第一篇:智能照明控制系統(tǒng)與節(jié)能
智能照明控制系統(tǒng)與節(jié)能
目 錄
一、智能照明概念及意義.......................................................................................................3
二、智能照明控制系統(tǒng)構成...................................................................................................4
三、智能照明與常規(guī)照明系統(tǒng)的區(qū)別...................................................................................8
四、智能照明控制系統(tǒng)與BAS比較.....................................................................................10
五、照明的節(jié)能空間.............................................................................................................10
六、智能照明控制方式.........................................................................................................12
七、調(diào)光原理及光源選擇.....................................................................................................13
八、智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡.................................................................................................16
九、智能照明控制系統(tǒng)設置注意事項.................................................................................18
十、智能照明控制系統(tǒng)驗收事項.........................................................................................19
一、智能照明概念及意義
智能照明系統(tǒng)是指利用計算機、網(wǎng)絡技術、無線通訊數(shù)據(jù)傳輸、電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理技術、傳感技術及節(jié)能型電器控制等技術組成的分布式無線或有線控制系統(tǒng),通過預設程序的運行,根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動控制照明。
照明控制系統(tǒng)是一個總線型式或局域網(wǎng)型式的智能控制系統(tǒng)。所有的單元器件均內(nèi)置微處理器和存儲單元,并由信號總線連接成網(wǎng)絡,每個單元均可分配唯一的單元地址。當有輸入時,輸入單元首先將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭偩€信號,然后在控制系統(tǒng)總線上廣播,所有的輸出單元接收信號后進行判斷,繼而控制相應回路輸出。
智能照明意義有:
1、節(jié)能:當前我國的宏觀經(jīng)濟建設中,節(jié)電節(jié)能的任務越來越緊迫。智能照明系統(tǒng)借助各種不同的'智能設置'控制方式和控制元件,對不同時間不同環(huán)境的光照度進行精確設置和管理來實現(xiàn)最大的節(jié)能效果。
2、延長燈具壽命: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。智能照明系統(tǒng)可以有效抑制電網(wǎng)電壓的波動,通過系統(tǒng)對電壓的限定和軛流濾波等功能,避免過電壓和欠電壓對燈具的損害。另外,智能照明系統(tǒng)還可以利用軟啟動和軟關斷技術,避免沖擊電流對光源的損害。
3.改善照明質(zhì)量:智能照明系統(tǒng)以調(diào)光模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開關控制燈具,可以整體的控制各房間內(nèi)照度值,提高照度均勻性。同時,智能照明系統(tǒng)也可以避免頻閃效應。
4.實現(xiàn)多種照明效果:智能照明系統(tǒng)易于實現(xiàn)多種照明場景控制方案,按不同時間、不同用途、不同效果采用相應的預設置場景進行控制,可以達到豐富的藝術效果。
5.管理維護方便:智能照明控制系統(tǒng)對照明的控制是以模塊式的自動控制為主,手動控制為輔,照明預置場景的參數(shù)以數(shù)字式存儲在可擦除可編程ROM中,這些信息的設置和更換十分方便,加上燈具壽命的大大提高,使照明管理和設備維護變得更加簡單。
二、智能照明控制系統(tǒng)構成
智能照明控制系統(tǒng),品牌較多,常見品牌有: 澳洲邦奇、ABB的I-BUS、奇勝的C-BUS、路創(chuàng)(LUTRON)、WIELAND、e-bfb、瑞朗、百分百照明、清華同方、索博、海爾等。其控制系統(tǒng)的構成基本相同,微有差異,通常由調(diào)光模塊、開關模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、編程插口、時鐘管理器、手持式編程器和PC監(jiān)控機等部件組成。
下圖是用數(shù)據(jù)通訊線手牽手聯(lián)接起來組成的典型智能照明控制系統(tǒng)構成圖。
系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖
1.PC監(jiān)控機
PC監(jiān)控機一般設置在智能照明管理中心,通常具有如下功能: 管理及設定功能:在計算機操作平臺上完成日常的運轉(zhuǎn)與管理工作。根據(jù)集成管理軟件中每日的預定時間表、每年的預定日程表以及假期、特定日期的安排表等進行時間程序編程,提供全年的照明計劃安排表。
統(tǒng)計功能:根據(jù)軟件提供的關于照明系統(tǒng)的運行時間、照度值等參數(shù)的匯總報告(區(qū)別各照明場所內(nèi)各照明回路)來統(tǒng)計照明燈具的運行時間、照度水平等,控制功能:實現(xiàn)對各照明分區(qū)的照明回路的照明自動控制,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照度,并維持在設定值上,通過圖形化界面以鼠標單擊的方式可靈活地修改各照明回路的開關控制和照度的連續(xù)調(diào)節(jié)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),結合軟件中預置的工作循環(huán)程序表,自動切換各照明回路燈具的運行,從而均衡各照明回路的燈具的運行時間,并根據(jù)匯總報告定期對燈具進行維護檢修,延長燈具的使用壽命。
