【摘要】：建筑智能照明工程中智能照明控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，具有舒適性和節(jié)能性?xún)煞矫鎯?yōu)勢(shì)。智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)處于模塊化高速發(fā)展階段，如今更好的控制方案成為制約系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。文章在研究了國(guó)內(nèi)外智能照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從照明節(jié)能方面提出照明控制方案設(shè)計(jì)時(shí)的4點(diǎn)要求：自然光補(bǔ)償節(jié)能、上下班定時(shí)開(kāi)關(guān)燈、午休時(shí)間燈光關(guān)閉N％和下班后紅外感應(yīng)節(jié)能。

【關(guān)鍵字】：智能照明；建筑工程；研究展望

1研究意義

現(xiàn)代建筑的能耗相當(dāng)大，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)建筑的能耗達(dá)整個(gè)總能耗的30％，而建筑物的能耗通常體現(xiàn)在建筑設(shè)備的能耗上，建筑物的設(shè)備能耗中照明及辦公用電大概占建筑設(shè)備用電的39％。傳統(tǒng)的照明控制缺點(diǎn)非常明顯，很難達(dá)到由管理室對(duì)全體照明成批監(jiān)控；現(xiàn)場(chǎng)控制也不夠靈活。智能照明控制系統(tǒng)可以更有效地利用能源，緩解能源危機(jī)。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

以前由于成本高、運(yùn)行維護(hù)難等原因，智能照明系統(tǒng)僅在一些重點(diǎn)項(xiàng)目及道路、蔬菜大棚口、舞臺(tái)和辦公大樓l3．等需要特定燈光場(chǎng)景的場(chǎng)合中得到應(yīng)用。

根據(jù)辦公大樓的運(yùn)營(yíng)實(shí)例，節(jié)能效果能達(dá)到20～50％以上；一般的商場(chǎng)、酒店、地鐵站等地的節(jié)能效果也能達(dá)到25～30％，同時(shí)可將燈具使用壽命延長(zhǎng)2-3倍。如2012年，日本人Ono，Keiko等使用智能照明系統(tǒng)控制辦公室頂棚L(fēng)ED燈具，測(cè)得實(shí)際節(jié)能60～80％。2013年，Byun等在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用LED智能照明系統(tǒng)模擬控制住宅照明，*好的實(shí)驗(yàn)節(jié)能數(shù)據(jù)為21．9％。

國(guó)內(nèi)的智能照明控制系統(tǒng)，控制對(duì)象絕大多數(shù)為商業(yè)照明，如：劇院、博物館、路燈等。2013年，李智華等設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee的LED智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在恒照度自適應(yīng)控制試驗(yàn)中取得了5％的誤差，但是在LED驅(qū)動(dòng)的效率以及模糊PID恒照度自適應(yīng)控制在抗擾動(dòng)和響應(yīng)速度等方面，還需要改進(jìn)。

3 智能照明系統(tǒng)分析

3.1智能照明發(fā)展分析

在智能照明控制系統(tǒng)模塊化的今天，各大廠(chǎng)商智能照明模塊*大的區(qū)別就在于各自對(duì)照明系統(tǒng)場(chǎng)景方案的設(shè)計(jì)。建筑類(lèi)型多種多樣，業(yè)主需求五花Afq，如何針對(duì)性的提取共性，設(shè)計(jì)出符合絕大多數(shù)業(yè)主需求的控制方案，盡可能的一樓一方案才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能。以下為智能照明模塊方案中的幾點(diǎn)共性。

3.1.1自然光補(bǔ)償節(jié)能

從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)盡可能*大程度地使用自然光。智能照明系統(tǒng)通過(guò)加裝在窗戶(hù)上的照度傳感器智能調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度，如圖1所示。

3.1.2上下班定時(shí)開(kāi)關(guān)燈

傳統(tǒng)模式中，每天需要管理人員提早出發(fā)，一片區(qū)域一片區(qū)域打開(kāi)。智能控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的程序，準(zhǔn)時(shí)、全自動(dòng)運(yùn)行，并無(wú)人工成本。

3.1.3午休時(shí)間燈光關(guān)閉N％

午休時(shí)間，員工外出就餐，并不需要．[作時(shí)的照度，可適當(dāng)調(diào)整燈具光強(qiáng)或關(guān)閉部分燈具。若以午休時(shí)間燈光關(guān)閉50％為例，每天中午休息一小時(shí)，平均每個(gè)回路每天少運(yùn)行O．5小時(shí)，每回路每天運(yùn)行10小時(shí)計(jì)算，實(shí)際節(jié)省電力為5％。

3.1.4下班后紅外感應(yīng)節(jié)能

系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)置的程序，每隔一定時(shí)間電腦巡查所有燈光回路狀態(tài)，自動(dòng)關(guān)閉無(wú)需使用的回路。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線(xiàn)技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型的項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì)，可以任意拼接擴(kuò)展，同時(shí)預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適合于各類(lèi)智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線(xiàn)狀態(tài)，反饋現(xiàn)場(chǎng)受控回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來(lái)瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線(xiàn)、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線(xiàn)或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障，并將故障信息記錄并顯示在界面中。

3）可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。

4）開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)燈具與控制裝置的壽命。

5）對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件，打開(kāi)或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過(guò)預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線(xiàn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線(xiàn)結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴(lài)于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過(guò)程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺(tái)接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設(shè)備選型

5結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)當(dāng)今智能照明系統(tǒng)研究分析的基礎(chǔ)上，從照明系統(tǒng)運(yùn)行方案層面對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，通過(guò)分析多個(gè)廠(chǎng)家照明系統(tǒng)的各個(gè)方案，體現(xiàn)較高節(jié)能水平的同時(shí)，又注重照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)不僅僅對(duì)照明設(shè)計(jì)的發(fā)展具有前瞻生意義，更可以通過(guò)聯(lián)動(dòng)，結(jié)合建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，提高建筑智能化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]劉煒．住宅人工照明光環(huán)境智能控制研究[D]．重慶大學(xué)，2003：23．

[2]Overa-GonzalezErnestoAlaniz-LumbrerasDanielLvanovTsonchevRumenetalIntelligentlightingsystemforplantgrowthanddevelopmentlJ1．Computers&ElectronicsinAgriculture，2013,9248—53．

[3]張明．智能照明控制系統(tǒng)在辦公大樓中的應(yīng)用[J]．智能建筑與城市信息，2014(18)：84—85．

[4]黃天宏．LED照明技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)實(shí)例[D]．湖南大學(xué)，2009：5．

[5]OnoKeikoMikiMitsunoriYoshimiMasatoeta1．DevelopmentofanIntelligentLightingSystemUsingLEDCeilingLightsintoanActualOffice[J]．ElectronicsCommunicationsinJapan，2012，95(10)：54—63

[6]ByunJinsungHongInsungLeeByounNooeta1．IntelligenthouseholdLEDlightingsystemconsideringenergyeficiencyandusersatisfaction[J]．IEEETransactionsonConsumerElectronics．，2013，59(1)：70—76．

[7]李智華，周峰，王元章，等．基于ZigBee的LED智能照明控制系統(tǒng)．現(xiàn)代建筑電氣，2013(6)：9—12

[8]孫良，肖 虹，建筑工程中的智能照明控制系統(tǒng)研究展望.

[9]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05