智慧照明系统的设计与应用

安科瑞虞佳豪

经历疫情影响，中国2022年的电力增速不及预期。1月19日，中国电力企业联合会发布《2023年度全国电力供需形势分析预测报告》，报告数据显示，2022年，全国全社会用电量8.64万亿千瓦时，同比增长3.6%。而中电联在2022年初预计当年电力消费增速为5%-6%。

全年来看，受疫情等因素影响，二、四季度电力消费增速较低，分别为0.8%和2.5%，一、三季度增速分别为5%和6%，处于中电联的预测区间。

分行业来看，第一产业用电量1146亿千瓦时，同比增长10.4%，城乡居民用电量1.34万亿千瓦时，同比增长13.8%，增速较高。天气因素对居民用电影响明显，2022年8月，全国出现大范围持续高温天气，全国平均气温达到1961年以来历史同期最高水平，当月居民生活用电增长33.5%。2022年12月，四次冷空气影响中国，全国平均气温为近十年来同期最低，当月居民生活用电增长35%。

电力增速是经济发展的晴雨表。占比最大的第二产业用电量5.7万亿千瓦时，同比仅增长1.2%，是电力增速不及预期的主要因素，其中第二产业用电量在二季度、四季度都是负增长。具体到不同行业，其电力增速也反应了行业景气度，如新能车整车制造用电量大幅增长71.1%，而建材中水泥行业用电量同比下降15.9%，消费品制造业用电量同比下降1.7%。

电力装机方面，尽管在经历2021年电荒之后主管部门强调了煤电的保障兜底作用，煤电项目核准也在2022年出现回温，但总体低碳转型的趋势并未受影响，且程加速趋势。

如今，电力已经成为重要的能源形式。在这其中，各类楼宇电力消耗总量的占比是庞大的，而且预计2040年将从目前的53%提升至80%。由此看来，商业能否快速实现节能降耗，将在很大程度上决定“双碳”目标实现的速度。为更多客户提供绿色、节能、低碳甚至碳中和的数字化的解决方案，助力业实现“双碳”目标，安科瑞电气基于成熟的RS485通讯，具有自主知识产权的智能照明解决方案，为商业“设计-建设-运营-改造”全生命周期的完整解决方案。这套以强弱电整体化和软硬件整体化为核心的解决方案，通过边缘化计算主机控制，结合智能照明软件来实现稳定、可靠、合理和合理的节能控制。

照明耗电在各国总发电量中都占有很大比例，根据2004年国家住房和城乡建设部的统计， 我国照明耗电约占全国发电总量的10％一12％。 对一些照明时间较长、照明场所较多的机构，如高等学校，其照明耗电占本单位所有耗电的约40％。因此，在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施，可节约能源，产生明显的经济效益。

照明节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，利用光能。通常使用的节能措施有以下几种：

(1)按照GB／T 50034--2004((建筑照明设计标准》规定的各种场所的照度标准、照明功率密度值。

(2)充分利用自然光。

(3)选用高光效、显色性好的光源，选择配光合理、安全高效的灯具，推广低能耗、性能优的光源用电附件。

(4)合理选择照明控制方式，如采用智能照明控制系统等。

目前的设计中，第一种和第三种方法一般都能达到，第二种方法需要电气设计人员和建筑专业协调，并且需要考虑建筑的立面效果，实际执行中有一定难度。第四种方法仅需合理采用新技术，合理布置系统，即能达到理想效果。

智能照明是当前非常普及的一种照明控制方式。广泛使用于建筑物,景观，公共场所。本文以智能照明在商业综合体中的应用为基础，主要介绍了智能照明系统的功能与特点，系统运用的效果，在建筑自动化系统中的地位及优势等。在智能照明系统设计之初，要根据用户需求，针对商业综合体现场建筑物的情况特点；结合与BAS对接，与其他子系统联动的可行性；来设计规划系统的架构。

智能照明系统平台的安放位置及规模，如果只是单独使用，规模配置就要完整些。总线拓扑结构要根据建筑物的特点及功能需求来选择。为了保证系统运行及控制的速度及实时性，要控制总线的长度与总线上设备的数量的配置。网络的连接方面，是智能照明子系统独立组网(只适合智能照明系统独立运行的情况)，还是接入商业综合体里内的局域网，也要根据情况来选择。

所谓的智能照明系统，其通常是由信号输入以及控制单元等进行组成。在实际的建筑工 程进行和开展阶段，合理的对这一系统进行应用和选择，其可以满足社会节能环保需求，不断提升工程建设的整体水平和效果。当前，由于建筑行业进步速度日益加速，人 们对于工程建设的要求也相应提升。所以，为了工程建设各个环乃的质量都可以提升，在今后的发展过程中，应该强化对智能照明系统的应用，依照工程的实施情况，积极的对其研究和改进。

1.1 用户需求

基于计算机自动控制、网络通信、嵌入式软件等多方面技术组成的分布式控制管理系统，以实现照明设备智能化、集中管理和控制，同时具有定时、联动、场景、远程控制等功能。

智能照明系统的作用主要体现在以下几个方面：实现照明效果、实现照明控制和场景转换、节约能源、延长照明装置寿命和简化照明布线等。

2.现场应用产品介绍

2.1 开关驱动器

对开关驱动器的每个回路开关控制组合实现控制策略，通过定时功能（含天文时钟），预约功能，可以根据商业的实际营业情况来设置定时功能，来实现到点开对应的灯，和关对应的灯。

开关驱动器安装照片

2.2 监控中心

开关驱动器，通过IP协议转换器接入ASL2000智能照明上位机软件后台，下传照明控制命令，对照明灯具进行控制，同时监控照明系统运行状态。并且把所有运行信息记录存档，以供查询、检测使用。ASL2000智能照明上位机软件也可通过ModBus-TCP/IP上传至AcrelEMS企业微电网综合能效管理云平台。

IP协议转换器

智能照明ASL2000智能照明上位机软件

3.现场应用

3.1 系统拓扑图

系统拓扑图

以D楼系统拓扑图为例，分为两个回路，通过两个IP协议转换器把开关驱动器手拉手连接起来，构成组网。

3.2 系统接线

现场接线图

系统采用超六类屏蔽网线作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。

3.3 配置清单（以D楼为例）

3.4 系统主要控制功能

3.4.1 定时控制

在开关驱动器上预设照明回路的定时控制策略，可根据商业的作息制度灵活地设定与修改，在为物业管理人员提高管理水平和效率。

3.4.2 集中管理

对于所有的控制可实现实时监控并合理控制整个照明区域。使得控制方式更加方便快捷，节省人力电力。

电脑端可实现照明回路的时序控制，减少同时开灯时造成的电力损害。还可设置定时任务定时定点的开启预定回路；可查看智能照明系统的事件记录，包括操作控制，开关状态,登录退出等信息的记录。历史记录可通过日期进行过滤查看。

3.4.3 系统联动

与第三方系统或上层BA系统对接进行联动，能够实现诸如火灾报警强启、照明状态上传、第三方控制指令接收等功能。