診斷及故障報警功能:能自動檢查負載狀態(tài),檢查壞燈、少燈,保護裝置狀態(tài),故障自動報警、自動切斷電路;MCB跳閘報警等.圖像處理功能,可實現(xiàn)動靜探測、圖形操作等。2.調(diào)光模塊
用于對燈具進行調(diào)光或開關控制,能記憶多個預設置燈光場景,不因停電而被破壞,調(diào)光模塊按型號不同其輸入電源有三相、也有單相,輸出回路功率有2安、5安、10安、16安、20安等,輸出回路數(shù)也有1、2、4、6、12等不同組合供用戶選用。有些調(diào)光模塊控制燈具亮度采用了軟啟動方式,即漸增漸減方式,這樣的調(diào)節(jié)方式能防止電壓突變對燈具的沖擊,同時使人的視覺十分自然地適應亮度的變化,沒有突然變化的感覺。有些調(diào)光模塊輸入電源有一個由微處理機控制的RMS電壓調(diào)節(jié)技術,確保輸出電壓穩(wěn)定,不會對負載回路產(chǎn)生過壓。
3.開關模塊
用繼電器開關輸出的控制模塊。這種模塊主要用于實現(xiàn)對照明的智能開關管理,適用于所有對照明智能化開關管理的場所,如辦公區(qū)域、大型購物中心、道路景觀、體育場館、建筑物外墻照明等等。開關模塊具有按序啟動功能,避免燈具集中啟動時的浪涌電流。一些模塊自帶電流檢測功能,可檢測照明輸出回路實時電流值并可真實記錄燈具的運行時間。
4.場景切換控制面板
由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果,稱之為場景。使用者可以通過選擇面板上不同的按鍵來切換不同的場景。
5.智能傳感器
智能傳感器有較多種類,其傳感原理基本利用了紅外線、超聲波、光敏元件、聲音等或上述物理量的組合,用于識別有無人進入房間、照度動態(tài)檢測、遙控接收等。
6.時鐘管理器
時鐘管理器用于提供一定時間內(nèi)(周、月、年)內(nèi)各種復雜的照明控制事件和任務的動作定時。它可通過按鍵設置,改變各種控制參數(shù)。
7.液晶顯示觸摸屏
液晶顯示觸摸屏,可圖文同時顯示,可根據(jù)用戶需要產(chǎn)生模擬各種控制要求和調(diào)光區(qū)域燈位亮暗的圖像,用以在屏幕上實現(xiàn)形象直觀的多功能面板控制。這種面板既可用于就地控制,也可用作多個控制區(qū)域的監(jiān)控。
8.手持式編程器
手持式編程器,管理人員只要將手持編程器插頭插入編程插口即能與Dynet網(wǎng)絡連接,便可對樓宇的任何一個樓層、任何一個調(diào)光區(qū)域的燈光場景進行預設置、修改或讀取并顯示各調(diào)光回路現(xiàn)行預置值。
三、智能照明與常規(guī)照明系統(tǒng)的區(qū)別
1.線路系統(tǒng)區(qū)別 1.1單控電路系統(tǒng)的區(qū)別
傳統(tǒng)照明單控電路特點:a.控制開關直接接在負載回路中;b.當負載較大時,需相應增大控制開關的容量;c.當開關離負載較遠時,大截面電纜用量增加;d.只能實現(xiàn)簡單的開關功能。
總線式智能照明系統(tǒng)單控電路特點:a.負載回路連接到輸出單元的輸出端,控制開關用總線與輸出單元相連。負載容量較大時僅考慮加大輸出單元容量,控制開關不受影響;b.開關距離較遠時,只須加長控制總線的長度,節(jié)省大截面電纜用量;c.可通過軟件設置多種功能(開/關、調(diào)光、定時等)。
1.2雙控電路系統(tǒng)區(qū)別
傳統(tǒng)照明雙控電路特點:a.實現(xiàn)雙控時用兩個單刀雙置開關,開關之間連接照明電纜;b.進行多點控制時開關之間的電纜連線增多,使線路安裝變得非常復雜,工程施工難度增大。
總線式智能照明系統(tǒng)雙控電路特點:a.實現(xiàn)雙控時只需簡單地在控制總線上并聯(lián)上一個開關;b.進行多點控制時,依次并聯(lián)多個開關,開關之間僅用一條總線連接,線路安裝簡單、省事。控制系統(tǒng)區(qū)別 2.1控制方式區(qū)別
a.傳統(tǒng)控制采用手動開關,必須一路一路地開或關;b.智能照明控制采用低壓2次小信號控制,控制功能強、方式多、范圍廣、自動化程度高,而且安全,通過實現(xiàn)場景的預設置和記憶功能,操作時只須按一下控制面板上某一個鍵即可啟動一個燈光場景,各照明回路隨即自動變換到相應的狀態(tài)。上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實現(xiàn)。
2.2照明方式區(qū)別
a.傳統(tǒng)控制方式單一,只有開和關;b.智能照明控制系統(tǒng)可以采用“調(diào)光模塊”,通過光源的調(diào)光在不同使用場合產(chǎn)生不同燈光效果,營造出不同的舒適氛圍。
2.3管理方式區(qū)別 a.傳統(tǒng)控制對照明的管理是人為化的管理;b.智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動化管理,通過分布式網(wǎng)絡,只需一臺計算機就可實現(xiàn)對整幢大樓的管理。
四、智能照明控制系統(tǒng)與BAS比較
照明控制系統(tǒng)在建筑物的自動化系統(tǒng)BAS中是一個子系統(tǒng),照明控制系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)之間應如何相連呢?有些綜合控制系統(tǒng)把空調(diào)、保安、照明等設備都包含在一起進行控制,不再設置專業(yè)的照明控制系統(tǒng),盡管這種控制系統(tǒng)可對照明燈實現(xiàn)定時開關,對各個區(qū)域進行調(diào)控。但這種控制方式有它的局限性,它的控制器模塊性能、功能都比較簡單,輸出功率小、回路少,燈路以開關控制為主,即使有調(diào)光其調(diào)光功能和技術上都很簡單,照明燈調(diào)光后的場景效果不如專業(yè)的照明控制系統(tǒng)優(yōu)良,而且這種綜合控制的系統(tǒng)往往以中央監(jiān)控為主,缺乏現(xiàn)場調(diào)控手段,這會對操作使用帶來許多不便之處,另外一個問題是所有系統(tǒng)的信息都在一條單一控制總線上傳輸,造成各控制器之間的干擾也會較多,影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
五、照明的節(jié)能空間
照明的節(jié)能空間,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.出入口、走道、樓道、衛(wèi)生間等公共場所,傳統(tǒng)照明為長明燈。
2.傳統(tǒng)照明,燈或者處于全開狀態(tài),或者為關閉狀態(tài),而不是按照使用功能的不同、天然光亮的不同,使燈發(fā)出明暗程度不同的光通量。
3.進行照明設計時,由于需要考慮維護系數(shù),使得初始照度高于照度標準要求的30%左右,造成不必要的能源浪費。
