智能照明系統(tǒng)原理

智能照明控制系統(tǒng)原理1，簡(jiǎn)介隨著人們生活水平的提高，對(duì)工作和生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，對(duì)照明系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。照明領(lǐng)域的能源消耗在整個(gè)能源消耗中占相當(dāng)大的比重，因此，節(jié)約能源和提高照明質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。照明用電占電力消費(fèi)的10%左右，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)民生活水平的提高，照明用電也將繼續(xù)增加。對(duì)傳統(tǒng)照明技術(shù)的強(qiáng)烈沖擊。一方面，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展為照明技術(shù)的變化提供了技術(shù)支持。另一方面，由于能源不足，國(guó)家越來(lái)越重視照明節(jié)能，新的照明技術(shù)正在迅速發(fā)展，以滿足用戶的節(jié)能、舒適、方便要求。智能照明系統(tǒng)是使用所有數(shù)字、模塊化、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(通過(guò)5條控制線將系統(tǒng)的各種控制功能模塊和部件連接到一個(gè)照明控制網(wǎng)絡(luò))的最新照明控制方法。智能照明系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件為BA系統(tǒng)充當(dāng)整個(gè)建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)(BA系統(tǒng))并通過(guò)可獨(dú)立操作的單個(gè)子系統(tǒng)或照明控制手段實(shí)現(xiàn)更專業(yè)、更靈活、更多種照明的照明控制或開(kāi)關(guān)控制的照明控制網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效方法，也是節(jié)約能源的有效方法智能照明系統(tǒng)滿足了白熾燈、熒光燈(專用鎮(zhèn)流器)、節(jié)能燈、石英燈等各種照明的不同環(huán)境要求。大型公共建筑(如展覽中心、航站樓、客運(yùn)站、體育場(chǎng)、大型購(gòu)物中心等)的適用范圍；博物館、美術(shù)館、圖書(shū)館等文化建筑和教育建筑；明星酒店和高級(jí)寫(xiě)字樓的宴會(huì)廳、多功能廳、會(huì)議室、大廳、長(zhǎng)廊等。智能照明系統(tǒng)提供以下控制功能：(1)時(shí)鐘控制部：通過(guò)時(shí)間設(shè)置對(duì)每個(gè)照明區(qū)域進(jìn)行不同的控制。(2)調(diào)光控制：通過(guò)照度檢測(cè)器和調(diào)光模塊，使每個(gè)區(qū)域的照度值始終達(dá)到預(yù)設(shè)的值范圍。(3)區(qū)域場(chǎng)景控制部：通過(guò)控制面板和調(diào)光模塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)照明區(qū)域的場(chǎng)景切換控制。(4)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)控制：通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)器和調(diào)光/開(kāi)關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)照明區(qū)域的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。(5)手動(dòng)遠(yuǎn)程控制；使用紅外遙控器，可以在正常狀態(tài)下對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制和區(qū)域場(chǎng)景控制。(6)緊急照明控制：系統(tǒng)對(duì)特殊區(qū)域內(nèi)的緊急照明進(jìn)行的控制。2國(guó)內(nèi)外智能照明現(xiàn)狀2.1海外現(xiàn)狀1983年美國(guó)第一座具有智能化概念的建筑完工后，建筑智能化成為建筑電氣開(kāi)發(fā)的主流技術(shù)。美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家提出了綠色節(jié)能照明的事業(yè)計(jì)劃和目標(biāo)。為了同時(shí)進(jìn)行資源開(kāi)發(fā)和節(jié)約，把節(jié)約放在第一位的方針。美國(guó)從2000年開(kāi)始投資了5億美元，以實(shí)施“國(guó)家智能照明計(jì)劃”。