【應用案例】智能照明系統在辦公建筑中的設計與應用

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1引言

隨著時代的進步、經濟的騰飛、城鎮化進程的不斷加快和城市規模的不斷擴大，辦公建筑、商業建筑和居住建筑等的數量不斷增加，能源消耗也越來越多。照明系統的能源消耗在建筑總能源消耗中占了很大的比例，約為整個總能源消耗的40%。為了響應國家大力發展智能科技和堅持節能優先、綠色低碳的號召，在建筑界引入了綠色照明的概念，其中心思想是較大限度利用自然光源，通過場景模式控制器、照度傳感器、動靜傳感器和紅外感應傳感器等設備，在滿足照明使用需求的前提下，達到節約能源的目的。智能照明系統在此背景下應運而生[1]。

2智能照明系統的工作原理

智能照明系統應用了計算機技術、電磁調壓技術、電子感應技術和網絡通信技術等先進技術，通過統一的管理平臺對照明燈具進行調節和控制。智能照明系統一般由系統控制設備、輸入設備、輸出設備和負載設備四個部分構成。其中，輸入設備（開關面板、人體感應器和時間控制器等）接收控制信號，然后發送給系統控制設備（集中管理控制器）；集中管理控制器分析收到的控制信號后，把調整后的信號輸送給輸出設備（調光控制或開關模塊）；輸出設備通過控制模塊對負載設備（燈具等）進行調光和開關的控制[2]。

3系統應用優勢

（1）節約人力成本：智能照明系統根據預設的模式及匹配的傳感器進行控制，采用自動控制為主、手動控制為輔的控制方式；在一般情況下，系統不需要人為控制，能自動開關及調節燈具，大大減少了管理工作中人力和物力的開支[3]。

（2）提高照明質量：應用智能照明系統可以控制各個區域的整體照度值，并根據不同的需求自動調節照明模式和照度，滿足不同場景下的照明需求。

（3）延長燈具壽命：燈具損壞的主要原因有冷態沖擊和電網電壓，應用智能照明系統可以平滑地調整電路電壓，既可把照明線路的電壓控制在220V及以下，延長燈具的使用壽命（可達常規燈具壽命的2～4倍），也可減少燈具的維護和更換成本，降低整體費用。

（4）節能環保：智能照明系統可以根據不同的場景、時段、環境和人流量對絕大多數燈具進行調節及控制，并充分利用自然光；在某些時段可以關閉一些不必要的燈具，避免長明燈具的出現，整體可節約20%～40%的電能[4]。

4 安科瑞智能照明控制系統

1概述

ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩定。開關驅動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設計，可以任意拼接擴展，同時預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺進行數據交換。

2應用場所

適合于各類智能小區、醫院、學校、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。

3系統結構

4系統功能

（1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關狀態，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。

（2）當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，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開關控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。

（4）開關驅動器支持過零觸發功能，負載（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設掉電狀態，當照明電源掉電時，開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態；確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。

（6）拖動調光控件，照明設備從0%到100%進行調光，可以對單個照明回路實現調光控制，調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制，也可以對多個照明回路實現調光控制，通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

（7）點擊場景控件，打開或者關閉對應場景設置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關閉。

（8）設置定時時間，確認時間點后，對該事件點執行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

（9）系統可以通過預設的當地經緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據天文時鐘控制照明開關，實現日落開燈、日出關燈的功能。

（10）所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊；當上位機系統故障或模塊離線時，驅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行，不影響日常的照明控制效果。

（11）系統結構是分布式總線結構；系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。

（12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

5設備選型