智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

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摘要：文章主要從智能照明控制系統(tǒng)的概念，總體需求，以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案三個方面，闡述了智能照明控制系統(tǒng)在某單位建筑中的應(yīng)用。文章主要分析了智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的相比的優(yōu)勢，并從系統(tǒng)、輸入、輸出三個單元，介紹了智能照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。

關(guān)鍵詞：智能照明；節(jié)能

1智能照明系統(tǒng)的概念

隨著生活水平的日益提高，人們對照明的質(zhì)量要求也越來越高，不僅要有舒適、安全以及節(jié)能的照明方式，還要根據(jù)不同的場景要有不同的照明模式，而且在控制上還要盡可能地做到人性化、智能化。傳統(tǒng)的照明控制一般采用開關(guān)手動控制，具有控制線路復(fù)雜，操控不方便等缺點(diǎn)，很難滿足人們?nèi)找嫣岣叩拿篮蒙钚枰?。隨著用戶要求的提高和照明技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的照明控制將會逐步被智能照明控制取代，這已成為一種趨勢。通過智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以使整棟建筑的智能照明系統(tǒng)變得舒適化、人性化、智能化。通過對大樓內(nèi)不同的功能區(qū)域，以及不同使用功能的照明使用不同的場景，通過智能照明控制系統(tǒng)營造出有層次、可變化的燈光環(huán)境，在美化建筑環(huán)境的同時(shí)還可以簡化人為的操作，并可以從一定程度上節(jié)約能源和人力資源,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約人力成本。智能化照明控制技術(shù)主要使用計(jì)算機(jī)、通訊以及自動控制技術(shù)，通過三者的融合形成完整的控制技術(shù)，并且進(jìn)一步結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力載波通訊技術(shù)等信息處理，從而實(shí)現(xiàn)對照明設(shè)備的智能化控制。與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)相比，它從人工控制、單一化控制過渡到智能化控制、整體化控制，其最突出的特點(diǎn)是能夠根據(jù)需要設(shè)置場景的變化，根據(jù)不同的需求變化不同的場景，從而滿足不同的場景應(yīng)用和需求變化。場景可以預(yù)先設(shè)置并存儲在控制器里，在使用時(shí)只需通過智能面板上的按鍵就能選擇不同的場景，或者也可以通過預(yù)設(shè)的程序，比如時(shí)間順序、事件順序、環(huán)境順序等自動變換場景，具有可操作性。

2系統(tǒng)需求分析

2.1傳統(tǒng)照明方案存在的問題：

中控與現(xiàn)場不可同時(shí)控制,需事前手/自動切換，現(xiàn)場使用不方便，造成能源損耗；需要做手/自動線路，線路接線復(fù)雜；照明電磁接觸器損耗大。平均照度和均與度都達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，光源壽命低，能耗高。

2.2智能照明

中控與現(xiàn)場可同時(shí)控制,無需手/自動切換；照明繼電器，230V，20A；現(xiàn)場和中控同時(shí)控制，且有燈滅自動告知功能，從而達(dá)到節(jié)能省耗。

2.3智能照明系統(tǒng)優(yōu)勢

控制線路的簡化：智能燈光照明系統(tǒng)比傳統(tǒng)架構(gòu)控制線路更加簡化。節(jié)約能源：現(xiàn)場和中控同時(shí)控制，可任意控制關(guān)燈，達(dá)到節(jié)能目的。綜合控制：可通過網(wǎng)絡(luò)對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制。還可以通過協(xié)議接口實(shí)現(xiàn)與大樓的自動控制系統(tǒng)的連接。也可以根據(jù)需要形成獨(dú)立的照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的各種智能化管理及自動控制。根據(jù)本項(xiàng)目情況，對此照明系統(tǒng)的需求分析如下：本項(xiàng)目對公共通道，大廳、電梯廳、門廳進(jìn)行監(jiān)控；照明燈光根據(jù)時(shí)間設(shè)定程序，定時(shí)節(jié)電自動開啟與關(guān)閉；燈光照明可通過電腦端的組態(tài)軟件控制開啟、關(guān)閉；照明控制柜內(nèi)要有手動開關(guān)，在電腦、照明控制器、照明開關(guān)面板故障時(shí)，仍可動作；當(dāng)燈光照明關(guān)閉時(shí)，發(fā)出通知，請醫(yī)院管理人員關(guān)閉控制區(qū)域空調(diào)；通過動態(tài)彩色圖形顯示所有照明燈的狀態(tài)和有關(guān)參數(shù)，方便操作員參考分析，并自動記錄及打印報(bào)警；需要鎖定圖控組態(tài)編輯權(quán)限，僅有設(shè)計(jì)管理權(quán)限等級者才可修改。

