智能照明控制系統(tǒng)在辦公建筑中的應(yīng)用

安科瑞 戴金花

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　摘要：本文對Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)做了簡要的概述，結(jié)合某辦公室的照明設(shè)計(jì)，闡述了智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用前景、組成及辦公區(qū)域控制特點(diǎn)，然后以某辦公建筑為實(shí)例進(jìn)行智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)并進(jìn)行節(jié)能分析，結(jié)果表明智能照明控制系統(tǒng)具有靈活實(shí)用、可靠便利、降低運(yùn)行成本和實(shí)現(xiàn)綠色照明等優(yōu)勢。

　　關(guān)鍵詞：智能照明;控制;節(jié)能分析;綠色照明;Acrel-bus或ASL100系列智能照明

　　1、概述

　　隨著社會的進(jìn)和科技的飛速發(fā)展，節(jié)約能源已經(jīng)是世界發(fā)展的趨勢。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，照明能耗在建筑總的運(yùn)行能耗中所占比例可達(dá)20%--40%，是僅次于空調(diào)的能耗大戶。一直以來，大部分建筑都是采用傳統(tǒng)的照明控制方式，少數(shù)智能建筑采用樓宇自控系統(tǒng)來監(jiān)控照明，也只是實(shí)現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能。傳統(tǒng)的通過BA方式簡單地對燈光控制已經(jīng)很難滿足環(huán)保節(jié)能、靈活、易于管理維護(hù)、多種功能的控制要求。隨著科技的發(fā)展，如今的Acrel-bus智能照明系統(tǒng)體現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)越性，它在智能建筑中的應(yīng)用也越來越廣泛。實(shí)現(xiàn)照明控制系統(tǒng)的主要目的一是可以提高照明系統(tǒng)的控制和管理水平，減少照明系統(tǒng)的維護(hù)成本，二是可以節(jié)約能源，減少照明系統(tǒng)的運(yùn)營成本。

　　2、智能照明系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

　　Arcel—BUS智能照明控制系統(tǒng)可將以前各種獨(dú)立的控制功能集成到一個系統(tǒng)中，集舒適、靈活、安全、節(jié)能經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便于一體。其優(yōu)點(diǎn)集中體現(xiàn)在以下方面：

　　節(jié)能：Arcel—BUS智能照明控制系統(tǒng)可根據(jù)不同時間、不同環(huán)境、不同生活場景預(yù)先進(jìn)行光照度的設(shè)置，用最經(jīng)濟(jì)的能耗提供最舒適的照明，大大降低了建筑的能耗。

　　安全可靠：所有控制按鍵都是低壓電信號，有效避免觸電可能。同時系統(tǒng)可與BA系統(tǒng)、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、車庫刷卡系統(tǒng)安防、消防等其他系統(tǒng)聯(lián)動控制，對緊急突發(fā)事件能及時響應(yīng)和自動處理，為建筑的安全可靠提供了可靠的保障。

　　延長使用壽命：Arcel—BUS智能照明控制系統(tǒng)可以延長燈具的使用壽命。燈具損壞的致命原因是電壓過高，電壓越高，其壽命則成倍降低Arcel—BUS智能照明控制系統(tǒng)能成功地電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，使燈具不會因?yàn)樯鲜鲈蚨^早損壞。系統(tǒng)采用了軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了燈絲的熱沖擊，使燈具壽命進(jìn)一步得到延長。降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，對于復(fù)雜安裝區(qū)域的燈具及昂貴燈具更具有特殊意義。

　　舒適： 自動開關(guān)燈光、空調(diào)、地暖、熱水、影院;保持恒溫、恒照度等功能，為現(xiàn)代建筑創(chuàng)造一個自然舒適的環(huán)境。

　　便捷： 紅外、無線、網(wǎng)絡(luò)、集中等多種遠(yuǎn)程控制方式大大提高了便捷性。

　　靈活： 能滿足多種用戶對不同環(huán)境功能的要求。Arcel—BUS系統(tǒng)是開放式、大跨度框架結(jié)構(gòu)，可以迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃使用區(qū)域。

　　減少能耗： 根據(jù)人員的活動狀況、工作規(guī)律、時段、自然光狀況來自動調(diào)節(jié)室內(nèi)外光照的溫度環(huán)境，以最大限度地減少能量消耗。

