樓宇自控系統(tǒng)的照明控制技術(shù)

1、樓宇自控系統(tǒng)的照明控制技術(shù)一、樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述智能建筑是指利用系統(tǒng)集成的方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)與建筑的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理，適合信息社會(huì)需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。2013年在北京舉行的智能建筑展也充分的肯定了這一點(diǎn)。我國(guó)智能建筑始建于上世紀(jì)90年代，目前，已在北京、上海、廣州、深圳等地相繼建成一批智能型的大型公共建筑和住宅小區(qū)。同時(shí)，智能建筑已不再局限于辦公大樓，其范圍以及擴(kuò)大到醫(yī)院、車(chē)站、學(xué)校、商場(chǎng)、住宅區(qū)等。智能建筑的功能也朝著多元化的方向發(fā)展。樓宇自動(dòng)化控

2、制系統(tǒng)是智能建筑不可缺少的重要組成部分，其任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)部的能源使用、環(huán)境、交通及設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)、控制與管理，以提供一個(gè)既安全可靠、節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作和居住環(huán)境。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是將建筑物內(nèi)的空調(diào)與通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯、消防和安防等系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。下面，我們將一起探討樓宇自控系統(tǒng)中的照明系統(tǒng)。二、智能建筑照明控制系統(tǒng)1. 照明控制系統(tǒng)的發(fā)展電氣照明是建筑物的重要組成部分，照明控制是照明系統(tǒng)的主要內(nèi)容。過(guò)去，照明控制主要是控制燈光回路的

3、開(kāi)和關(guān)，而現(xiàn)在，照明控制已趨向智能化發(fā)展，通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)，可以對(duì)建筑物中燈光的色彩、明暗分布和時(shí)間進(jìn)行控制，并可以組合創(chuàng)造出不同的意境和效果，不但提升了照明環(huán)境的品質(zhì)，而且確保在建筑物中的工作和生活群體的舒適和健康，同時(shí)節(jié)約能源。照明控制經(jīng)歷了手動(dòng)控制、自動(dòng)控制和智能化控制三個(gè)階段。手動(dòng)控制是最初的控制方式，以最簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作來(lái)啟動(dòng)和關(guān)閉照明電器，從而達(dá)到控制的目的。自動(dòng)控制的特征是以光、電、聲音等技術(shù)來(lái)控制電器，這種控制方式局限于單個(gè)或單組燈具，不能完成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控控制。智能化控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，將來(lái)自傳感器的信息進(jìn)行處理后，通過(guò)一定的程序指令控制照明電路中的設(shè)備，達(dá)到

4、不同的照明要求。2. 智能化照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)智能化照明控制與傳統(tǒng)的手動(dòng)照明控制相比有很多優(yōu)點(diǎn)，包括創(chuàng)造環(huán)境氣氛、改善工作環(huán)境、良好的節(jié)能效果、延長(zhǎng)廣元壽命、管理維護(hù)方便等。智能化照明控制具有以下特點(diǎn)：2.1 系統(tǒng)集成性。智能化照明控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)于一體的現(xiàn)代控制系統(tǒng)。2.2 智能化。智能化照明控制系統(tǒng)具有信息采集、傳輸、邏輯分析、智能分析集反饋控制等智能特征的控制系統(tǒng)。2.3 網(wǎng)絡(luò)化。智能化照明控制系統(tǒng)是大范圍的控制系統(tǒng)，可進(jìn)行控制信息交換和通信。2.4 使用方便。智能化照明控制系統(tǒng)的各種控制信息可以以圖形化的形式顯示，方便控制，顯示直

5、觀，而且可以利用編程的方法靈活改變照明效果。3. 智能化照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)智能化照明控制系統(tǒng)主要由輸入單元、輸出單元和系統(tǒng)單元三部分組成。某些復(fù)雜的系統(tǒng)中還需要輔助單元和系統(tǒng)軟件。輸入單元是將外界輸入的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)能夠識(shí)別的信號(hào)，作為控制依據(jù)，包括控制面板、顯示屏、智能傳感器、時(shí)鐘管理器等。輸出單元的功能是接收總線上的控制信號(hào)，控制相應(yīng)的負(fù)載回路，實(shí)現(xiàn)照明控制。包括開(kāi)關(guān)控制模塊、調(diào)光控制模塊及其他模擬輸出單元。系統(tǒng)單元是指系統(tǒng)的各組成部分，在系統(tǒng)控制軟件的支持下，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。三、常用照明控制傳感元件傳感器是智能化照明控制系統(tǒng)輸入單元的重要元件，常用的傳感元件有