4.大開間活動場所,由于活動規(guī)模不同、活動內(nèi)容不同,需要不同的照明范圍、照度要求,但傳統(tǒng)照明僅依賴人為管理,造成較多的不必要的照明。
5.傳統(tǒng)照明,尤其是靠近電源點、經(jīng)常在夜晚工作的照明,經(jīng)常工作于電網(wǎng)電壓波動時,尤其是電網(wǎng)電壓增加時,產(chǎn)生額外的耗電。下圖為高壓鈉燈電壓-功率曲線。
具體到不同照明載體,實現(xiàn)節(jié)能的手段分別敘述如下: 1.走廊、門廳等公共場所的照明控制
1.1 公共建筑如學校、辦公樓、賓館、商場、體育場館、影劇院、候機廳、候車廳及工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明宜采用集中控制并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施。
1.2 住宅建筑等的樓梯間、走道的照明宜采用節(jié)能自熄開關。節(jié)能自熄開關宜采用紅外移動探測加光控開關。
1.3 旅館的門廳、電梯大堂和客房層走廊等場所采用夜間定時降低照度的自動調(diào)光裝置。1.4醫(yī)院病房走道夜間應采取能關掉部分燈具或降低照度的控制措施。
2.會展中心、博物館、美術館等功能性要求較高的場所,適應不同種類、不同規(guī)模會展活動,照度要求不同,活動空間不同,應采用智能照明分區(qū)域多場景集中控制,使照明與環(huán)境照明要求相協(xié)調(diào)。
3.傳統(tǒng)車庫照明系統(tǒng)長期開啟,浪費電力,也縮短了照明燈的使用壽命。通過對進出口人、車檢測,行車線路判斷,開啟沿途車道及對應車位燈光,人行路線燈光,可以有效節(jié)約車庫照明用電
4.大開間辦公室、圖書館、廠房等宜采用智能照明控制系統(tǒng),設置適當?shù)膭屿o探測器,在有自然采光區(qū)域宜采用恒照度控制,靠近外窗的燈具隨自然光線的變化自動開閉該區(qū)域內(nèi)的燈具保證室內(nèi)照明的均勻和穩(wěn)定。
5.體育場館比賽場地賽事項目類型不同,照度要求不同;賽事規(guī)模、觀眾人數(shù)不同,照明區(qū)域不同。應采用智能照明分區(qū)域多場景集中控制,與照明要求協(xié)調(diào)。
6.候機廳、候車廳、港口等大空間場所應采用集中控制并按天然采光狀況及具體需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施。
7.影劇院、多功能廳、報告廳、會議室及展示廳等,由于其場景不同,照度需求不同,宜采用調(diào)光控制。
8.道路照明控制
8.1道路照明應根據(jù)所在地區(qū)的地理位置和季節(jié)變化合理確定開關燈時間, 并應根據(jù)天空亮度變化進行必要修正。宜采用光控和經(jīng)緯時控相結合的智能控制方式,有條件時采用集中遙控系統(tǒng)。
8.2道路照明采用雙光源時在“半夜”應能關閉一個光源,采用單光源時宜采用恒功率及功率轉(zhuǎn)換控制在“半夜”能轉(zhuǎn)換至半功率率運行。
9.景觀照明的控制
9.1設置平日、周日、一般節(jié)日、重大節(jié)日場景控制模式,9.2定時開關燈。
六、智能照明控制方式
智能照明控制手段多樣,分述如下。1.定時控制
通過時鐘管理器、定時器等電氣元件,實現(xiàn)對各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具時間上的不同控制。定時控制有兩種,一種是相對時間間隔來控制,一種是根據(jù)天文時間控制。
2.開關控制
由控制中心自動或就地控制面板對燈光進行啟閉控制。
3、調(diào)光控制
由控制中心自動或就地控制面板對燈光進行調(diào)光控制。4.照明亮度自動調(diào)節(jié)控制
利用照度動態(tài)檢測器等電氣元件,通過開關控制或調(diào)光控制,實現(xiàn)對照明燈具的自動控制,使該區(qū)域內(nèi)的照度不會隨日照等外界因素的變化而改變,將照度自動調(diào)整到最適宜的水平。(人工照度=照度標準-天然照度)
5.場景控制
通過每個調(diào)光模塊和控制面板等電氣元件,對各區(qū)域內(nèi)正常工作狀態(tài)的照明區(qū)域的場景切換控制。6.動靜探測控制
通過每個調(diào)光模塊和動靜探測器等電氣元件,實現(xiàn)對各區(qū)域內(nèi)正常工作狀態(tài)的照明燈具的自動開關控制。
7.手動遙控器控制 在正常狀態(tài)下通過紅外線遙控器,實現(xiàn)對各區(qū)域內(nèi)照明燈具的手動控制和區(qū)域場景控制。8.自然光源利用控制
調(diào)節(jié)有控光功能的建筑設備(如百頁窗簾)來調(diào)節(jié)控制天然光,還可以和燈光系統(tǒng)連動。當天氣發(fā)生變化時,系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié),無論在什么場所或天氣如何變化,系統(tǒng)均能保證室內(nèi)的照度維持在預先設定的水平。
9.應急照明控制
智能照明控制系統(tǒng)對特殊區(qū)域內(nèi)的應急照明實現(xiàn)控制,使得在正常狀態(tài)時按一般工作照明燈具進行控制,應急狀態(tài)時自動解除應急照明燈具智能控制,按照應急照明工作模式運行。
七、調(diào)光原理及光源選擇
各類光源的調(diào)光方式大致有以下幾類。
1、脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)光法
2、這種調(diào)光控制法是利用調(diào)節(jié)高頻逆變器中功率開關管的脈沖占空比,從而實現(xiàn)燈輸出功率的調(diào)節(jié),工作頻率一般在20-150kHz。
2、改變半橋逆變器供電電壓調(diào)光法
利用改變半橋逆變器供電電壓的方法實現(xiàn)調(diào)光。
3、脈沖調(diào)頻調(diào)光法
脈沖調(diào)頻調(diào)光法(PFM)也是常用的調(diào)光方法。如果高頻交流電子鎮(zhèn)流器的開關工作頻率增加,則鎮(zhèn)流電感的阻抗增加,這樣流過鎮(zhèn)流電感的電流就會下降,導致流過燈負載的電流下降,從而實現(xiàn)調(diào)光。開關頻率降低是在負荷電流增加的方向;開關頻率升高是朝負荷電流減小的方向。
4、脈沖調(diào)相調(diào)光法
利用調(diào)節(jié)半橋逆變器中兩個功率開關管的導通相位的方法來調(diào)節(jié)熒光燈輸出功率,從而達到調(diào)光的目的。
5、可控硅相控調(diào)光法 可控硅相控(斬波法)調(diào)光。
不同光源,性能不同,發(fā)光原理不同,需要采用不同的調(diào)光方案。
高壓鈉燈、金鹵燈調(diào)光:調(diào)光類型常用脈寬調(diào)制、變頻調(diào)節(jié);工作頻率20-100kHz,電子鎮(zhèn)流器與燈最大距離:15米;調(diào)光范圍:高壓鈉燈一般為輸出功率50%~100%(光通量約30%~100%)。金屬鹵化物燈輸出功率60%~100%(光通量約45%~100%)。調(diào)光HID燈電子鎮(zhèn)流器,在燈啟動3~5分鐘內(nèi),必須滿功率工作,否則會出現(xiàn)燈管早期發(fā)黑現(xiàn)象,影響燈的使用壽命。調(diào)光HID燈電子鎮(zhèn)流器在設計時應注意,在燈啟動時,不論是什么狀態(tài),電子鎮(zhèn)流器在3~5分鐘內(nèi)應自動工作在滿功率輸出。
