24*86

開關

調光

場景

2聯4鍵智能面板

ASL220-F2/4

4組控制指令

86盒

86*24*86

3聯6鍵智能面板

ASL220-F3/6

6組控制指令

86盒

86*24*86

4聯8鍵智能面板

ASL220-F4/8

8組控制指令

86盒

86*24*86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5結束語

文章通過對當今智能照明系統研究分析的基礎上,從照明系統運行方案層面對照明系統進行了深入研究,通過分析多個廠家照明系統的各個方案,體現較高節能水平的同時,又注重照明質量。智能照明控制系統不僅僅對照明設計的發展具有前瞻生意義,更可以通過聯動,結合建筑設備自動化系統,提高建筑智能化進程。

參考文獻

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[8]孫良,肖 虹,建筑工程中的智能照明控制系統研究展望.

[9]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05

 

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