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(hù)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(guò)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(mǎn)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(chǎng)所、商場(chǎng)、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(wú)功損耗。
(2)延長(zhǎng)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(jiǎn)單了。無(wú)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(zhǎng)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(guò)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(guò)上述方法,光源的壽命通??裳娱L(zhǎng)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(kāi)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(jué)。
(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?,F(xiàn)代建筑物中,照明不單純地為滿(mǎn)足人們視覺(jué)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(jué)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(chǎng)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(chǎng)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(jiǎn)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(méi)有好的燈光照明來(lái)襯托難以達(dá)到設(shè)計(jì)師所想要的效果。為了使人員無(wú)論在什么時(shí)候進(jìn)入大堂,能感覺(jué)到由燈光效果帶來(lái)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(kāi)關(guān)控制,預(yù)設(shè)場(chǎng)景控制,可通過(guò)智能面板或傳感器一鍵切換場(chǎng)景,既滿(mǎn)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(chǎng)所,采用分回路手動(dòng)控制、場(chǎng)景控制,根據(jù)需要分為會(huì)見(jiàn)、辦公、休息等多種場(chǎng)景模式,預(yù)先精心設(shè)計(jì)多種燈光場(chǎng)景,使用時(shí)只須選擇相應(yīng)的場(chǎng)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(kāi)。在會(huì)議室門(mén)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(mǎn)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(kāi)公共空間。采用分回路開(kāi)關(guān)控制、動(dòng)靜探測(cè)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(guò)系統(tǒng)對(duì)某一回路的燈進(jìn)行開(kāi)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(cè)器,實(shí)行人來(lái)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(chǎng)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(chǎng)的每個(gè)樓道間門(mén)口還各安裝有一個(gè)智能控制面板。正常工作時(shí)間全開(kāi),非工作時(shí)間改為減光照明,節(jié)假日無(wú)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(guò)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(chǎng)實(shí)際情況遠(yuǎn)程開(kāi)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(lèi)屏蔽網(wǎng)線(xiàn)作為總線(xiàn)線(xiàn)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(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器
開(kāi)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(xiàn)上,用于翻譯和處理控制指令。在現(xiàn)場(chǎng),它們以既定的可編程的規(guī)則來(lái)管理輸入信號(hào)和燈光輸出。通過(guò)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)中必要的器件。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(lèi)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(zhǎng)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(cè)到人體紅外光譜,自動(dòng)接通負(fù)載,只要人不離開(kāi)感應(yīng)范圍,便將持續(xù)接通,一旦人離開(kāi)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(kāi)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(jué)效果。
該傳感器作為輸入模塊,可以檢測(cè)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(cè)到人體紅外光譜,自動(dòng)接通負(fù)載,只要人不離開(kāi)感應(yīng)范圍,便將持續(xù)接通,一旦人離開(kāi)后,延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。
(3)微波雷達(dá)探測(cè)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(guò)發(fā)射天線(xiàn)輻射到空中,接收天線(xiàn)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(cè)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(lái)接通和斷開(kāi)照明線(xiàn)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(guò)對(duì)單燈的開(kāi)關(guān)控制組合實(shí)現(xiàn)某種控制策略。
6結(jié)束語(yǔ)
未來(lái),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(chǎng)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(chǎng)前景也將越來(lái)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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