日光燈、節(jié)能燈調(diào)光:常用脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)光法,改變半橋逆變器供電電壓調(diào)光法,脈沖調(diào)頻調(diào)光法,脈沖調(diào)相調(diào)光法。白熾燈、鹵素燈(石英燈)調(diào)光:常用可控硅相控調(diào)光法。LED調(diào)光:線性調(diào)光、PWM調(diào)光、可控硅相控調(diào)光、三基色調(diào)光。調(diào)光信號按控制接口控制信號性質(zhì)可分成三種:
1.1-10V模擬量接口。1-10V接口的控制信號是直流模擬量,信號極性有正負之分,按線性規(guī)則調(diào)節(jié)燈的亮度,調(diào)光時一旦當控制信號觸發(fā),鎮(zhèn)流器啟動光源,首先被激勵點燃到全亮,然后再按控制量要求調(diào)節(jié)到相應亮度,按IEC929標準,每個鎮(zhèn)流器的最大工作電流為1mA。
2.數(shù)字信號接口(DSI)。DSI接口(Digital Signal interface)鎮(zhèn)流器的控制信號是用數(shù)字信號曼徹斯特編碼(Manchester Code),信號沒有極性要求,信號在控制線上傳輸和同步方式比較可靠,調(diào)光按指數(shù)函數(shù)方式調(diào)光,這種鎮(zhèn)流器被觸發(fā)啟動后,熒光燈亮度可以從0開始調(diào)整到控制信號所指定的亮度,這對劇場類熒光燈調(diào)光應用十分適合,另外DSI還可以通過信號命令,在電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部對進入鎮(zhèn)流器的220V主電源進行開關切換控制,當熒光燈被關閉熄滅后,鎮(zhèn)流器可自動切斷220V主電源以節(jié)省能源消耗。還可省掉調(diào)光器經(jīng)過開關控制的主電源線連接,而直接與220V主電源線連接,也可節(jié)省系統(tǒng)成本。
3.數(shù)字可尋址燈光接口(DALI)。DALI數(shù)字式可尋址燈光接口(Digital Addressable Lighting Interface)鎮(zhèn)流器,是當前最新型的可調(diào)光熒光燈鎮(zhèn)流器,1999年Philips,ORSAM,Tridonic等公司共同制訂了DALI的工業(yè)標準,納入IEC929,保證不同的制造廠生產(chǎn)的DALI設備能全部兼容。DALI是一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議,通過熒光燈調(diào)光控制器(作為Master)可對每個鎮(zhèn)流器(作為Slave)分別尋址,這意味調(diào)光控制器可對連在同一條控制線上的每個熒光燈的亮度分別進行調(diào)光,一個單段DALI數(shù)據(jù)控制線上可對64個鎮(zhèn)流器分別編址,每個鎮(zhèn)流器內(nèi)可設置16個燈光場景,同一個鎮(zhèn)流器還可以編在一組或在多個組,最大編數(shù)組為16,于是一個DALI系統(tǒng)可控制多達1000個鎮(zhèn)流器。
智能照明系統(tǒng)選擇光源時,除了需要注意選擇高光效的光源,還需要注意光源的以下特性: 1.光源的啟燃與再啟燃時間
電光源的啟燃時間是指光源接通電源到光源達到額定光通量輸出所需的時間。熱輻射光源、半導體發(fā)光光源與氣體放電光源有差異。電光源的再啟燃時間是指正常工作著的光源熄滅后再將其點燃所需要的時間。
2.電壓降低或上升對壽命的影響。3.開關次數(shù)對壽命的影響。4.光源的可調(diào)光幅度。
5.電流與光效的關系。如,LED芯片電流下降時,光效升高。LED燈具對電壓變化敏感性不大。6.光源的配件,如日光燈需配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,同時注意調(diào)光接口類型。綜合以上幾個方面,我們可以將不同的光源及配件組合,分類為:可調(diào)光光源、宜調(diào)光光源、不宜調(diào)光光源、不可調(diào)光光源、宜控光源、不宜控光源。
八、智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡
智能照明控制系統(tǒng)的信號傳輸方式,有光纖傳輸、雙絞線傳輸、低壓電力載波傳輸、無線射頻傳輸、GPRS傳輸。建筑內(nèi)智能照明信號傳輸常用雙絞線,并以RS485通信端口連接形成總線,這是一種比較成熟可靠、成本比較低廉的傳輸方式。
RS485總線制網(wǎng)絡結構有總線型、樹型、星型,不應出現(xiàn)環(huán)型??偩€(控制回路)電壓一般為DC24V。
如上圖,是某品牌產(chǎn)品的系統(tǒng)框圖。網(wǎng)絡由多個子網(wǎng)組成,每個子網(wǎng)內(nèi)最多有64個功能單元,控制回路數(shù)最多為255個。網(wǎng)絡內(nèi)傳輸距離最多為1000m。超過任何條件,都需要通過增設網(wǎng)橋的方式增加子網(wǎng)。
網(wǎng)橋具有物理連接隔離與信息過濾功能,使得系統(tǒng)各部分之間不會相互影響。
連接各元器件的系統(tǒng)總線,一般采用非屏蔽5類4對對絞線。計算機局域網(wǎng)中的雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)兩大類:STP外面由一層金屬材料包裹,以減小輻射,防止信息被竊聽,同時具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,但價格較高,安裝也比較復雜;UTP無金屬屏蔽材料,只有一層絕緣膠皮包裹,價格相對便宜,組網(wǎng)靈活。除某些特殊場合(如受電磁輻射嚴重、對傳輸質(zhì)量要求較高等)在布線中使用STP外,一般情況下我們都采用UTP?,F(xiàn)在使用的UTP可分為3類、4類、五類和超五類四種。其中:3類UTP適應了以太網(wǎng)(10Mbps)對傳輸介質(zhì)的要求,是早期網(wǎng)絡中重要的傳輸介質(zhì);4類UTP因標準的推出比3類晚,而傳輸性能與3類UTP相比并沒有提高多少,所以一般較少使用;五類UTP因價廉質(zhì)優(yōu)而成為快速以太網(wǎng)(100Mbps)的首選介質(zhì)。
各個不同品牌產(chǎn)品組網(wǎng)結構大體相同。系統(tǒng)設計時要注意其開放性和互連性,即是否有統(tǒng)一標準的接口,這樣不同廠商的產(chǎn)品可以互連,具有互操作性。
下圖為工程案例,分別為照明控制系統(tǒng)圖及照明平面圖。
九、智能照明控制系統(tǒng)設置注意事項
1. 網(wǎng)絡考慮一定的擴展余量(包括子網(wǎng)的系統(tǒng)元件擴展和網(wǎng)絡的擴展)。
2. 足夠的弱電工作電源,注意系統(tǒng)電源數(shù)量或總線電源容量及一些帶電源模塊產(chǎn)品的容量和數(shù)量限制。
3. 最少一個系統(tǒng)時鐘。
