智能照明與節(jié)能

#/14利用照度動態(tài)檢測器等電氣元件，通過開關(guān)控制或調(diào)光控制，實現(xiàn)對照明燈具的自動控制，使該區(qū)域內(nèi)的照度不會隨日照等外界因素的變化而改變，將照度自動調(diào)整到最適宜的水平。（人工照度=照度標準-天然照度）?場景控制通過每個調(diào)光模塊和控制面板等電氣元件，對各區(qū)域內(nèi)正常工作狀態(tài)的照明區(qū)域的場景切換控制。動靜探測控制通過每個調(diào)光模塊和動靜探測器等電氣元件，實現(xiàn)對各區(qū)域內(nèi)正常工作狀態(tài)的照明燈具的自動開關(guān)控制。手動遙控器控制在正常狀態(tài)下通過紅外線遙控器，實現(xiàn)對各區(qū)域內(nèi)照明燈具的手動控制和區(qū)域場景控制。自然光源利用控制調(diào)節(jié)有控光功能的建筑設備（如百頁窗簾）來調(diào)節(jié)控制天然光，還可以和燈光系統(tǒng)連動。當天氣發(fā)生變化時，系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)，無論在什么場所或天氣如何變化，系統(tǒng)均能保證室內(nèi)的照度維持在預先設定的水平。應急照明控制智能照明控制系統(tǒng)對特殊區(qū)域內(nèi)的應急照明實現(xiàn)控制，使得在正常狀態(tài)時按一般工作照明燈具進行控制，應急狀態(tài)時自動解除應急照明燈具智能控制，按照應急照明工作模式運行。調(diào)光原理及光源選擇各類光源的調(diào)光方式大致有以下幾類。1、脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光法2、這種調(diào)光控制法是利用調(diào)節(jié)高頻逆變器中功率開關(guān)管的脈沖占空比，從而實現(xiàn)燈輸出功率的調(diào)節(jié)，工作頻率一般在20-150kHz。圏2.脈寬調(diào)制原理示意圖2、改變半橋逆變器供電電壓調(diào)光法利用改變半橋逆變器供電電壓的方法實現(xiàn)調(diào)光。3、脈沖調(diào)頻調(diào)光法脈沖調(diào)頻調(diào)光法（PFM）也是常用的調(diào)光方法。如果高頻交流電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)工作頻率增加，則鎮(zhèn)流電感的阻抗增加，這樣流過鎮(zhèn)流電感的電流就會下降，導致流過燈負載的電流下降，從而實現(xiàn)調(diào)光。開關(guān)頻率降低是在負荷電流增加的方向；開關(guān)頻率升高是朝負荷電流減小的方向。4、脈沖調(diào)相調(diào)光法利用調(diào)節(jié)半橋逆變器中兩個功率開關(guān)管的導通相位的方法來調(diào)節(jié)熒光燈輸出功率，從而達到調(diào)光的目的。5、可控硅相控調(diào)光法可控硅相控（斬波法）調(diào)光。圖4可控硅就沿觸發(fā)的相控調(diào)光工作波形原理圖不同光源，性能不同，發(fā)光原理不同，需要采用不同的調(diào)光方案。高壓鈉燈、金鹵燈調(diào)光：調(diào)光類型常用脈寬調(diào)制、變頻調(diào)節(jié)；工作頻率20-100kHz，電子鎮(zhèn)流器與燈最大距離：15米；調(diào)光范圍：高壓鈉燈一般為輸出功率50%~100%（光通量約30%~100%）。金屬鹵化物燈輸出功率60%~100%（光通量約45%~100%）。調(diào)光HID燈電子鎮(zhèn)流器，在燈啟動3~5分鐘內(nèi)，必須滿功率工作，否則會出現(xiàn)燈管早期發(fā)黑現(xiàn)象，影響燈的使用壽命。調(diào)光HID燈電子鎮(zhèn)流器在設計時應注意，在燈啟動時，不論是什么狀態(tài)，電子鎮(zhèn)流器在3~5分鐘內(nèi)應自動工作在滿功率輸出。日光燈、節(jié)能燈調(diào)光：常用脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光法，改變半橋逆變器供電電壓調(diào)光法，脈沖調(diào)頻調(diào)光法，脈沖調(diào)相調(diào)光法。白熾燈、鹵素燈（石英燈）調(diào)光：常用可控硅相控調(diào)光法。led調(diào)光：線性調(diào)光、pwm調(diào)光、可控硅相控調(diào)光、三基色調(diào)光。調(diào)光信號按控制接口控制信號性質(zhì)可分成三種：1-iov模擬量接口。1-10V接口的控制信號是直流模擬量，信號極性有正負之分，按線性規(guī)則調(diào)節(jié)燈的亮度，調(diào)光時一旦當控制信號觸發(fā)，鎮(zhèn)流器啟動光源，首先被激勵點燃到全亮，然后再按控制量要求調(diào)節(jié)到相應亮度，按IEC929標準，每個鎮(zhèn)流器的最大工作電流為lmA0數(shù)字信號接口（DSI）。