6、人員動(dòng)靜傳感器、時(shí)鐘控制器、照度傳感器、紅外遙控傳感器、聲控傳感器。1. 人員動(dòng)靜傳感器人員動(dòng)靜傳感器是通過(guò)探測(cè)人體移動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行智能分析、量化計(jì)算，準(zhǔn)確判斷出人員移動(dòng)的方向和位置。例如：當(dāng)人員進(jìn)入房間時(shí)，開(kāi)啟照明系統(tǒng)；當(dāng)人員全部離開(kāi)房間時(shí)，關(guān)閉照明系統(tǒng)；當(dāng)房間內(nèi)有人時(shí)，保持照明系統(tǒng)。2. 時(shí)鐘控制器時(shí)鐘控制器是一個(gè)電子時(shí)間開(kāi)關(guān)，通過(guò)預(yù)設(shè)置的時(shí)間來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉照明系統(tǒng)或者啟動(dòng)不同的燈光場(chǎng)景，可按照每一天的時(shí)間表來(lái)編制記憶場(chǎng)景，可設(shè)置周末、節(jié)假日的特殊場(chǎng)景。在室內(nèi)照明中，時(shí)鐘控制器通常用于使用時(shí)間比較固定的區(qū)域，例如：商店、工廠等。在室外照明中，時(shí)鐘控制器廣泛應(yīng)用于建筑物的立面照明、廣場(chǎng)照明等。3

7、. 照度傳感器照度傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，可根據(jù)環(huán)境燈光的變化，將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而控制照明系統(tǒng)來(lái)保證作業(yè)面的照度在移動(dòng)范圍內(nèi)。當(dāng)作業(yè)面的照度高于預(yù)設(shè)置的照度值時(shí)，關(guān)閉或者調(diào)暗采光系統(tǒng)；當(dāng)作業(yè)面的照度高于預(yù)設(shè)置的照度值時(shí)，開(kāi)啟或者調(diào)亮采光系統(tǒng)。四、智能化照明控制系統(tǒng)的控制方式與實(shí)施1. 定時(shí)控制定時(shí)控制是常用的一種照明控制方式，通過(guò)時(shí)鐘控制器等電氣元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)照明燈具的工作時(shí)間的控制。電子可編程實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制是目前應(yīng)用最廣泛的一種定時(shí)控制方式，可設(shè)定很多不同的燈光區(qū)域和時(shí)間，管理方便，還可節(jié)約能源。2. 場(chǎng)景控制場(chǎng)景控制是實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的場(chǎng)景

8、切換控制。照明設(shè)備和照明回路都可以控制，每個(gè)設(shè)備和回路可設(shè)置成不同亮度水平，然后儲(chǔ)存成一個(gè)場(chǎng)景，可以看作為一個(gè)區(qū)域的外觀。場(chǎng)景設(shè)計(jì)完成后，可通過(guò)操作控制面板或遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景照明，也可以加定時(shí)器和光傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)場(chǎng)景照明。常見(jiàn)的場(chǎng)景數(shù)量是8個(gè)。場(chǎng)景控制通常用在功能用途較多的建筑物，如展廳、會(huì)議室、酒店大堂等。3. 照度檢測(cè)控制照度檢測(cè)控制是通過(guò)調(diào)光模塊和照度傳感器等電氣元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的自動(dòng)調(diào)光控制，使得該區(qū)域的照度不會(huì)隨外界因素的變化而改變，始終保持在照度預(yù)設(shè)值的范圍內(nèi)。這樣可以充分利用日光，又能節(jié)約能源。照度檢測(cè)控制方式主要使用在辦公室照明場(chǎng)合，白天的時(shí)候，近