4. 總線布線時不宜與強電電線(電纜)共用同一線槽或管。5. 按照產(chǎn)品說明要求在每個網(wǎng)段設置終端器。6. 每個網(wǎng)段單元的數(shù)量不超過產(chǎn)品限制。7. 每個網(wǎng)段控制回路的數(shù)量不超過產(chǎn)品限制。8. 系統(tǒng)總線的總長度不超過產(chǎn)品限制。9. 避免不必要的輸入模塊重復設置。
10. 對于大面積的燈光照明,帶控制單元的配電箱盡量分散安裝且靠近燈具,以節(jié)省強電電纜。11. 動靜探頭、亮度傳感器避免安裝在灰塵環(huán)境。
12. 各配電箱、系統(tǒng)元器件注意避免安裝在潮濕環(huán)境,必要時采取相應的防水、防塵措施。
十、智能照明控制系統(tǒng)驗收事項
驗收時需要按照以下順序逐項檢查:
1.控制柜安裝固定和主供電電源的布設是否符合設計要求。
2.對應各負載回路,檢查回路號、回路功率、燈具類型、燈具數(shù)量、回路具體位置。3.檢測回路是否正常,是否存在開路、短路,工作電流是否正常。4.信號線的安裝檢測 5.負載線接模塊輸出檢測 6.系統(tǒng)通電安全檢測 7.通電系統(tǒng)運行調(diào)試 8.用戶場景、控制要求檢測
第二篇:智能照明控制系統(tǒng)節(jié)能設計探討論文
摘要:
本文重點介紹了智能照明系統(tǒng)在實際工程中的應用,簡單介紹了智能照明控制設計系統(tǒng),闡述當前智能照明對建筑節(jié)能的重要意義,合理地分析了智能照明系統(tǒng)的發(fā)展前景。
關鍵詞:智能照明系統(tǒng)控制;總線;i—bus系統(tǒng)設計
一、背景。
隨著社會飛速發(fā)展和更新,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為我國當前的重要任務。我國住建部計劃至2020年在建筑能耗領域,登上新的一級臺階。節(jié)能行動,刻不容緩。目前全球經(jīng)濟正朝著一體化靠攏。歐美發(fā)達國家本身經(jīng)濟的停滯不前,短期內(nèi)很難有大型的品牌照明企業(yè)出現(xiàn)。并且環(huán)境保護成為全球化目標后,全世界的各個國家,特別是科學技術先進的地區(qū),對于照明節(jié)能的需求將更為強烈,照明節(jié)能對于節(jié)約能源、保護生態(tài)系統(tǒng)、推動社會進步具有極其重要的意義。數(shù)據(jù)顯示,我國是全球人均能源保有量最低的國家之一。
能源的利用效率不足40%,遠遠落后于發(fā)達國家。單位生產(chǎn)量的能源消耗比世界平均水平高出近3倍。相關部門研究表明,我國能源效率每提高一個百分點,直接經(jīng)濟效益可達130億元。節(jié)能關鍵在于節(jié)電,我國或?qū)⒊蔀楣?jié)電市場的最大買家。智能照明控制系統(tǒng)是專門針對照明而開發(fā)的先進的智能化系統(tǒng),能夠節(jié)約大量的能源和資源,具有巨大的經(jīng)濟意義和社會意義。因此,在實際工程中進行照明控制系統(tǒng)的節(jié)能設計勢在必行。
二、智能照明控制的工作原理。
電子感應技術和利用電磁原理的調(diào)壓技術是智能照明控制系統(tǒng)的主要技術支撐,實時跟蹤系統(tǒng)的供電情況,對電路的電流值等進行自動調(diào)節(jié),改善電路情況,從根本上提高功率因數(shù),從而達到照明節(jié)能降耗的目的。在目前國際公認較為成熟的智能照明系統(tǒng)中,ABB公司的i—bus系統(tǒng)較為成熟,采用國際通用的EIB/KNX標準。采用總線網(wǎng)絡拓撲結構,是i—bus系統(tǒng)的主要工作原理,這使得系統(tǒng)具有10Mbit的通訊數(shù)率。使用線路耦合器對支線中的信號進行過濾,過濾后的信號進入主線,進而增加干線速率。
因為IP局域網(wǎng)接口和EIB/KNX使用,所以使得數(shù)據(jù)可以在兩者間進行傳遞。IP網(wǎng)關可以高效地在KNX/EIB系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)的交換。I—bus總線不能接地,其具有屏蔽能力。開關控制模塊具有帶電檢測功能,可以檢測燈光回路的運行情況并且在故障時進行報警。主要應用領域為智能樓宇環(huán)境控制系統(tǒng)和智能家居控制系統(tǒng),其主要控制功能為光控制、中央控制、電動窗簾控制、家居安防控制、溫度控制、AV控制系統(tǒng)信號監(jiān)視等。
三、i—bus的主要特點。
1、兼容性:
控制系統(tǒng)采用的是國際通用的EIB/KNX標準,可以滿足使用者對不同功能的需求。電氣安裝總線采用大跨度框架及開放式的結構,可以使使用者便捷而迅速地調(diào)整建筑物的使用功效或者再一次規(guī)劃建筑平面。極強的兼容性是該系統(tǒng)的優(yōu)點,對于不同廠家的軟件和元器件,在本系統(tǒng)的通訊中可以達到兼容,能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定的運行。
系統(tǒng)內(nèi)部的各個模塊都是一個獨立的個體,具有獨自運行能力,不受其他器件的約束。無論任何的模塊損壞或者損毀都不會影響到其他模塊的正常運行,這種獨立的運行模式使得系統(tǒng)維修保養(yǎng)方便,在對系統(tǒng)進行定期升級或者定期更換元器件時,整個系統(tǒng)仍然可以正常地運行下去。系統(tǒng)的可擴展性也是本系統(tǒng)的一大優(yōu)點,如果想進行回路的增加,只需要直接添加相應模塊,對于系統(tǒng)整體無需進行大改動。
2、安全性:
系統(tǒng)只運用一條i—bus總線,沒有過多的電纜線路,更沒有復雜的線路鋪設。在現(xiàn)場只需要總線進行連接,24V的安全低電壓連接保證了系統(tǒng)的安全,控制模塊不需要復雜的布置,可以安裝在配電箱內(nèi)。
3、靈活性:
功能的調(diào)整和控制結構的修改十分靈活,對小部分程序進行修改即可完成目標,不需要對布線進行調(diào)整。通過物理信息的采集,自動剛系統(tǒng)設置為最優(yōu)運行狀態(tài),方便管理并且節(jié)約能源。所有設備均為標準設備,模數(shù)化產(chǎn)品采用35mm導軌安裝,現(xiàn)在設備才有86盒墻裝,各種面板的探測器可以互換,實際應用十分靈活。
4、經(jīng)濟性:
系統(tǒng)能夠大量減少維護人員,從而節(jié)約大量的維護費用,在節(jié)約費用的同時,提高了整體系統(tǒng)的工作效率。i—bus系統(tǒng)采用紅外線傳感器、定時開關技術、亮度傳感器調(diào)光技術,這些智能化的應用使得系統(tǒng)可以節(jié)約大量的電力能源,從而極大地節(jié)約了資源。比傳統(tǒng)照明節(jié)約25%左右電能,投資成本三年內(nèi)即可收回。
5、長期性:
軟啟動、軟關斷技術的使用是i—bus系統(tǒng)的又一個亮點,對于各個回路進行緩慢的啟動,在一定時間內(nèi)關斷,這樣有效減少了沖擊電壓對器件的損害,極大地延長了燈具的使用壽命。系統(tǒng)可以和消防報警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)一起來構成一個完整的系統(tǒng)。同時采用ABB照明系統(tǒng)和BA系統(tǒng)的大廈,將大幅度提高大廈的智能化程度,增加該物業(yè)的亮點,提高大廈的出售和出租率,這些無疑都獲得了許多長期的、可觀的、潛在的收益。