　　維護(hù)簡單： 自動控制功能可大量減少管理和維護(hù)人員的工作量，降低管理費(fèi)用，提高工作效率及管理水平。

　　鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)體現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)越性(智能化的控制方式、靈活的布線方式、低廉的運(yùn)營成本、提高的建筑管理水平)，智能照明控制系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用于各類照明設(shè)計(jì)中。

　　3、智能照明控制方式于實(shí)現(xiàn)的功能

　　3.1控制方式

　　目前，智能照明系統(tǒng)一般采用總線制的控制方式，這種方式改變了傳統(tǒng)的布線模式，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電分離;并可以靈活地設(shè)置場景控制模式，可以對于不同的功能區(qū)域，按照具體的要求，采用不同的控制方式。

　　Acrel-bus智能照明系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)集成控制、定時控制或光感控制，在需要的時候?qū)⑿枰膮^(qū)域如一樓大廳、地下車庫等，通過調(diào)光的方式或智能開光的方式將燈光控制到合適的照度，以節(jié)約能源和降低運(yùn)行費(fèi)用;并可以在某些重要區(qū)域(如小會議室、大會議室、領(lǐng)導(dǎo)辦公室等場所)通過調(diào)光方式和場景預(yù)設(shè)值功能進(jìn)行控制，能夠產(chǎn)生各種燈光效果、營造不同的燈光環(huán)境，給人以舒適完美的視覺享受;同時通過定時控制及移動感應(yīng)控制的結(jié)合保證公共通道如走廊、電梯廳的燈光在上班期間定時開啟，下班時定時關(guān)閉70%的燈光，同時自動啟動移動感應(yīng)器，有人走動時開啟燈光，人走開后自動關(guān)閉，達(dá)到節(jié)能、變于管理的目的。Acrel-bus智能照明系統(tǒng)通過在適當(dāng)?shù)奈恢萌绻矃^(qū)域設(shè)置現(xiàn)場控制面板，方便現(xiàn)場操作控制。也可以實(shí)現(xiàn)靈活分區(qū)控制以節(jié)約用電實(shí)現(xiàn)低碳生活。

　　3.2實(shí)現(xiàn)的功能

　　(1) 在燈光照明與室外自然光結(jié)合的區(qū)域，如一樓大堂、大會議室，具有日照補(bǔ)償功能，當(dāng)自然光線超過一定照度時，光線感應(yīng)器可自動將部分或全部燈光關(guān)閉。

　　(2) 在某些區(qū)域如會議室等，可采用移動感應(yīng)的方式，門打開時，可自動檢測到有人進(jìn)來，然后打開相關(guān)區(qū)域的照明燈。

　　(3) 通過照度傳感器可以控制大樓外立面的泛光照明。

　　(4) 通過定時控制、中央控制的方式實(shí)現(xiàn)大樓內(nèi)無人管理區(qū)域的照明自動控制。

　　(5) 可通過中控計(jì)算機(jī)監(jiān)視和控制，進(jìn)行分區(qū)、分回路控制。

　　(6) 對于公共走道，用過紅外感應(yīng)探測感知人的活動，實(shí)現(xiàn)人來燈亮，人走燈滅。

　　(7) 對所有場所可以設(shè)置時間模式，根據(jù)季節(jié)，作息時間等調(diào)整編制時間模式，回路自動按需開啟。

　　(8) 控制器通過調(diào)節(jié)人工照明來配合自然采光，使工作面上的照明環(huán)境維持在一個固定的值上，該設(shè)置值可自行調(diào)節(jié)。若自然光能夠滿足要求或無人在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)工作，則系統(tǒng)自動關(guān)閉照明設(shè)備。此外，用戶應(yīng)具有一定的控制度和自由度。

　　4、Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)在某辦公建筑中的應(yīng)用

　　4.1 工程概況

　　本工程屬于一類高層辦公樓，總建筑面積15萬㎡，地下2層，為地下停車場和設(shè)備用房，地上12層為辦公區(qū)域。大樓分五個區(qū)，每個區(qū)每層樓都有一個強(qiáng)電井。強(qiáng)電井內(nèi)有三個配電箱，分別是照明配電箱、事故照明配電箱、空調(diào)配電箱。大樓效果圖如下：