9、窗戶處照度較高，基本能夠符合視覺(jué)作業(yè)的要求，其他照度較低的地方可通過(guò)開(kāi)啟相應(yīng)的燈來(lái)調(diào)節(jié)亮度，這種照度檢測(cè)的控制方式有利于節(jié)約電能，能夠保證控制區(qū)域內(nèi)的照度均勻一致。4. 燈光與窗簾的聯(lián)動(dòng)控制燈光與窗簾聯(lián)動(dòng)控制也稱為電動(dòng)窗簾控制，是智能化照明控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。窗簾的開(kāi)閉可由照度傳感器控制，白天當(dāng)亮度足夠時(shí)，可以設(shè)置自動(dòng)打開(kāi)窗簾，夜晚可以將窗簾關(guān)閉，開(kāi)啟照明系統(tǒng)。在家居室內(nèi)，還可以根據(jù)主人的喜好來(lái)設(shè)計(jì)窗簾開(kāi)關(guān)的程序，例如開(kāi)1/2，1/3不同等。窗簾聯(lián)動(dòng)控制可用于智能化家居室內(nèi)、寫(xiě)字樓、別墅、賓館、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等處。5. 活動(dòng)區(qū)域探測(cè)控制活動(dòng)區(qū)域探測(cè)控制通過(guò)調(diào)光模塊和動(dòng)靜傳感器等電氣元件，

10、實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域的照明燈具的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制?；顒?dòng)區(qū)域的傳感器能檢測(cè)出房間內(nèi)的人員走動(dòng)，并將信息反饋到控制器，從而控制相應(yīng)燈光的打開(kāi)和關(guān)閉。使用這種控制方式應(yīng)該注意傳感器安裝的位置，如果安裝不當(dāng)，會(huì)造成不必要的開(kāi)燈和關(guān)燈，造成資源浪費(fèi)?；顒?dòng)區(qū)域探測(cè)控制方式常用于辦公室、會(huì)議室、廁所、走廊等場(chǎng)所。6. 應(yīng)急照明控制應(yīng)急照明控制是智能化照明系統(tǒng)對(duì)特殊區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明的控制。通過(guò)調(diào)光模塊，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急狀態(tài)下各區(qū)域內(nèi)的照明燈具的減免數(shù)量的控制。包括正常狀態(tài)下的自動(dòng)調(diào)節(jié)照度和區(qū)域場(chǎng)景控制，以及應(yīng)急狀態(tài)下自動(dòng)解除調(diào)光控制。除了以上幾種控制方式外，智能化照明控制還能實(shí)現(xiàn)與安防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等其他智能化系統(tǒng)的聯(lián)

11、動(dòng)。五、智能化照明控制的節(jié)能方案節(jié)能是當(dāng)前大環(huán)境下建筑發(fā)展的基本趨向，照明節(jié)能是建筑界實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。如何做到既保證照明質(zhì)量又能節(jié)約能源，是照明控制的重要內(nèi)容。照明節(jié)能主要從以下幾點(diǎn)著手：其一，采用高效節(jié)能的節(jié)能光源；其二，重視利用太陽(yáng)能；其三，采用智能照明控制技術(shù)。那么，如何做到具有節(jié)能效果的智能化照明控制？我們可以從時(shí)間表控制、自然采光控制、亮度平衡控制和作業(yè)調(diào)整控制等幾方面來(lái)考慮。1. 時(shí)間表控制時(shí)間表控制分為可預(yù)知時(shí)間表控制和不可預(yù)知時(shí)間表控制。在人員活動(dòng)比較有規(guī)律的場(chǎng)所，燈具基本上是按照固定的時(shí)間運(yùn)行的，就可以采用可預(yù)知時(shí)間表控制的方案。通常用于學(xué)校、工廠和辦

12、公室等。如果策劃得好，可預(yù)知時(shí)間表控制的節(jié)能效果可達(dá)到40%。對(duì)于活動(dòng)的時(shí)間經(jīng)常發(fā)生變化的場(chǎng)所，可采用不可預(yù)知時(shí)間表控制的方案，通常采用人員動(dòng)靜傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，節(jié)能效果高達(dá)60%。2. 自然采光控制自然自然采光控制是充分利用自然采光來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。采光的控制一般使用照度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于自然采光會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，通常應(yīng)與人工照明相互補(bǔ)償。外界的自然光變換錯(cuò)綜復(fù)雜，常有瞬時(shí)突變的情況，因此，采用自然采光控制時(shí)必須正確識(shí)別自然光變化的長(zhǎng)期趨勢(shì)。自然采光控制方案常用于辦公室、機(jī)場(chǎng)、超市和集市等。3. 亮度平衡控制亮度平衡控制的目的是平衡相鄰的不同區(qū)域的亮度，減少眩光，減小人眼的光適應(yīng)范圍。當(dāng)亮度升高時(shí)，開(kāi)啟人工照明；當(dāng)亮度降低時(shí)，關(guān)閉人工照明。亮度平衡控制方案常用于隧道照明，室外亮度越高