四、i—bus系統(tǒng)設計實例。
以辦公樓為例,在辦公室各區(qū)域設置吸頂探測器,通過吸頂探測器對移動信號進行感應,因信號對燈光和風機盤管電源進行控制,實現(xiàn)工作時間啟動照明燈和空調(diào),休息時間自動關閉燈光和空調(diào)。根據(jù)預先設置的程序,定時開關燈光空調(diào),從而最大限度地節(jié)約能源。例如,設置在會議室的智能面板可以對會議室的燈光、空調(diào)、窗簾、投影幕布等用電設備進行手動控制。普通辦公室通過溫控面板對空調(diào)進行控制。辦公區(qū)域的吸頂式移動探測器可以根據(jù)環(huán)境的照度要求以及使用的空間自動調(diào)整開燈數(shù)量,確保滿足照度需求。
五、總結。
在21世紀,能源與資源的高效利用已經(jīng)成為評估一個國家乃至整個社會發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜恕N覈且粋€發(fā)展中國家,提高能源利用率必將大力推進我國經(jīng)濟建設和社會建設。智能照明控制系統(tǒng)在實際工程中的節(jié)能設計,將從根本上進行建筑節(jié)能。該領域?qū)⒊蔀榇龠M我國未來發(fā)展的重要領域。未來我國將成為節(jié)能設計及節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)的最大受益者。
參考文獻:
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[3]閆波,楊林場。淺談EIB/KNX智能燈光控制系統(tǒng)在大型會展建筑的應用[J]。福建建筑,2014(4):111—113。
第三篇:2018建筑物常用節(jié)能照明控制系統(tǒng) 自測
建筑物常用節(jié)能照明控制系統(tǒng) 返回上一級
單選題(共 5 題,每題 6 分)1.下列說法,不正確的是()
A.在一條DALI線路上最多64個設備(獨立地址),最多16個分組(組地址),最多16個場景(場景值)
B.DALI協(xié)議,也稱為數(shù)字可尋址照明接口,是照明控制設備之間數(shù)據(jù)通信的接口標準 C.DALI接線比較復雜,布線不便捷
D.DALI的優(yōu)勢是:精確控制、舒適調(diào)光 我的答案: C 參考答案 :C 答案解析: 暫無.下列關于照明控制要求的說法,不正確的是()
A.對于小開間房間,可采用面板開關控制,每個照明開關所控光源數(shù)不宜太多 B.天然采光良好的場所,按該場所照度自動開關燈或調(diào)光
C.個人使用的辦公室,采用人體感應或動靜感應等方式自動開關燈
D.電化教室、會議廳、多功能廳、報告廳等場所,按照度要求手動開關燈 我的答案: D 參考答案 :D 答案解析: 暫無.實施照明節(jié)能的主要技術措施,不包括()A.使用低光效光源 B.推廣高效節(jié)能燈具 C.照明配電及控制節(jié)能 D.建筑環(huán)境節(jié)能 我的答案: A 參考答案 :A 答案解析: 暫無.下列關于照明控制原則的說法,不正確的是()A.安全。這是最基本的要求
B.靈活。建筑空間布局經(jīng)常變化,照明控制要適應和滿足這種變化 C.經(jīng)濟。性能價格比好,要考慮投資效益 D.豐富、美觀、高雅 我的答案: D 參考答案 :D 答案解析: 暫無.下列關于照明控制作用的說法,不正確的是()A.節(jié)能效果顯著 B.縮短光源壽命
C.改善工作環(huán)境,提高照明質(zhì)量 D.實現(xiàn)多種照明效果 我的答案: B 參考答案 :B 答案解析: 暫無
多選題(共 5 題,每題 8 分).下列關于車庫照明、排風系統(tǒng)、排水設備控制的說法,正確的是()A.在車流量大的時段和車流量小的時段燈光及排氣扇的數(shù)量應該是一致的
B.當有車倆駛入、離開車庫時,相應區(qū)域的燈光打開。當車倆停泊或駛離后,燈光自動關掉 C.在繁忙使用時期,開動排氣扇;非繁忙時,間歇性開動排氣扇,以達到節(jié)能的效果 D.與消防系統(tǒng)聯(lián)動,出現(xiàn)消防報警時,關閉正常照明,打開緊急照明回路,顯示逃生路線 我的答案: BCD 參考答案 :BCD 答案解析: 暫無.下列關于百葉窗控制的說法,正確的是()
A.窗簾分為上下兩部分,上部窗簾可調(diào)節(jié)至垂直位置,下部窗簾可調(diào)節(jié)至于水平面30度角 B.即使在遮陽時,室外光也能反射到室內(nèi) C.在遮陽時,辦公區(qū)也能看到室外植物及景觀
D.窗簾分為上下兩部分,上部窗簾可調(diào)節(jié)至垂直位置,下部窗簾不可調(diào)節(jié) 我的答案: ABC 參考答案 :ABC 答案解析: 暫無.下列關于DALI技術指標的說法,正確的是()A.DALI標準的線路電壓為16V,允許范圍為9.5-22.4V B.在導線截面積為1.5平方毫米的前提下,線路長度為300米 C.DALI系統(tǒng)電流,最大250mA D.1200bps數(shù)據(jù)傳輸速率:可保證設備之間通訊不被干擾 我的答案: ABCD 參考答案 :ABCD 答案解析: 暫無.下列關于物聯(lián)網(wǎng)的說法,正確的是()
A.物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),是新一代信息技術的重要組成部分
B.物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡
C.物聯(lián)網(wǎng)具有:智能、泛在、互聯(lián)等重要特征 D.物聯(lián)網(wǎng)架構可分為兩層:網(wǎng)絡層和應用層 我的答案: ABC 參考答案 :ABC 答案解析: 暫無.下列關于建筑物功能照明控制的說法,正確的是()
A.體育場館比賽場地應按比賽要求分級控制,大型場館宜做到單燈控制
B.候機廳、候車廳、港口等大空間場所應采用集中控制,并按天然采光狀況及具體需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施
C.博物館、美術館等功能性要求較高的場所應采用智能照明集中控制,使照明與環(huán)境要求相協(xié)調(diào)
D.賓館、酒店的每間(套)客房應設置節(jié)能控制型總開關 我的答案: ABCD 參考答案 :ABCD 答案解析: 暫無
判斷題(共 5 題,每題 6 分).公共走廊照明的目標是:提供適當照度照明,節(jié)省能源,延長燈具壽命。對 錯
我的答案: T 參考答案 :T 答案解析: 暫無.小型會議室照明的設計目標是:提供不同功能的照明,節(jié)省能源,方便使用。對 錯
我的答案: T 參考答案 :T 答案解析: 暫無.園林照明考慮因素包括:時間控制,設置多種場景,可根據(jù)一天時間、節(jié)日、季節(jié)變化。對 錯
我的答案: T 參考答案 :T 答案解析: 暫無.醫(yī)院病房走道夜間應采取能關掉部分燈具或降低照度的控制措施。對 錯