3設(shè)計(jì)方案

3.1智能照明控制系統(tǒng)組成

智能照明控制系統(tǒng)主要由系統(tǒng)單元、輸入單元、輸出單元共三部分組成。系統(tǒng)單元包括：主機(jī)、協(xié)議接口、系統(tǒng)軟件等，主要用于提供工作電源，以及各種系統(tǒng)的接口，控制軟件等；輸入單元包括：定時(shí)模塊（用于給整個系統(tǒng)提供時(shí)間信息）、光控模塊（用于感應(yīng)外界光照強(qiáng)度）、聲控模塊、觸摸控制屏、紅外接收器、傳感器、智能開關(guān)等，主要功能是將外部控制信號轉(zhuǎn)換成可以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男盘朳1]；輸出單元包括：智能繼電器以及智能調(diào)光器等，主要功能是用于接收來自網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?，并且控制相?yīng)的回路輸出以達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。

3.2智能照明控制模式

現(xiàn)在建筑中照明系統(tǒng)對于能源的消耗已經(jīng)高達(dá)40%,使用智能照明可按照如下方案達(dá)到充分節(jié)能的效果：1）分時(shí)控制：在公共區(qū)域，比如入大樓門廳、電梯廳、公共走廊、辦公室等區(qū)域，可以根據(jù)室內(nèi)外照度強(qiáng)弱變化，以及人流量的大小，劃分為不同的時(shí)間段進(jìn)行控制。當(dāng)室內(nèi)外照度可滿足使用，或者人員流動較少的時(shí)段，可以關(guān)閉部分或全部回路，從而可以達(dá)到節(jié)約能源的效果；在夜晚，或者是室內(nèi)外照度不足的情況，可以打開室內(nèi)的部分或者全部照明回路，以補(bǔ)充照度；當(dāng)大樓停止運(yùn)行或者人流量非常小，可以關(guān)閉大部分的回路，只保留少量應(yīng)急照明或直接轉(zhuǎn)為紅外控制方式，從而可以充分達(dá)到節(jié)能的效果[2]；2）中央集成控制：后臺服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)對智能照明系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一集中管理，從而可以實(shí)現(xiàn)在后臺，甚至在聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)的情況下遠(yuǎn)程便可對所有的區(qū)域進(jìn)行照明回路的控制。當(dāng)現(xiàn)場人與沒有及時(shí)關(guān)閉照明時(shí)，可在軟件上通過網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉現(xiàn)場的照明，徹底杜絕了不必要的能源消耗，也大大提高了用電安全。

4結(jié)束語

本文根據(jù)建筑的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)的智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置的時(shí)間、場景、光照環(huán)境等因素自適應(yīng)的調(diào)整智能照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)和運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)對照明模式的動態(tài)化管理。本系統(tǒng)還可以根據(jù)其他建筑物的不同需求進(jìn)行調(diào)整，具有成本低、操作簡便、可擴(kuò)展等特性。智能照明模式將會徹底改變傳統(tǒng)照明模式下對能源的消耗，使用智能照明控制系統(tǒng)后，可比傳統(tǒng)照明節(jié)約30%～40%的能耗，真正實(shí)現(xiàn)“綠色”照明，打造節(jié)能建筑。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟祥斌,毛紅艷,王德君.智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015(1)：70-73，89.

[2]賈正松.基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009,32(17):105-107.

作者：朱琳 單位：安徽電氣工程學(xué)校