淺析安科瑞智能照明解決方案的應(yīng)用研究

江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司 江蘇江陰 214432

摘要：辦公環(huán)境不僅要有足夠的工作照明，更應(yīng)營造一個(gè)舒適的視覺環(huán)境，減少光污染。現(xiàn)公樓的照明已經(jīng)成為直接影響辦公效率的主要因素之一，因此，越來越引起人們的高度重視。智能照明控制系統(tǒng)的技術(shù)，隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展而不斷更新 以適應(yīng)各種建筑結(jié)構(gòu)布局，不同燈具的選配，實(shí)現(xiàn)多樣化的控制模式。

關(guān)鍵詞：智能照明控制系統(tǒng)；室內(nèi)照明；節(jié)能設(shè)計(jì)

0引言

隨著科技的不斷發(fā)展，智能化成為各個(gè)行業(yè)的重要發(fā)展方向。其中，智能照明系統(tǒng)因其節(jié)能、環(huán)保、便捷的特點(diǎn)，逐漸在商業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。智能照明系統(tǒng)的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在提高照明品質(zhì)、降低能源消耗、優(yōu)化用戶體驗(yàn)等方面，對(duì)于推動(dòng)綠色建筑和智能化酒店的發(fā)展具有重要意義。

1智能照明系統(tǒng)的定義和發(fā)展概況

智能照明系統(tǒng)是指通過先進(jìn)的傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)照明的智能化控制和管理，以滿足人們不同的照明需求，并達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。智能照明系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：萌芽階段、發(fā)展階段和成熟階段。目前，智能照明系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家庭、辦公場所、商場、酒店等商業(yè)領(lǐng)域。

2智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義

（1）良好的節(jié)能效果

采用智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源，智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的預(yù)設(shè)置控制方式和控制元件，對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外，智能照明控制系統(tǒng)中對(duì)熒光燈等進(jìn)行調(diào)光控制，由于熒光燈采用了有源濾波技術(shù)的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數(shù)，降低了低壓無功損耗。

（2)延長光源壽命。

不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量，降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，管理維護(hù)也變得簡單了。無論是熱輻射光源，還是氣體放電光源，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)是光源損壞的一個(gè)主要原因。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)可以延長光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時(shí)還具備了電壓限定和軛流濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對(duì)光源的損害。采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了沖擊電流對(duì)光源的損害。通過上述方法，光源的壽命通常可延長2～3倍。

（3）改善工作環(huán)境，提高工作效率

良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個(gè)必要條件。良好的設(shè)計(jì)，合理地選用光源、燈具及優(yōu)良的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質(zhì)量。智能照控制系統(tǒng)以調(diào)光模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開關(guān)控制燈具，可以有效地控制各房間內(nèi)整體的照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)，這種控制方式內(nèi)所采用的電氣元件也解決了頻閃效應(yīng)，不會(huì)使人產(chǎn)生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲勞的感覺。

（4）實(shí)現(xiàn)多種照明效果

多種照明控制方式，可以使同一建筑物具備多種藝術(shù)效果，為建筑增色不少。現(xiàn)代建筑物中，照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果，更應(yīng)具備多種的控制方案，使建筑物更加生動(dòng)，藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺效果和美感。以某工程為例，建筑物內(nèi)的展廳、報(bào)告廳、會(huì)議室等，如果配以智能照明控制系統(tǒng)，按其不同時(shí)間、不同用途、不同的效果，采用相應(yīng)的預(yù)設(shè)置場景進(jìn)行控制，可以達(dá)到豐富的藝術(shù)效果。

（5）管理維護(hù)方便

智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預(yù)置場景的參數(shù)存儲(chǔ)在控制模塊中，這些信息的設(shè)置和更換十分方便，使大樓的照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡單。

3智能照明系統(tǒng)方案及硬件選型

系統(tǒng)方案

以綜合大樓為例，采用安科瑞的ALIBUS智能照明控制系統(tǒng)，對(duì)大堂、會(huì)議室、樓梯間、公共走廊、電梯廳等地均采用了智能照明控制。大廈的智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。

大堂是人員進(jìn)入樓體的必經(jīng)之路，好的裝修效果及設(shè)計(jì)布局可以給人一個(gè)舒服空間，但沒有好的燈光照明來襯托難以達(dá)到設(shè)計(jì)師所想要的效果。為了使人員無論在什么時(shí)候進(jìn)入大堂，能感覺到由燈光效果帶來的舒服環(huán)境。辦公大廳區(qū)域照明用紅外傳感器進(jìn)行人體感應(yīng)，采用分回路開關(guān)控制，預(yù)設(shè)場景控制，可通過智能面板或傳感器一鍵切換場景，既滿足了美觀，又兼顧了節(jié)能。

會(huì)議室是辦公樓中的重要功能場所，采用分回路手動(dòng)控制、場景控制，根據(jù)需要分為會(huì)見、辦公、休息等多種場景模式，預(yù)先精心設(shè)計(jì)多種燈光場景，使用時(shí)只須選擇相應(yīng)的場景智能面板按鍵，燈光會(huì)自動(dòng)按照設(shè)定好的方式打開。在會(huì)議室門口設(shè)置電子標(biāo)簽面板，以供會(huì)議室管理人員按照需求手動(dòng)選擇或?qū)崟r(shí)控制，以滿足會(huì)議、投影、發(fā)言和情節(jié)等不同需求。