6美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，到2010年，美國(guó)55%的白熾燈和熒光燈將替換為半導(dǎo)體燈，僅每年節(jié)約能源就達(dá)350億美元。世界著名的印刷電路板生產(chǎn)企業(yè)奧地利的ATS也積極開(kāi)發(fā)用于印刷電路板的LED，并計(jì)劃將這些印刷電路板用作未來(lái)的支柱產(chǎn)品。政府正在實(shí)施將路燈變成智能照明系統(tǒng)的方案。歐盟從2009年9月1日開(kāi)始禁止在所有超市銷售白熾燈泡或高壓熒光燈燈泡，只允許銷售節(jié)能燈。波士頓大學(xué)教授ThomasLittle說(shuō)：“我們現(xiàn)在所做的是抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，將網(wǎng)絡(luò)功能納入照明革命。隨著白熾燈和日光燈的替代，我想將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)嵌入智能照明中?！?.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀90年代前后，以海外智能照明繁榮為背景，眾多企業(yè)投入了巨大的人力和物力進(jìn)行研發(fā)，10年后取得了豐碩的成果。胡錦濤在美國(guó)訪問(wèn)期間，訪問(wèn)了位于西雅圖的世界第一個(gè)富裕的比爾蓋茨的私人住宅，所有的電氣設(shè)備都連接到包含智能氣象、智能照明、智能通風(fēng)、智能電氣和智能安全等“未來(lái)科學(xué)技術(shù)”的可控網(wǎng)絡(luò)，被評(píng)為世界智能家居的“未來(lái)型住宅”。在上海世博會(huì)上，大家都知道，每個(gè)展示館的國(guó)家風(fēng)格都不同，但是美國(guó)館、加拿大館、文化中心、上下通用汽車館的室內(nèi)照明都采用了21世紀(jì)綠色照明的智能照明系統(tǒng)，這是一個(gè)共同點(diǎn)。智能照明成為世界各國(guó)業(yè)界對(duì)照明的共識(shí)。在中國(guó)實(shí)施“綠色照明項(xiàng)目促進(jìn)項(xiàng)目”的計(jì)劃下，智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，集成了：智能電源調(diào)節(jié)(節(jié)電)、提高電源因素(節(jié)能)、消除浪涌諧波、延長(zhǎng)燈泡使用壽命等4種節(jié)能效果。這是充分發(fā)揮“智能照明”的宗旨，節(jié)約用電，提高工作和生活質(zhì)量。3、智能照明控制系統(tǒng)原理與配置智能照明系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)的所有數(shù)字、模塊化、分布式總線型控制系統(tǒng)。中央處理器、模塊之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線直接通信，利用總線使照明、調(diào)光、快門(mén)、場(chǎng)景、控制等變得智能化，成為完整的總線系統(tǒng)。根據(jù)外部環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)總線的設(shè)備狀態(tài)，安全、節(jié)能、人性化，無(wú)需重新布置電纜，即可通過(guò)計(jì)算機(jī)的重新編程，在未來(lái)使用時(shí)添加或修改系統(tǒng)的功能。智能照明控制系統(tǒng)的高可靠性、靈活性控制是傳統(tǒng)的照明控制方法不可能實(shí)現(xiàn)的。用于智能照明的系統(tǒng)通常由調(diào)光模塊、中繼模塊、控制面板、液晶屏觸摸屏、智能傳感器、場(chǎng)景定時(shí)模塊、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊等部分組成。線路系統(tǒng)：基于總線的智能照明的簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)功能：負(fù)載電路連接到輸出設(shè)備的輸出端，控制開(kāi)關(guān)通過(guò)四核通信線路連接到輸出設(shè)備。負(fù)載容量大只考慮輸出設(shè)備容量的增加，控制開(kāi)關(guān)不受影響。如果交換機(jī)離得很遠(yuǎn)，則只需添加相應(yīng)的CANHUB智能設(shè)備。軟件允許您設(shè)置各種功能(開(kāi)/關(guān)、調(diào)光、計(jì)時(shí)等)。控制方法：通過(guò)智能照明控制、控制功能、方法、范圍、自動(dòng)化級(jí)別、場(chǎng)景的預(yù)設(shè)和記憶功能，在操作過(guò)程中，只需單擊控制面板上的關(guān)鍵點(diǎn)一次，啟動(dòng)燈光場(chǎng)景(每個(gè)照明電路的不同高光由一個(gè)燈光效果組成)，每個(gè)照明循環(huán)就會(huì)自動(dòng)切換到該狀態(tài)。上述功能也可以通過(guò)遙控器等其他界面實(shí)現(xiàn)。