　　該建筑采用Acrel-bus智能照明的控制區(qū)域包括大開間辦公室和小面積辦公室、大廳、會議室、休息室、活動室、走廊等。系統(tǒng)的控制要求較高，能夠?qū)崿F(xiàn)對辦公樓所有的燈光照明進(jìn)行全自動化控制，可手動、自動控制模式靈活切換;根據(jù)各個特定的應(yīng)用區(qū)域需要而設(shè)定照明控制方式;預(yù)設(shè)會議室各種照明場景，滿足不同場合的需求。因此，在工程的設(shè)計(jì)中采用了智能照明控制系統(tǒng)，將現(xiàn)代控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊等技術(shù)應(yīng)用于照明的控制和管理中，既可以滿足功能的需求，又可以實(shí)現(xiàn)控制靈活、節(jié)約能源的目的。

　　4.2 設(shè)計(jì)方案

　　整個辦公樓的照明系統(tǒng)通過Acrel-bus控制總線組成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)通過多級控制進(jìn)行管理，結(jié)合調(diào)光/開關(guān)控制模塊、智能探測器(照度/人體移動/雷達(dá))、液晶顯示控制面板等自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)視控制、現(xiàn)場手動控制、人感探測控制、光感探測控制、場景功能控制;控制界面設(shè)置不同權(quán)限，通過編程等手段將其鎖定，避免無關(guān)人員的誤操作。

　　公共區(qū)域走廊、樓梯、電視廳通過時鐘定時器、智能開/關(guān)及人體移動傳感器自動控制來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可節(jié)省30%左右的能源，同時還可以延長燈具壽命。根據(jù)使用需要分為全部開啟、2/3燈具開啟、1/3燈具開啟、分區(qū)開啟、全部關(guān)閉、應(yīng)急照明、保安巡視等多種場景模式。在不同場景的切換過程中可按照定時器設(shè)置的時間自動運(yùn)行，也可以手動切換燈光場景。如傍晚18：30—23：30之間2/3燈具開啟，23：30過后僅保留1/3的基本照明，此時之前被屏蔽的人體移動傳感器開始工作，當(dāng)有人經(jīng)過時開啟相應(yīng)的燈光，以保證充足的照明。

　　(1)衛(wèi)生間

　　根據(jù)時間和人體紅外感應(yīng)控制，平時無人時，系統(tǒng)打開部分回路提供基本照明，當(dāng)有人進(jìn)入時，該區(qū)域燈光可以整體變亮，人離開后延時關(guān)閉。

　　(2)大面積辦公室

　　辦公區(qū)可以利用Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)的時間控制功能，實(shí)現(xiàn)燈光的自動控制。根據(jù)上下班對辦公區(qū)進(jìn)行分時控制。利用亮度傳感器感知某區(qū)域的亮度后自動調(diào)光，臨近窗戶的區(qū)域可以充分利用自然光。在滿足照度需求的前提下，關(guān)閉靠近窗戶的一路照明。需要指出的是，傳統(tǒng)照明體統(tǒng)中，配有傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈以100Hz的頻率閃動，這種頻閃使工作人員頭腦發(fā)脹，眼睛疲勞，降低工作效率。而Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)中的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器則工作在很高頻率(40kHz~70kHz)，不僅克服了頻閃，而且消除了啟動時的亮度不穩(wěn)定。不僅能調(diào)光的亮和暗，還能調(diào)節(jié)光色，從而為員工創(chuàng)造出良好的工作環(huán)境。

　　(3)會議室

　　會議室作為辦公大樓的一個重要組成部分，采用Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)通過對各照明回路進(jìn)行調(diào)光控制可預(yù)先設(shè)計(jì)多種燈光場景，在會議室門口設(shè)置了液晶面板，方便工作人員根據(jù)需要手動選擇或?qū)崟r控制。

　　(4)室外泛光

　　一、體統(tǒng)可通過定時功能實(shí)現(xiàn)自動控制，對所有受控?zé)艟甙茨辍⒃?、日為單位定時控制開關(guān)。二、系統(tǒng)通過面板可現(xiàn)場手動控制：每個控制面板和智能控制模塊可儲存多個事先預(yù)制好的場景，在需要的時候隨時可以調(diào)用出來。此外，系統(tǒng)還可以通過照度感應(yīng)器來自動控制。