樓梯間、公共走廊、電梯廳屬于敞開公共空間。采用分回路開關(guān)控制、動(dòng)靜探測控制、就地控制等。對(duì)公共區(qū)域的燈保持基本亮度，也可通過系統(tǒng)對(duì)某一回路的燈進(jìn)行開關(guān)控制，在樓道間、公共走廊區(qū)域都安裝有紅外移動(dòng)探測器，實(shí)行人來自動(dòng)燈亮、人走延時(shí)關(guān)燈的自動(dòng)控制方式。為了方便現(xiàn)場工作人員對(duì)該區(qū)域的照明進(jìn)行控制及管理，在現(xiàn)場的每個(gè)樓道間門口還各安裝有一個(gè)智能控制面板。正常工作時(shí)間全開，非工作時(shí)間改為減光照明，節(jié)假日無人時(shí)可以只亮少量燈為視頻監(jiān)控保留足夠的照度。管理人員還可以通過中控電腦對(duì)樓道間、公共走廊照明進(jìn)行監(jiān)視和控制。

ALIBUS智能照明監(jiān)控軟件安裝在大廈內(nèi)部消控室中，實(shí)時(shí)監(jiān)控大廈內(nèi)各驅(qū)動(dòng)器回路狀態(tài)，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況遠(yuǎn)程開啟/關(guān)閉特定回路，合理避免人走忘記關(guān)燈的情況。

硬件設(shè)備介紹

系統(tǒng)采用超六類屏蔽網(wǎng)線作為總線線纜，將所有智能照明控制，模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可以實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。智能照明控制系統(tǒng)設(shè)備如下表所示：

開關(guān)驅(qū)動(dòng)器

開關(guān)驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)收集、處理和分發(fā)照明控制信息到ALIBUS總線上，用于翻譯和處理控制指令。在現(xiàn)場，它們以既定的可編程的規(guī)則來管理輸入信號(hào)和燈光輸出。通過使用ALIBUS通信協(xié)議，系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行增強(qiáng)和擴(kuò)展，以適應(yīng)不同的照明應(yīng)用需求或建筑面積。主控制器之間和照明服務(wù)器多數(shù)使用以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)由以太網(wǎng)對(duì)接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

傳感器

輸入設(shè)備里，傳感器也是智能照明系統(tǒng)中的器件。傳感器技術(shù)以信息的獲取與變換為核心，是拓展信息資源的源頭，具有將計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制技術(shù)銜接為一體的關(guān)鍵功能。傳感器主要分為以下類型：

（1）紅外傳感器。自然界的物體只要溫度高于-273℃,總是持續(xù)向外發(fā)出紅外輻射。物體的溫度越高，其所發(fā)射的紅外輻射峰值波長越小，發(fā)出紅外輻射的能量越大。當(dāng)人進(jìn)入感應(yīng)范圍時(shí)，紅外傳感器探測到人體紅外光譜，自動(dòng)接通負(fù)載，只要人不離開感應(yīng)范圍，便將持續(xù)接通，一旦人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。

（2）照度傳感器。照度傳感器可以用于照明，根據(jù)空間自然光水平控制人工照明開關(guān)或者進(jìn)行調(diào)光，以監(jiān)視能源消耗，同時(shí)不影響視覺效果。

該傳感器作為輸入模塊，可以檢測室內(nèi)人員或物體的運(yùn)動(dòng)情況以及當(dāng)前實(shí)時(shí)照度，并依照預(yù)設(shè)的邏輯發(fā)送控制命令至照明配電箱（柜）內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器從而實(shí)現(xiàn)照明的自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)。測到人體紅外光譜，自動(dòng)接通負(fù)載，只要人不離開感應(yīng)范圍，便將持續(xù)接通，一旦人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。

（3）微波雷達(dá)探測器。微波雷達(dá)傳感器原理是，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生低功率微波信號(hào)，并通過發(fā)射天線輻射到空中，接收天線接收物體的反射回波，在接收機(jī)中進(jìn)行放大、混頻等射頻處理，并輸出中頻信號(hào)，后經(jīng)雷達(dá)信號(hào)處理，解析出測量結(jié)果。

雷達(dá)感應(yīng)相對(duì)于聲光控制和紅外外感應(yīng)的控制方式，具有更多優(yōu)點(diǎn)。它具有抗射頻干擾能力強(qiáng)、不受溫度、濕度等影響，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)和外觀的完整性。

智能控制面板

智能面板是用來接通和斷開照明線路電源的一種低壓電器。面板不僅是一種裝飾功能用品，更是照明用電安全的主要零部件，其產(chǎn)品質(zhì)量、性能材質(zhì)對(duì)于預(yù)防火災(zāi)、降低損耗都有至關(guān)重要的作用。在照明控制系統(tǒng)中，通過對(duì)單燈的開關(guān)控制組合實(shí)現(xiàn)某種控制策略。

6結(jié)束語

未來，智能照明系統(tǒng)的商業(yè)應(yīng)用前景非常廣闊。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和市場需求的變化，智能照明系統(tǒng)將不斷得到改進(jìn)和完善，并應(yīng)用于更多的商業(yè)領(lǐng)域。同時(shí)，隨著人們對(duì)于智能化和節(jié)能環(huán)保的需求不斷增加，智能照明系統(tǒng)的市場前景也將越來越廣闊。因此，我們需要更加深入和全面地了解和研究智能照明系統(tǒng)的商業(yè)應(yīng)用，以促進(jìn)其更好地發(fā)展和應(yīng)用，推動(dòng)綠色建筑和智能化樓宇的更好發(fā)展。

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[3]辦公建筑智能照明改造方案

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11月版