張心志
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:目前來說,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,并很大的改變了人們的生活。隨著智能化技術(shù)的出現(xiàn),照明控制系統(tǒng)更加體現(xiàn)出智能化特點,可以充分利用人工和自動化控制進行有機結(jié)合,使照明系統(tǒng)更能滿足人們的實際需要。與此同時,現(xiàn)代化照明系統(tǒng)不僅操作簡單,而且更加便于管理,有利于更好的節(jié)省人力、財力資源。本文針對智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開分析探討,并提出照明系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。文章主要針對于智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用進行簡要探討分析。
關(guān)鍵詞:智能照明;智能建筑;應(yīng)用
1 智能照明市場現(xiàn)狀概述
在市場發(fā)展初級階段,智能照明盡管具有較為廣闊的發(fā)展前景,但受限于當(dāng)前市場環(huán)境條件的特點,仍然沒有得到大面積的應(yīng)用和推廣。人們普遍缺乏對智能照明系列產(chǎn)品的消費意識,廠家和買家也沒有加大宣傳,使智能照明市場仍然具有較大的發(fā)展空間。與此同時,智能照明對于國內(nèi)來說仍然顯得較為奢侈,照明產(chǎn)品價格昂貴,基層民眾難以負(fù)擔(dān)照明的基本費用,因而智能照明產(chǎn)品難以真正實現(xiàn)大力推廣,智能照明市場在發(fā)展的過程中面臨較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對于國外而言,沒有將智能照明產(chǎn)品單獨進行推廣,而僅僅將其視為智能化技術(shù)發(fā)展的一部分。對于國內(nèi)而言,在發(fā)展初步階段,盡管智能照明行業(yè)逐漸興起,瑞郎、海爾等各大企業(yè)都致力于智能化照明技術(shù)的開發(fā),但是受限于人們的消費觀念及國內(nèi)市場,難以拓展更為廣闊的產(chǎn)品銷售渠道,非常不利于照明市場的發(fā)展。然而,計算機互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,伴隨著通信技術(shù)等一系列先進技術(shù)的發(fā)展,人們越來越注重數(shù)字化家居的實現(xiàn)。智能化照明技術(shù)能夠切實促進數(shù)字化家居的發(fā)展,因而近幾年智能照明市場逐漸有開始發(fā)展的趨勢。尤其是消費者對于智能化家居的認(rèn)識逐漸加強,智能照明逐漸走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。鑒于現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢,智能照明技術(shù)在不久將進一步得到應(yīng)用和推廣,并充分走入人們的日常生活。
2 照明控制系統(tǒng)的選用原則
以車站為例,該建筑對照明控制要求較高,除了開關(guān)控制外,還需要具備調(diào)光控制,尤其是公共區(qū)域的照明控制尤為重要。要求在滿足車站正常運營的情況下,同時兼顧舒適、科學(xué)管理和節(jié)能的目標(biāo)。該工程公共區(qū)域的燈具以金鹵燈為主,辦公區(qū)域的燈具以節(jié)能燈為主,景觀照明燈具以金鹵燈與LED燈具結(jié)合。工程中采用了施耐德C-Bus智能照明控制系統(tǒng),將現(xiàn)代控制、計算機及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)應(yīng)用于對照明的控制和管理中,既滿足了功能的需求,又可以實現(xiàn)控制靈活和節(jié)約能源的目的,同時為旅客提供了一個舒適、人性化的環(huán)境,提高了服務(wù)和管理水平。
3 智能照明控制方案
1)主站房售票廳和候車室內(nèi)的照明預(yù)先設(shè)定時間,自動進行照明回路的開和關(guān)。在靠近窗戶、自然采光比較好的場所,充分利用自然光照明;工作時,根據(jù)不同時段客流量的多少,開啟全部或大部分燈光;午夜后,根據(jù)保潔工作需要的時間來設(shè)置特定區(qū)域燈具的開閉。既滿足運營需求,還可以節(jié)約能源,降低運營費用,同時也便于管理。
2)出站通道及出租車道的照明采取定時控制,高峰時全部開啟,非高峰時開啟部分回路,午夜保潔工作完畢只開啟少部分回路作為引導(dǎo)照明。
3)景觀照明根據(jù)日落日出采用時鐘控制。系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度、緯度,自動推算出當(dāng)天的日出、日落時間,根據(jù)這個時間來控制景觀照明的開和關(guān)。天色變暗時自動開啟景觀照明,午夜后由定時器自動將部分燈關(guān)閉;清晨日出前景觀照明全部開啟,天亮后燈光全部關(guān)閉。
4)所有應(yīng)急照明也包含在智能照明系統(tǒng)中,并與消防系統(tǒng)聯(lián)動。消防系統(tǒng)報警時,自動打開應(yīng)急燈,應(yīng)急信號解除后,自動恢復(fù)到應(yīng)急發(fā)生前的燈光場景。
4 系統(tǒng)組成
1)智能照明控制系統(tǒng)基于總線結(jié)構(gòu)由主機、網(wǎng)絡(luò)線、繼電器等3部分組成。將繼電器安裝在照明配電箱的照明回路中,采用五類雙絞線連接各個模塊組成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來實現(xiàn)照明控制。每個模塊設(shè)置惟一的一個單元地址,然后輸入到控制主機,建立對應(yīng)的控制關(guān)系,通過輸出單元由繼電器控制各照明回路燈具。每個繼電器的運行不依賴于其他繼電器,為wan全對等關(guān)系,既可以現(xiàn)場分散控制,又可采用集中控制。
2)在中央控制室設(shè)一臺智能照明中央監(jiān)控計算機,通過計算機對系統(tǒng)進行編程,在該計算機上用圖形模擬顯示照明設(shè)備平面布置圖,在圖上實時動態(tài)顯示各區(qū)域的照明設(shè)備使用狀況。在計算機界面上,不但可以監(jiān)控各受控區(qū)域的燈具狀態(tài),還能進行開啟和關(guān)閉動作。操作人員可通過界面監(jiān)視整個智能照明系統(tǒng)的運行狀態(tài),根據(jù)需要用鼠標(biāo)點擊圖形進行控制。