　　(5)與BA系統(tǒng)的集成

　　系統(tǒng)具有分布式智能控制的特點(diǎn)和開放性，提供了與BA系統(tǒng)(包括閉路監(jiān)控、消防報(bào)警、安全防范系統(tǒng))相連接的借口和軟件協(xié)議，變于構(gòu)成一個完整的樓宇自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)樓宇智能化的集中管理和子系統(tǒng)間的聯(lián)動。本工程在保證智能照明系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行的同時，通過IP網(wǎng)關(guān)與整個大樓的BA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

　　5、系統(tǒng)節(jié)能分析

　　5.1 自動調(diào)光，充分利用自然光

　　Acrel-bus智能照明系統(tǒng)中的智能感應(yīng)開關(guān)通過與系統(tǒng)其他控制模塊配合，對不同時間不同光照度進(jìn)行檢測、預(yù)設(shè)和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種自動調(diào)節(jié)照度的方式，充分利用室外的自然光，只有當(dāng)必須時才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的的照度水平。根據(jù)不同的時間、日期按照各個功能區(qū)的運(yùn)行狀況進(jìn)行光照度的設(shè)定，自然照度能夠滿足需求時，做到將燈關(guān)掉。一般來講，越靠近窗自然光照度越高，從而人工照明提供的照度就低，但合成照度應(yīng)維持在設(shè)計(jì)照度值。

　　5.2 延長燈具光源的壽命

　　燈具損壞的致命原因是電網(wǎng)過電壓，只要控制過電壓就可以延長光源的壽命。Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)采用軟件啟動的方式，能控制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免收熱沖擊，使燈具壽命進(jìn)一步得到延長。無論是熱輻射光源，還是氣體放電光源，電網(wǎng)電壓的波動是光源損壞的一個主要原因。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動可以延長光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)中開閉控制模塊內(nèi)部采用智能芯片控制技術(shù)，對電源參數(shù)進(jìn)行實(shí)時檢測運(yùn)算后通過調(diào)整輸出至照明負(fù)載側(cè)的電壓，確保燈具在較理想的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時還具備了電壓限定和限流濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對光源的損害。

　　5.3 節(jié)約能源，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用

　　與傳統(tǒng)的照明控制方式相比較可以節(jié)約電能20%以上。充分利用室外的自然光，利用最少的能源保證所要求的照度水平。Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)中對熒光燈等進(jìn)行調(diào)光控制，由于可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器采用了有源濾波技術(shù)，降低了諧波的含量，提高了功率因數(shù)，降低了無功損耗。

　　5.4 集中管理，減少人為浪費(fèi)

　　現(xiàn)代高層辦公樓中，人為造成照明能源浪費(fèi)的現(xiàn)象任然非常嚴(yán)重，無論房間有人還是無人，經(jīng)常是大面積“長明燈”。Acrel-bus智能照明系統(tǒng)既能分散控制又能集中管理，在大樓的中央控制室，管理人員通過操作鍵盤即可關(guān)閉無人房間的照明燈。根據(jù)具體的要求，點(diǎn)亮部分回路，改變照明區(qū)域。

　　6、安科瑞智能照明系統(tǒng)產(chǎn)品介紹：

　　6.1、開關(guān)驅(qū)動器

　　6.2、0-10v調(diào)光驅(qū)動器

　　6.3、傳感器

　　6.4、總線電源

　　6.5、智能面板

　　7、 結(jié)論

　　本文結(jié)合某辦公樓照明設(shè)計(jì)實(shí)例，對安科瑞ASL100系列智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹和應(yīng)用。ASL100系列智能照明控制系統(tǒng)由于采用了紅外、亮度等傳感器，定時開關(guān)、調(diào)光模塊的可調(diào)光技術(shù)和智能化的運(yùn)行模式，使得整個照明系統(tǒng)可以按照經(jīng)濟(jì)有效的最佳方案準(zhǔn)確運(yùn)作，不但大大降低了運(yùn)行的管理費(fèi)用，提高了管理效率，減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，而且最大限度的節(jié)約了能源，延長了燈具的使用壽命，顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?，隨著建筑和照明技術(shù)的進(jìn)步，照明和建筑融為一體，照明已成為建筑藝術(shù)的一部分，讓我們大家共同努力，將更多、更好的智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用到智能建筑的設(shè)計(jì)中去，營造出藝術(shù)、智能化的光環(huán)境，賦予建筑多彩的生命。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[4]安科瑞電氣股份有限公司智能照明選型手冊

　　作者簡介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機(jī)：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179963網(wǎng)址：http://www.acrel-et.com/