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智能照明控制系统的应用
时间:2017-05-11 13:04 作者:admin 来源:未知
 

  随着现代建筑科学技术的不断进步和发展,人们物质文化和精神生活水平迅速的提高智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。

  智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下:

  一、实现照明控制智能化。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相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。

  二、改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。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(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。

  三、可观的节能效果。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,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、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,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。

  四、提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,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。

  智能照明控制系统的重要性

  智能照明控制系统是为了适应各种建筑的结构布局以及不同灯具的选配,从而实现照明的多样化控制。现有的智能照明控制系统主要分为中央集中控制系统及分布式控制系统两种。

  一个现代化的智能办公大楼,不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,使员工在其中工作保持心情舒畅,提高办公效率。据国内外有关资料介绍,办公照明用电量约占整个大楼能耗的1/3。因此,做好照明设计,选择合理的照明方案,配置先进的控制系统,加强照明控制设计,已成为智能办公楼的一个重要设计内容。它不仅能有效节约能源,降低用户运行费用,还可提高大楼管理水准。

  我们知道办公大楼按照功能区域划分,通常会有办公区、门厅、会议室、多功能厅等,各个功能区域的照明具有不同的特点。办公区域照明使用的光源主要是荧光灯与白炽灯,其中荧光灯多用于一般照明,白炽灯多用于局部照明,照度水平的设计主要取决于视觉作业的需要及经济条件的状况。办公区域的工作时间主要是在白天,可以考虑利用窗外入射的大量自然光进行照度补偿,不仅能节约能源,更能维持室内舒适的视觉环境。

  对于一个完整的办公楼智能照明控制系统来说,办公区是办公楼的主要组成部分,采用智能照明控制系统,可使其照明系统工作在全自动状态。通过配置的“智能时钟管理器”可预先设置若干基本工作状态,通常分为白天、晚上、清扫、安全、午饭等,根据预先设定的时间段可自动的在各种状态之间进行转换。比如:上班时间来临时,系统自动将灯打开,并将光照度自动调节在预先设定的水平。在靠窗的房间,系统能智能地利用室外自然光,当天气晴朗,室内灯自动调暗;天气阴暗,室内灯会自动调亮,以始终保持室内恒定的亮度。午餐时间,灯将自动变换到一个舒适、柔和的灯光场景,使工作人员能够很好地休息和放松。当一个工作日结束时,在智能时钟管理器的作用下,系统将自动地调暗各区域的灯光,进入晚上工作状态。同时智能传感器的动静探测功能将自动生效。系统处于清扫状态时,该区域的灯保持基本的亮度,当清扫人员扫到该区域时,智能传感器的动静探测功能自动生效,点亮该区域的灯,当清扫人员扫完该区域离开后,延时数分钟后将灯关掉。安全状态和清扫状态的工作原理相似。智能照明控制系统还能保证办公区域和公共区域协调的工作。如:办公区域有员工加班时,电梯厅、走廊等公共区域的灯就保持基本的亮度,只有当办公区域的人走完后,才将灯降低到安全状态或关掉,避免不必要的能源浪费。

  智能照明控制系统的优点

  智能照明控制系统与传统照明控制系统相比,在控制方式、照明方式、管理方式以及节能方面等均有不少优点。

  首先在控制方式和照明方式上,传统照明控制采用手动开关,只有开和关,而且只能一路一路地开和关。而智能照明控制采用调光模块,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同的灯光效果,营造出不同的舒适的视觉氛围。在控制上采用低压二次小信号控制,控制方式多,功能强,范围广,自动化程度高。其次,智能照明控制系统由于使用了自动化照明控制,智能利用光照以及通过网络,只需一台计算机就可对整个大楼的照明实现合理的能源管理自动化,不仅减少了不必要的耗电开支,同时也降低了用户的运行维护费用,在节能方面可比传统照明控制节电20%以上。另外,在智能照明控制系统中,由于可通过系统人为地设置电压限制,可以避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击,从而起到保护灯具,延长灯具使用寿命的作用。而更值得一提的是智能照明控制系统是一个开放式的系统,通过标准网络接口可方便地与BAS系统联接,实现智能大楼的计算机系统集成。

  智能照明控制系统的设计方法和步骤

  智能照明控制系统的设计一般都是在灯光设计和照明电气设计部分完成之后来进行的。其设计一般可分为:

  第一步:编制照明回路负载清单。

  在这过程中应注意:首先每条照明回路的灯具应该为同类型的灯具,这样才便于调光模块的选择和配置。而且每条照明回路的灯具控制性质应该是相同的,是普通供电或同为应急供电。其次,应核对每条照明回路的最大负载功率是否在需要选择的调光器允许的额定负载容量之内。最后,还要对一些照明回路的划分作适当的调整,使其更适合场景配置的需要,使各路灯光可组合构成一个优美的照明艺术环境。

  第二步:按照明回路的性能选择相关的调光器

  调光器是智能照明控制系统的主要部件,而对于不同类型的灯具应该选用不同适合他们的调光器。比如对于冷阴极灯(发光、霓虹、充气),这类灯采用电压变压器工作,所以应采用前沿相控调光器。而对于包括金属卤化物灯在类的各种气体放电灯则应该选用正炫波电压调光器。

  第三步:按照明控制要求选择控制面板和其他相关控制部件。

  第四步:选择附件和集成方式。

  第五步:编制系统设备配置表。

  结语

  从以上对智能照明控制系统的介绍,我们知道智能照明控制系统不仅可以满足和实现不同的灯光效果要求,实现照明的高层次智能管理,改善工作环境,提高工作效率,还可节约能源,延长灯具寿命,减少用户维护费用。随着建筑和照明技术的进步,照明和建筑融为一体,照明已成为建筑艺术的一部分,让我们大家共同努力,将更多、更好的智能照明控制系统应用到智能建筑的设计中去,营造出艺术、智能化的光环境,赋建筑与生命。

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