3)系統(tǒng)采用專用的編程軟件,操作人員可對系統(tǒng)進行程序修改或編程。這對今后可能發(fā)生的系統(tǒng)改變有很強的適應(yīng)性,對于小規(guī)模的照明系統(tǒng)改造,只需修改編程即可實現(xiàn)。
4)智能照明控制系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)連接,可以在BAS控制面板中監(jiān)控照明系統(tǒng)的狀態(tài)。
5)系統(tǒng)通過PC接頭模塊與計算機連接。
5 施工要點
1)控制總線采用五類屏蔽雙絞線UTP5,分回路設(shè)置,依次從一個輸出單元接至下一個單元,首尾連接,直至最末的一個輸出單元,每個回路控制總線長度≯1000m。
2)配電箱內(nèi)的繼電器由配電箱廠家安裝,繼電器輸出至燈具的電線與控制總線是分開的,不能敷設(shè)在同一個電纜橋架內(nèi),且保持一定的安全距離,以避免強電系統(tǒng)的干擾。
3)在強電配電箱訂貨前,與智能照明控制相關(guān)人員核對圖紙,確保各控制元器件齊全。
6 效益分析
1)由于系統(tǒng)僅在輸出單元與負(fù)載之間使用負(fù)載線纜連接,與傳統(tǒng)的控制方法相比節(jié)省了大量以前要接到開關(guān)的線纜,也縮短了安裝施工時間,節(jié)省了人工費用。
2)通過電腦控制軟件對整個照明系統(tǒng)進行遠程控制和中央監(jiān)控,可以隨時方便地根據(jù)實際需要修改控制關(guān)系,只需在軟件中進行修改,而無須重新敷設(shè)線纜。
3)根據(jù)不同日期、不同時間段,按照各個功能區(qū)域的運行情況預(yù)先進行設(shè)置,不需要照明時可以將燈關(guān)掉,以減少長明燈,很大限度地節(jié)約能源。同時整個照明系統(tǒng)工作在全自動狀態(tài),減少了管理人員的投入,降低了運行管理費用。
7、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)
7.1 概述
ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù),技術(shù)成熟可靠,安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設(shè)計,可以任意拼接擴展,同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進行數(shù)據(jù)交換。
7.2 應(yīng)用場所
適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。
7.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.4系統(tǒng)功能
1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場受控回路的開關(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瀏覽。
2)當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。
3)可以對單個照明回路實現(xiàn)開關(guān)控制;每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān),也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。
4)開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能,負(fù)載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。
5)對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時,開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。
6)拖動調(diào)光控件,照明設(shè)備從0%到100%進行調(diào)光,可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。
7)點擊場景控件,打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。
8)設(shè)置定時時間,確認(rèn)時間點后,對該事件點執(zhí)行的動作進行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。
9)系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān),實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。
10)所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊;當(dāng)上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時,驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。
11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu);系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。
12)預(yù)留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。
7.5 設(shè)備選型
8 結(jié)束語
總而言之,現(xiàn)在,智能照明控制系統(tǒng)在應(yīng)用范圍方面非常廣,在建筑領(lǐng)域中,無論是在室內(nèi)還是在室外都能夠進行應(yīng)用。智能照明控制系統(tǒng)可以在辦公樓中進行使用,也可以在娛樂場所中進行應(yīng)用。智能照明系統(tǒng)在進行應(yīng)用的時候表現(xiàn)出來了很多的優(yōu)點,這樣也能更好的滿足用戶的不同需求,同時也能更好的促進智能建筑得到更好的發(fā)展。
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作者簡介:張心志,男,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能照明控制系統(tǒng)領(lǐng)域