智能照明系统在智能建筑中的应用

发布于：2015-08-03 09:26:03 来自：电气工程/照明工程 [复制转发]

目前，随着信息产业的高速发展，智能建筑被人们熟识，在北京、上海等地也不断地涌现出了大批的智能建筑。所谓智能建筑，就是一种基于计算机控制平台，对配电、安防、照明等各项子系统的监测及其与建筑物有机结合，最大限度地满足使用者舒适性、方便性的要求，以达到节能、高效管理、快速的信息化服务等目的。而智能照明控制系统是智能建筑的一个重要组成部分，该系统是根据某一区域的功能、每天不同的时间、室内光亮度或该区域的用途来自动控制照明。智能照明系统应用在智能建筑中，不仅能营造出舒适的生活、工作环境以及现代化的管理方式，还能创造出可观的效果。

1 智能照明控制系统的基本组成

智能照明控制系统由输入单元和输出单元、系统单元三部分组成。

（1）输入单元（包括输入开关、场景开关、液晶显示触摸屏、智能传感器等）：将外界的信号转变为网络传输信号，在系统总线上传播；

（2）输出单元（包括智能继电器、智能调光模块）：收到相关的命令，并按照命令对灯光做出相应的输出动作；

（3）系统单元（包括系统电源、系统时钟、网络通信线）：为系统提供弱电电源和控制信号载波，维持系统正常工作。

智能照明系统通过计算机主机或PC监控器编程设计出各种不同的照明方案，如需集中管理的，可在控制室中设置一台主机。每个输入输出单元设置唯一的地址并用软件设定其功能。输入单元一般为安全电压。输入信号在通信网络上传送，所有的输出单元接收并作出判断，控制相应的输出回路。系统中的每个单元均内设微处理器（CPU）和数据存储器，所有的参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电或某一单元损坏，也不影响其它单元的正常使用，整个系统则通过总线连接成网。

2 智能照明控制系统的特点

智能照明控制系统之所以能广泛应用在智能建筑中，其主要特点为：

（1）实现照明控制人性化：由于不同的区域对照明质量的要求不同,需调整控制照度，来实现场景控制、定时控制、多点控制等各种控制方案。方案修改与变更的灵活性能进一步保证照明质量。采用智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间自动切换。例如，当一个工作日结束后，系统会自动进入晚间工作状态，自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光，同时系统的探测功能也将自动生效，自动关闭无人区域的灯，并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。另外，还可以通过编辑器随意改变各区域的照度，以适应各种不同场景的要求。

（2）改善工作环境，延长灯具使用寿命：传统照明系统中，配有传统 镇流器的日光灯经常以较低的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，工作效率降低。而智能照明系统中的可调光电子 镇流器则工作在很高频率下，不仅克服了频闪，而且消除了启辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率，延长了灯具的使用寿命。

（3）节约能源：智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具（包括 白炽灯、日光灯、霓虹灯等）进行智能调光。当室外光较强时，室内照度自动调暗，室外光较弱时，室内照度则自动调亮，使室内的照度始终保持在恒定值附近，从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外，智能照明管理系统采用设置照明工作状态的方式，按时进行自动开、关照明，通过智能化管理使系统能最大限度地节约能源。

（4）提高管理水平：智能照明控制系统将普通照明的人为开/关转变为智能化管理，不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且将大大减少大楼的运行维护费用，并带来较大的投资回报。

3 智能照明控制系统的应用实例

智能照明控制系统在办公照明、宾馆酒店照明、体育场馆照明等领域都有很广泛的应用，下面主要介绍其在体育场馆灯光控制方面的应用。

体育场馆照明控制的最主要目的不在于节能，而在于有效管理场馆内的所有灯具，配合多种比赛的需要，实现自动控制。通过对体育场馆的各类照明灯具按不同的需求进行智能控制，可使其能适应不同环境的不同需求，达到不同的照明效果。

以某一体育场馆的设计为例，根据当地体育运动发展的情况设计开灯方案模式，有彩电转播模式、比赛模式、训练模式、文艺演出模式、清扫模式等，用户可根据需要自行编辑。同时，照明控制系统应该与音响控制系统和消防系统联动。当现场音乐响起，灯光马上会出现一些变化效果作为配合，如开球、进球得分都会有不同的场景。消防联动的作用是确保火警时应急照明启动，方便人员的疏散。

该比赛场馆：灯具选用斜照型和深照型金卤灯，考虑到灯具的功率都较大（共有105套2000W，24套500W的金卤灯），分别由分散在主体育场馆灯光控制室内的多个配电柜进行控制。整个控制系统采用集中控制和管理，分散执行的方式，即中央监控中心（上层）和智能照明控制柜（下层）。

监控中心可进行整个场地的照明控制和管理，与各台智能照明控制柜中的可编程照明控制器进行循环通讯联络。一方面，将有关控制命令通过总线传输，发至各区域照明控制柜内的可编程控制器，让其接收相关的控制命令；另一方面，接收来自各区域照明控制柜内的可编程控制器向上转发的有关自动或手动状态，开灯或关灯状况等信号，通过分类处理，在计算机屏幕上显示参数，对异常情况采取提示处理。它可与其它BA系统通过接口集成。

智能照明控制柜则是具体执行监控中心计算机发出的各项控制命令，控制场地照明灯光以不同模式开灯，满足各项体育运动比赛或活动的要求，并巡回采集照明回路的开关状态参数等信号。对于场地灯光，除了在监控中心的计算机上控制外，还可在现场的控制柜上进行手动按钮分组操作、控制。

体育场馆的灯光照明系统通过智能控制系统设定的模式运行，也可减少不必要的耗电开支，降低运行维护费用；通过自动调节场地灯光打开的先后顺序，还可有意识地避免灯光同时点亮而造成的启动电流过大，并可限制金卤灯再启动的间隔时间，大大增加灯具的寿命；这些为节约用户开支，尽快收回成本创造了条件。

体育场馆本身线路多,功能复杂,通过采用灯光智能控制系统可简化线路，节省导线和电缆的消耗量，从而降低投资，缩短工期，并减少维修管理费用,给施工带来了极大的方便。因此在体育场馆照明设计中采用智能控制系统，其优点综述如下：

（1）运用先进的电力电子技术，进行集中监控与遥控任务，且优化能源的利用，节约能源并降低运行费用；

（2）根据用户要求和照明区域的扩大，只需要修改软件设置，毋须对已有线路进行改造，即可调整照明布局和扩充功能。这将降低扩建费用和改造工期；

（3）断电状态结束恢复供电，系统将按预设定状态恢复正常工作，实现无人值班，提高管理水平；

（4）照明最佳运行方式的设定，使灯具使用寿命延长，从而减少维修工作量和设备费用；

（5）控制回路与负载回路分开，控制回路采用低电压，使人身安全得到保障。

4 结束语

智能照明控制系统的运用，通过人性化操作，达到了高效舒适、环保节能的目的，预示着绿色照明时代的到来。

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