照明方法：智能照明控制系統(tǒng)采用“調(diào)光模塊”，利用光源的調(diào)光為不同用途創(chuàng)造不同的照明效果，營(yíng)造不同的舒適氛圍。管理方法：傳統(tǒng)控制照明管理是人為管理。智能控制系統(tǒng)使能源管理自動(dòng)化，通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)，只需一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以管理整個(gè)建筑。圖1總線智能照明控制系統(tǒng)4、智能照明系統(tǒng)應(yīng)用前景分析(1)卓越的節(jié)能效果使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)通過(guò)多種預(yù)設(shè)控制方法和控制組件，在不同的時(shí)間準(zhǔn)確設(shè)置和合理管理不同環(huán)境的照明水平，從而節(jié)約能源。自動(dòng)調(diào)整光照度的這種方法可以充分利用室外的自然光，僅在必要時(shí)照明或達(dá)到所需的亮度，以最低的能量保證使用所需的照度水平，通常可以達(dá)到30%以上的省電效果。10此外，熒光燈的調(diào)光控制在智能照明控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，熒光燈具有應(yīng)用有源濾波技術(shù)的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，從而降低諧波含量，提高功率因數(shù)，減少低壓無(wú)功損耗。(2)延長(zhǎng)光源壽命。不僅節(jié)約了大量成本，而且大大減少了燈的更換工作，降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行成本，簡(jiǎn)化了管理維護(hù)。無(wú)論是熱輻射光源還是氣體放電光源，柵格電壓的波動(dòng)都是光源損壞的主要原因之一。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)會(huì)延長(zhǎng)光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)在成功抑制電網(wǎng)浪涌電壓的同時(shí)，具有電壓限制和磁軛流量過(guò)濾等功能，防止過(guò)電壓和低壓時(shí)光源的損壞。采用軟起動(dòng)和軟關(guān)閉技術(shù)，防止沖擊電流對(duì)光源的危害。通過(guò)上述方法，光源的壽命通常可以延長(zhǎng)2 4倍。(3)改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)力良好的工作環(huán)境是提高工作效率的必要條件。旨在提高照明質(zhì)量的優(yōu)秀設(shè)計(jì)、照明設(shè)備和優(yōu)秀的照明控制系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)使用照明模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平板開(kāi)關(guān)控制照明，可以有效地控制每個(gè)房間的總體照度值，從而提高照度均勻性。與此同時(shí)，用于這種控制方式的電氣部件也解決了頻閃效果，不會(huì)引起不適、眩暈、眼睛疲勞。(4)實(shí)現(xiàn)多種照明效果使用多種照明控制方法，可以在同一建筑物上添加多種藝術(shù)效果，使建筑物更具顏色?，F(xiàn)代建筑中，照明不僅僅是為了滿足人們的視覺(jué)明暗效果，還要有多種控制方案，使建筑更加生動(dòng)，藝術(shù)性強(qiáng)，給人豐富的視覺(jué)效果和美感。例如，建筑內(nèi)的展廳、報(bào)告室、大廳、中庭等都有智能照明控制系統(tǒng)，只要控制不同的時(shí)間、不同的用途、不同的效果和適當(dāng)?shù)念A(yù)設(shè)場(chǎng)景，就能獲得豐富的藝術(shù)效果。(5)易于管理和維護(hù)智能照明控制系統(tǒng)中照明的控制將模塊化自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、照明預(yù)設(shè)場(chǎng)景的參數(shù)數(shù)字存儲(chǔ)在EPROM中，這種信息的設(shè)置和替換非常容易，從而簡(jiǎn)化了建筑物的照明管理和設(shè)備維護(hù)。(6)高經(jīng)濟(jì)回報(bào)率我們以上海地區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，從電氣節(jié)約和地方照明兩方面進(jìn)行了估算，得出了三、五年內(nèi)業(yè)主基本上可以通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)收回增加的全部費(fèi)用的結(jié)論。智能照明控制系統(tǒng)可以顯著降低成本，包括改善環(huán)境、提高員工生產(chǎn)力，以及降低維護(hù)和管理成本。5、結(jié)論