DSI接口（DigitaiSignalinterface）鎮(zhèn)流器的控制信號是用數(shù)字信號曼徹斯特編碼（ManchesterCode），信號沒有極性要求，信號在控制線上傳輸和同步方式比較可靠，調(diào)光按指數(shù)函數(shù)方式調(diào)光，這種鎮(zhèn)流器被觸發(fā)啟動后，熒光燈亮度可以從0開始調(diào)整到控制信號所指定的亮度，這對劇場類熒光燈調(diào)光應用十分適合，另外DSI還可以通過信號命令，在電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部對進入鎮(zhèn)流器的220V主電源進行開關(guān)切換控制，當熒光燈被關(guān)閉熄滅后，鎮(zhèn)流器可自動切斷220V主電源以節(jié)省能源消耗。還可省掉調(diào)光器經(jīng)過開關(guān)控制的主電源線連接，而直接與220V主電源線連接，也可節(jié)省系統(tǒng)成本。數(shù)字可尋址燈光接口（DALI）。DALI數(shù)字式可尋址燈光接口（DigitaiAddressableLightingInterface）鎮(zhèn)流器，是當前最新型的可調(diào)光熒光燈鎮(zhèn)流器，1999年P(guān)hilips，ORSAM，Tridonic等公司共同制訂了DALI的工業(yè)標準，納入IEC929，保證不同的制造廠生產(chǎn)的DALI設備能全部兼容。DALI是一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，通過熒光燈調(diào)光控制器（作為Master）可對每個鎮(zhèn)流器（作為Slave）分別尋址，這意味調(diào)光控制器可對連在同一條控制線上的每個熒光燈的亮度分別進行調(diào)光，一個單段DALI數(shù)據(jù)控制線上可對64個鎮(zhèn)流器分別編址，每個鎮(zhèn)流器內(nèi)可設置16個燈光場景，同一個鎮(zhèn)流器還可以編在一組或在多個組，最大編數(shù)組為16,于是一個DALI系統(tǒng)可控制多達1000個鎮(zhèn)流器。智能照明系統(tǒng)選擇光源時，除了需要注意選擇高光效的光源，還需要注意光源的以下特性：1?光源的啟燃與再啟燃時間電光源的啟燃時間是指光源接通電源到光源達到額定光通量輸出所需的時間。熱輻射光源、半導體發(fā)光光源與氣體放電光源有差異。電光源的再啟燃時間是指正常工作著的光源熄滅后再將其點燃所需要的時間。電壓降低或上升對壽命的影響。開關(guān)次數(shù)對壽命的影響。光源的可調(diào)光幅度。5?電流與光效的關(guān)系。如，LED芯片電流下降時，光效升高。LED燈具對電壓變化敏感性不大。6?光源的配件，如日光燈需配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，同時注意調(diào)光接口類型。綜合以上幾個方面，我們可以將不同的光源及配件組合，分類為：可調(diào)光光源、宜調(diào)光光源、不宜調(diào)光光源、不可調(diào)光光源、宜控光源、不宜控光源。智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡

智能照明控制系統(tǒng)的信號傳輸方式，有光纖傳輸、雙絞線傳輸、低壓電力載波傳輸、無線射頻傳輸、GPRS傳輸。建筑內(nèi)智能照明信號傳輸常用雙絞線，并以RS485通信端口連接形成總線，這是一種比較成熟可靠、成本比較低廉的傳輸方式。RS485總線制網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有總線型、樹型、星型，不應出現(xiàn)環(huán)型?？偩€(控制回路)電壓一般為DC24V。UTP5用TCP/IP協(xié)議通信中央監(jiān)控計算機TP中央控制室L和其他系統(tǒng)連接—和BMS系統(tǒng)連接—和BA系統(tǒng)連接UTP5用TCP/IP協(xié)議通信中央監(jiān)控計算機TP中央控制室如上圖，是某品牌產(chǎn)品的系統(tǒng)框圖。網(wǎng)絡由多個子網(wǎng)組成，每個子網(wǎng)內(nèi)最多有64個功能單元，控制回路數(shù)最多為255個。網(wǎng)絡內(nèi)傳輸距離最多為1000m。超過任何條件，都需要通過增設網(wǎng)橋的方式增加子網(wǎng)。網(wǎng)橋具有物理連接隔離與信息過濾功能，使得系統(tǒng)各部分之間不會相互影響。連接各元器件的系統(tǒng)總線，一般采用非屏蔽5類4對對絞線。計算機局域網(wǎng)中的雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)兩大類：STP外面由一層金屬材料包裹，以減小輻射，防止信息被竊聽，同時具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但價格較高，安裝也比較復雜；UTP無金屬屏蔽材料，只有一層絕緣膠皮包裹，價格相對便宜，組網(wǎng)靈活。除某些特殊場合(如受電磁輻射嚴重、對傳輸質(zhì)量要求較高等)在布線中使用STP外，一般情況下我們都采用UTP?，F(xiàn)在使用的UTP可分為3類、4類、五類和超五類四種。