我的答案: T 參考答案 :T 答案解析: 暫無.公共通道、大廳、電梯廳的照明應與消防聯(lián)動,在出現(xiàn)消防報警時,強行關閉空調(diào);關閉正常照明;啟動緊急照明控制,顯示逃生方向。對 錯
我的答案: T 參考答案 :T 答案解析: 暫無
第四篇:酒店燈光智能照明控制系統(tǒng)解決方案
酒店燈光智能照明控制系統(tǒng)解決方案
酒店燈光智能照明控制系統(tǒng)應用說明
一、系統(tǒng)概述
傳統(tǒng)的照明控制一般采用開關手動控制,對于上述要求很難實現(xiàn),而且線路十分復雜,操作非常繁瑣。隨著用戶要求的提高和技術的進步,傳統(tǒng)的照明控制由于許多問題無法解決而逐步被智能照明控制取代,這已成為一種趨勢。
智能照明控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對以下公共區(qū)域的綜合控制,主要有大堂、大堂吧、中庭(包括中庭立面、中庭天花等)、大堂吧用餐區(qū)、酒吧、書屋、花店、西餅屋、西餐廳、服務總臺、商務中心、中餐宴會廳、夜總會包括KTV包房、多功能廳及中庭周圍?等。
因此,采用Lite-Puter智能照明控制系統(tǒng),累計近40年的工程經(jīng)驗,計對不同區(qū)域、不同使用功能的照明通過智能化照明控制系統(tǒng)營造有層次、變化的燈光環(huán)境、美化生活;減少人力工作疏忽,節(jié)約能源和人力資源;降低人力工作強度,增強控制的靈活性和可靠性。
二.設計依據(jù)
《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ 16-2008 《建筑電氣安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》GB J303-88 《建筑照明設計標準》GB 50034-2013 《智能建筑設計標準》GB 50314-2015 《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014 強電廠家提供燈光控制圖紙
三.設計目的
通過智能化照明控制,給酒店各功能區(qū)域以煥然一新的風格!智能化照明控制技術是計算機技術、通訊技術、控制技術相結合、相滲透的產(chǎn)物,是現(xiàn)代高新技術的結晶。與以往的照明控制相比,它從人工控制、單機控制過渡到整體性控制,從普通開關過渡到智能化開關,其最突出的特點是能夠預置場景的變化,不同的照明回路強度組合形成不同的“場景”,場景可預置并存儲在控制器里,調(diào)用時只需按一鍵就能選擇場景和通過預設的程序自動變換場景(可按順序、時間、事件等),操作十分方便。就像人們通常在舞臺上看到變化的燈光環(huán)境一樣,在日常生活和工作的空間中營造有層次的、變幻的燈光氛圍。
酒店可依據(jù)需要實現(xiàn)自動時間控制、自動順序控制、探測控制、事件程序響應控制、分割空間控制等多種方式的自動控制,也可增加自動日照控制、事件程序響應控制、遠程電話控制、遠程Internet控制等。
四、設計原則 1.可行性和適應性
保證技術上的可行性和系統(tǒng)的可適應性 2.實用性和經(jīng)濟性 貫徹全面應用,堅持實用、經(jīng)濟的原則 3.先進性和成熟性
既要采用先進的理念、技術和方法,又要注意結構、設備的相對成熟。不但能反映當今的先進水平,而且具有發(fā)展?jié)摿Γ軌蜻m應未來若干年內(nèi)的發(fā)展。4.開放性和標準性
為了滿足所選用的技術和設備的協(xié)同運行能力、系統(tǒng)投資的長期效應以及系統(tǒng)功能不斷發(fā)展的需求。必須追求系統(tǒng)的開放性和標準性。5.可靠性和穩(wěn)定性
在考慮技術先進和開放性的同時,還應從系統(tǒng)結構、技術措施、設備性能、系統(tǒng)管理等方面著手,確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性,達到最大的平均無故障時間。6.安全性和保密性
既要考慮信息資源的充分共享,更要注意信息的保護和隔離,因此系統(tǒng)應充分針對不同的應用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境,采取不同措施,包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權限控制等。7.可擴展性和易維護性
為了適應系統(tǒng)變化的需要,必須充分考慮以最簡潔的方法,最低的投資,實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展和維護。
五、酒店智能照明解決方案 1.外立面泛光照明
一般要求:突顯建筑風格,能夠變換主題,表現(xiàn)設計理念節(jié)省能源,延長燈具壽命
解決方案:時間控制,根據(jù)傍晚、夜晚、深夜設置場景,自動控制,并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應,當出現(xiàn)暴雨天氣可自動調(diào)整場景設置。
2.酒店大堂照明
一般要求:突顯裝修檔次,節(jié)省能源,靈活使用空間延長燈具壽命
解決方案:時間控制,根據(jù)白天、傍晚、晚上、深夜、子夜設置場景,自動控制,并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應,當出現(xiàn)暴雨天氣可自動增加亮度。
3.公共走廊照明
一般要求:提供適當照度照明,節(jié)省能源,延長燈具壽命延長燈具壽命
解決方案:時間控制,根據(jù)白天、深夜設置場景,并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應,當出現(xiàn)暴雨天氣可自動增加亮度深夜開啟紅外感應控制,實現(xiàn)人來燈亮,人走燈滅。
4.小型會議室照明
一般要求:提供不同功能的照明,節(jié)省能源,方便使用
解決方案:根據(jù)迎賓、主題發(fā)言、放映、討論設置場景,并且工作人員可以隨時靈活更改。投影屏幕和窗簾可以自動升降。
5.大型會議室照明
一般要求:提供不同功能的照明,節(jié)省能源,方便使用
解決方案:根據(jù)迎賓、主題發(fā)言、放映、討論設置場景,并且工作人員可以隨時靈活更改。投影屏幕和窗簾可以升降。
6.總統(tǒng)套房照明
一般要求:提供不同功能的照明,使客人感覺到空間的舒適和裝修的豪華,節(jié)省能源,方便使用。
解決方案:根據(jù)迎賓、辦公、休息、會客設置場景,并且可以隨時靈活更改。窗簾可以自動升降,空調(diào)可以自動打開。
7.宴會廳照明
一般要求:提供不同功能的照明,節(jié)省能源,方便使用
解決方案:根據(jù)迎賓、清潔、中午餐、晚餐、發(fā)言設置場景,并且可以隨時靈活更改。窗簾可以自動升降,空調(diào)可以自動打開。
8.多功能廳照明
一般要求:提供不同功能的照明,靈活分區(qū),節(jié)省能源,方便使用
解決方案:根據(jù)宴會、會議、舞廳、接待、音樂會設置區(qū)域,并且可以隨時靈活更改,可以按動按鍵或觸摸屏達到分區(qū)的效果,方便靈活。
