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淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

瀏覽次數(shù):556更新時(shí)間:2024-08-15

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:本文主要探討了建筑電氣工程中智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括其原理、優(yōu)勢(shì)、組成部分以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)等方面。通過對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究和實(shí)際案例的分析,闡述了智能照明系統(tǒng)在提高建筑能源效率、舒適度和功能性方面的重要作用,并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:建筑電氣工程;智能照明系統(tǒng);節(jié)能;設(shè)計(jì)
一、引言
隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高,智能照明系統(tǒng)在建筑電氣工程中的應(yīng)用越來越廣泛。智能照明系統(tǒng)不僅能夠提供高效、舒適的照明環(huán)境,還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,符合現(xiàn)代建筑綠色、環(huán)保的發(fā)展理念。
二、智能照明系統(tǒng)的原理與優(yōu)勢(shì)

(一)原理

智能照明系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的照明控制方式。它通過傳感器感知環(huán)境光強(qiáng)、人員活動(dòng)等信息,將這些信息傳輸至控制器,控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和策略對(duì)燈光進(jìn)行智能調(diào)節(jié),以達(dá)到最佳的照明效果。

(二)優(yōu)勢(shì)

  1. 節(jié)能高效
    智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境光和人員活動(dòng)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度,避免了不必要的能源浪費(fèi)。例如,在自然光充足的區(qū)域自動(dòng)降低燈光亮度,或者在無人區(qū)域關(guān)閉燈光。

  2. 提高舒適度
    可以根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求,提供個(gè)性化的照明方案。例如,在會(huì)議室可以設(shè)置多種照明模式,如會(huì)議模式、投影模式、休息模式等,滿足不同活動(dòng)的照明需求。

  3. 延長(zhǎng)燈具壽命
    通過智能控制,避免了燈具頻繁開關(guān)和過度使用,減少了燈具的損壞和更換頻率,降低了維護(hù)成本。

  4. 易于管理
    可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理和監(jiān)控,方便管理人員對(duì)整個(gè)照明系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。

三、智能照明系統(tǒng)的組成部分

(一)傳感器

包括光照傳感器、人體紅外傳感器、聲音傳感器等,用于感知環(huán)境和人員信息。

(二)控制器

是智能照明系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)接收傳感器的信號(hào),并根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和算法控制燈光的開關(guān)、亮度和顏色等。

(三)執(zhí)行器

如智能開關(guān)、調(diào)光器等,用于執(zhí)行控制器的指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的控制。

(四)通信網(wǎng)絡(luò)

用于傳輸傳感器、控制器和執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù),常見的通信協(xié)議有 Zigbee、藍(lán)牙、Wi-Fi 等。

(五)燈具

包括各種類型的智能燈具,如 LED 燈、熒光燈等。
四、智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(一)照明需求分析

在設(shè)計(jì)之前,需要對(duì)建筑的功能、使用場(chǎng)景、人員活動(dòng)規(guī)律等進(jìn)行詳細(xì)的分析,確定不同區(qū)域的照明需求和照度標(biāo)準(zhǔn)。

(二)燈具選型

根據(jù)照明需求和環(huán)境特點(diǎn),選擇合適的燈具類型、功率和光色等。目前,LED 燈具因其高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),成為智能照明系統(tǒng)中的主流選擇。

(三)傳感器布置

合理布置傳感器,確保能夠準(zhǔn)確感知環(huán)境和人員信息。例如,在人員活動(dòng)頻繁的區(qū)域增加人體紅外傳感器的密度,在采光較好的區(qū)域布置光照傳感器。

(四)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑的規(guī)模和功能需求,選擇合適的控制系統(tǒng)架構(gòu)。對(duì)于小型建筑,可以采用單體控制器;對(duì)于大型建筑,宜采用分布式控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)集中管理和分散控制。

(五)節(jié)能策略制定

制定合理的節(jié)能策略,如分時(shí)控制、分區(qū)控制、調(diào)光控制等,在滿足照明需求的前提下,最大限度地降低能源消耗。

(六)兼容性和擴(kuò)展性考慮

設(shè)計(jì)時(shí)要考慮系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性,以便未來能夠方便地接入新的設(shè)備和功能。
五、智能照明系統(tǒng)在不同建筑類型中的應(yīng)用

(一)辦公建筑

辦公建筑的照明需求較為復(fù)雜,需要根據(jù)不同的工作區(qū)域和活動(dòng)設(shè)置不同的照明模式。智能照明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光、分區(qū)控制等功能,提高員工的工作效率和舒適度。

(二)商業(yè)建筑

商場(chǎng)、超市等商業(yè)建筑需要營(yíng)造舒適、吸引人的購(gòu)物環(huán)境。智能照明系統(tǒng)可以通過燈光的色彩和亮度變化,突出商品展示效果,吸引顧客的注意力。

(三)住宅建筑

在住宅建筑中,智能照明系統(tǒng)可以提供便捷的控制方式,如手機(jī) APP 控制、語音控制等,滿足居民不同的生活場(chǎng)景需求。

(四)公共建筑

圖書館、博物館、體育館等公共建筑對(duì)照明的要求各不相同。智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)景和時(shí)間進(jìn)行靈活控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能和舒適的平衡。

六、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

(一)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(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力,適用于一些中小型的項(xiàng)目;模塊化設(shè)計(jì),可以任意拼接擴(kuò)展,同時(shí)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(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

(二)應(yīng)用場(chǎng)所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

(三)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(四)系統(tǒng)功能

(1)實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場(chǎng)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(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

(3)可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制;每個(gè)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(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

(4)開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(shí)進(jìn)行;可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊,延長(zhǎng)燈具與控制裝置的壽命。

(5)對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時(shí),開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

(6)拖動(dòng)調(diào)光控件,照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光,可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的狀態(tài)。

(7)點(diǎn)擊場(chǎng)景控件,打開或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置,軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能,通過圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

(8)設(shè)置定時(shí)時(shí)間,確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后,對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)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(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間;根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開關(guān),實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

(10)所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊;當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí),驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)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(dú)立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

(12)預(yù)留BA或三方集成平臺(tái)接口,采用modbus、opc等方式。

(五)設(shè)備選型

 

淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

 

(六)結(jié)語

在建筑電氣工程中,相關(guān)人員應(yīng)靈活掌握智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和方法,對(duì)智能照明系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,除了要保證建筑電氣工程設(shè)計(jì)合理,還要結(jié)合智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和具體標(biāo)準(zhǔn),從各環(huán)節(jié)入手進(jìn)行質(zhì)量控制,保證智能照明系統(tǒng)安裝質(zhì)量。與此同時(shí),規(guī)范智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程,確定線路安裝思路,實(shí)現(xiàn)每個(gè)環(huán)節(jié)相互對(duì)接,并在智能化技術(shù)作用下,對(duì)照明系統(tǒng)智能化調(diào)控,減少設(shè)備維護(hù)成本,以達(dá)到更好的節(jié)能效果。

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