其中：3類UTP適應了以太網(wǎng)(10Mbps)對傳輸介質(zhì)的要求，是早期網(wǎng)絡中重要的傳輸介質(zhì);4類UTP因標準的推出比3類晚，而傳輸性能與3類UTP相比并沒有提高多少，所以一般較少使用;五類UTP因價廉質(zhì)優(yōu)而成為快速以太網(wǎng)(100Mbps)的首選介質(zhì)。各個不同品牌產(chǎn)品組網(wǎng)結(jié)構(gòu)大體相同。系統(tǒng)設計時要注意其開放性和互連性，即是否有統(tǒng)一標準的接口，這樣不同廠商的產(chǎn)品可以互連，具有互操作性。下圖為工程案例，分別為照明控制系統(tǒng)圖及照明平面圖。MCB/1P-16AWE1IZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMCB/1P-16AWE2IIZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMCB/1P-16AWE3四路開關(guān)模塊IZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMC8/1P-16AWE4IJMCB/1P-16AWE5R4I照明轡明各用備用!!MCCB/4P|40AMCB/1P-16AIWL2ZR-BYJ-3x2,5-SC20-C照明——rMCB/1P-16AIWL3ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C廉明MCB/1P-16A'WL4ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C照明rMCB/1P-16A1WL5ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C廉明MCB/1P-16A:WL6ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C照明辦公區(qū)照明控制方案二說明.、，MCB/1P-16AWL7ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C/~~―=MCB/1P-16A「條用DALI控制器D3MCB/1P-16A■備用_J—系統(tǒng)圖MEAMEM10|mw|M107VUTP5照明控制系統(tǒng)圖WE161.500O-□-Or\WL2wll/li?1ALALE-L!u-□一40505400本方案采用DALI英光燈單燈單調(diào)+光感探測控制方式1採用智能照明控制系統(tǒng)后，可使照明系統(tǒng)工作在全自動狀杰.通過配置的"智能時鐘管理器"可預先設置若干基本工作狀態(tài)，通常為"白天"、"晚上"、"清掃”、"安全”、"周末”、"午飯"等，根據(jù)預設定的時間自動在各種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換.每個辦公室都配有手動控制面板，可以隨時調(diào)節(jié)房間的工作狀態(tài)以及滿意的燈光效杲.照明控制系統(tǒng)能保證辦公區(qū)城和公共區(qū)域協(xié)調(diào)的工作.辦公室照明控制采用DALI英光燈單燈單控控制模式,采用先進的DAU高頻鎮(zhèn)流器控制器，配合數(shù)字式可尋址燈光接口鎮(zhèn)流器，可實現(xiàn)辦公區(qū)英光燈區(qū)城的單燈單控.辦公室采用日光感應控制，在辦公室的每一面窗邊（室內(nèi)），安裝智能探測器，檢測日，照情況，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，始終保持室內(nèi)恒定的亮度，既創(chuàng)造了最佳的工作環(huán)境，又達到節(jié)能效果.DAL険光燈可調(diào)光電子粉畧的控戕，控HWL1-WL3回路CH1ZR-BV-2x2.5-SC20-CDAL陜光燈可調(diào)光電子IBM控戕，桃WL4-WL6碣CH2ZR-BV-2x2.5-SC20-C辦公區(qū)照明的節(jié)能設計系統(tǒng)（二）圖集號擊比IH圭廿丨sXjeI妖dl比片彫丨*7Im」丄I加二匕I亠丿、C*圖例:□LZt-p-□Csl工4=1—t=±=iDALI熒光燈可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的控制線總線正常照明配線應急照明配線06DX008-WL3r^i~~FH8100照明平面圖w—t-8100ir8100辦公區(qū)照明的節(jié)能設計示例（二）圖集號O6DX00智能照明控制系統(tǒng)設置注意事項網(wǎng)絡考慮一定的擴展余量（包括子網(wǎng)的系統(tǒng)元件擴展和網(wǎng)絡的擴展）。足夠的弱電工作電源，注意系統(tǒng)電源數(shù)量或總線電源容量及一些帶電源模塊產(chǎn)品的容量和數(shù)量限制。最少一個系統(tǒng)時鐘?？偩€布線時不宜與強電電線（電纜）共用同一線槽或管。按照產(chǎn)品說明要求在每個網(wǎng)段設置終端器。每個網(wǎng)段單元的數(shù)量不超過產(chǎn)品限制。每個網(wǎng)段控制回路的數(shù)量不超過產(chǎn)品限制。系統(tǒng)總線的總長度不超過產(chǎn)品限制。避免不必要的輸入模塊重復設置。對于大面積的燈光照明，帶控制單元的配電箱盡量分散安