以上等等都可以做到有效、便捷的綜合燈光控制,匯總起來主要包括以下區(qū)域的綜合控制,主要有大堂、大堂吧、中庭(包括中庭立面、中庭天花等)、大堂吧用餐區(qū)、酒吧、書屋、花店、西餅屋、西餐廳、服務總臺、商務中心、中餐宴會廳、夜總會包括KTV包房、多功能廳及中庭周圍?等。
9.各區(qū)域照明控制方式 ? 大堂:
主要采用筒燈和燈槽。
筒燈建議采用節(jié)能型光源,不僅能節(jié)約能源,而且發(fā)光效率高;燈槽采用暖色調(diào)熒光燈,由于燈槽本身是利用反射光源,為了突出發(fā)光效果應使熒光燈管達到最大發(fā)光效率。同時,我司根據(jù)以往的工程經(jīng)驗,預留部分燈槽處的吊燈回路,整個大堂照明效果以暖色調(diào)為主,擬采用場景模式——
白天模式根據(jù)室外亮度,主要以筒頂燈為主,可根據(jù)合理的回路劃分,形成有規(guī)則、均勻的亮燈。
傍晚模式根據(jù)室外亮度,主要以筒頂燈為主、燈槽為主。
夜間模式主要以筒頂、燈槽、裝飾吊燈(亮度可調(diào),如采用水晶燈可通過調(diào)光折射出不同的琉璃光彩)。
凌晨模式主要以筒燈為主。
迎賓模式可根據(jù)室外照度把各類燈具合理組合,基本接近夜間模式,白天亮度可適當降低些,晚間亮度達到100%,大廳內(nèi)主要藝術作品主題照明射燈開啟,以達到烘托氣氛的效果。? 電梯廳
電梯廳區(qū)域除客梯廳外還包括客梯廳背景墻。
背景墻主要采用射燈,突出背景墻裝飾物的造型、色彩等藝術特征,建議射燈的發(fā)光效率達到最高。
客梯廳采用筒燈和燈槽相結合,筒燈建議采用節(jié)能型光源,不僅能節(jié)約能源,而且發(fā)光效率高;燈槽采用暖色調(diào)熒光燈,由于燈槽本身是利用反射光源,為了突出發(fā)光效果應使熒光燈管達到最大發(fā)光效率。? 大堂吧
大堂吧四周的立柱主要采用裝飾壁燈和發(fā)光燈柱,四周用燈槽勾圍,四周過道采用筒燈。裝飾壁燈和發(fā)光燈柱與中空天花光源交相輝映。筒燈建議采用節(jié)能型光源,不僅能節(jié)約能源,而且發(fā)光效率高;燈槽采用暖色調(diào)熒光燈,由于燈槽本身是利用反射光源,為了突出發(fā)光效果應使熒光燈管達到最大發(fā)光效率。? 中庭(包括中庭立面、中庭天花等)
中庭立面
主要包括立柱暗藏筒燈,勾勒立柱藝術造型。中庭天花
采用穹頂采用光纖燈,穹頂藏燈采用周邊采用意大利阿特米德4色燈,通過調(diào)光,可在穹頂無級、光滑的合成任意光色,輔之以兩邊的射燈的點綴,變化出耀眼奪目、絢麗多彩的夢幻光世界。
大堂吧與中庭立柱、穹頂天花組成一個有機整體,白天主要滿足首層大堂吧照明需求,以大堂吧燈光為主;夜間,以突出穹頂燈光變化為主,立柱燈光為輔。? 大堂吧用餐區(qū)
天花采用可調(diào)光石英燈構成多個雙環(huán),可設置不同場景。
背景墻采用射燈,為突出背景墻效果,射燈的發(fā)光效率達到最高。四周筒燈建議采用節(jié)能型光源,不僅能節(jié)約能源,而且發(fā)光效率高。? 酒吧
酒柜采用可調(diào)光射燈點綴,酒瓶、酒杯發(fā)出褶褶光輝;吧臺頂部采用燈槽,同時輔以可調(diào)光射燈的變化,增加酒文化的底蘊和吧臺的品味。? 西餅屋
背景采用可調(diào)光射燈點綴,頂部采用暗藏燈槽,同時輔以可調(diào)光射燈的變化,更加襯托玻璃柜內(nèi)西點色香味俱全。? 書屋
書架采用射燈烘托,滿足讀者照明德需求,內(nèi)部采用柔和暖色調(diào)筒燈,使書屋達到安逸、寧靜的效果。? 花店
主要以柔和暖色調(diào)筒燈與可調(diào)光射燈相輔。? 西餐廳
背景墻采用可調(diào)光射燈點綴主題藝術作品。
西餐廳中區(qū)采用藝術穹頂,拱型結構,中間以大型藝術水晶燈為主,暗藏燈槽勾勒圍邊。用餐區(qū)域燈光采用可調(diào)光筒燈和石英燈構成圓環(huán)狀。
整個西餐廳根據(jù)功能需求采用場景控制,擬定場景如下――
宴會致詞筒燈亮度80%,致詞人區(qū)域背景射燈亮度100%、筒燈100%,燈槽全部開啟。宴會筒燈亮度70%,花式吊燈亮度100%,主題背景射燈亮度100%,燈槽全部開啟。冷餐會筒燈亮度50%,花式吊燈亮度70%,燈槽亮度100%,背景射燈80%。備餐或清場筒燈亮度80%。
同時,可根據(jù)宴會的進程可以增加場景變換,如舉辦喜宴:可設置成迎賓、新郎新娘入席、發(fā)言、交換戒指、切蛋糕、開香檳等,借此烘托不同喜宴儀式的氣氛。? 服務總臺
服務總臺前廳以構成環(huán)狀的筒燈和燈槽為主,以對稱均勻的筒燈為輔。服務總臺內(nèi)燈光以隔柵燈和燈槽為主。擬定在白天以筒燈為主,夜間以筒燈與燈槽相結合。? 商務中心
以節(jié)能型筒燈為主,現(xiàn)場控制。? 中餐宴會廳
以可調(diào)光吊燈、可調(diào)光筒燈、可調(diào)光石英燈、可調(diào)光射燈和燈槽為主,其中 主席臺背景處可增加小型舞臺透光燈。
整個宴會根據(jù)所舉行宴會形式,可采用多個場景控制――
宴會期間筒燈亮度、石英燈、射燈亮度70%,花式吊燈亮度100%。備餐或清場筒燈亮度80%。
同時,可根據(jù)宴會的進程可以增加場景變換,如舉辦喜宴:可設置成迎賓、新郎新娘入席、發(fā)言、交換戒指、切蛋糕、開香檳等,借此烘托不同喜宴儀式的氣氛。? 夜總會主廳
主要以可調(diào)光射燈、可調(diào)光筒燈、花燈和燈槽為主。
舞池和舞臺燈光采用專業(yè)燈光控制系統(tǒng),由DJ統(tǒng)一操控。夜總會入口燈光燈槽和筒燈亮度100%。
舞池四周燈光可根據(jù)現(xiàn)場氣氛由服務生自行調(diào)節(jié)。所有過道亮度100%。
酒吧、背景墻采用可調(diào)光射燈點綴。? KTV包房
以可調(diào)光雙位筒燈和裝飾背景射燈為主,擬采用各房間獨立控制,客人可根據(jù)需要,采用遙控器切換場景,場景包括:唱歌、游戲、交談、舞步等,客人在服務生的指導下自行調(diào)整場景。? 多功能廳
以富有層感的燈槽和可調(diào)光的筒燈、射燈、石英燈為主,配以裝飾壁燈點綴。多功能廳可根據(jù)其使用功能不同設立多種模式,如會議:
報告模式應以突出發(fā)言人的形象為主,主席臺射燈在70%-100%之間,透光燈適當開啟,以不影響發(fā)言人感覺為原則;聽眾席以筒燈(亮度80%)為主,燈槽開啟50%,方便與會人員記錄,同時壁燈全部開啟。
投影模式主席臺只留講解人所在位置筒燈亮度在50%;聽眾席以筒燈由前排至后逐漸增亮,燈槽開啟50%,壁燈全部開啟。
研討模式所有燈光全部開啟,亮度90%-100%。
入場模式聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%,主席臺同燈亮度50%。退場模式聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%。備場模式主席臺筒燈與聽眾席筒燈亮度均在70%。
以上所有模式場景變換,均設置淡入淡出時間1-10秒可調(diào),保持場景切換不影響會議進程和視覺效果。
為方便服務人員平時進出該場所,在多功能廳外設置兩鍵開關,當需要進入時只需點擊進入開關,室內(nèi)自動打開部分燈光,滿足可視效果;當清場結束,關門后,只需點擊清場開關,即可關閉所有燈具。
同時,在投影模式時可增加對投影儀的紅外控制。
? 中庭周圍
以組成規(guī)則圖形的筒燈為主,除滿足走廊照明外,主要配合中庭穹頂?shù)臒艄庾兓?,使庭穹頂?shù)臒艄庾兓蛩闹苎由?/p>
上述所有區(qū)域的燈光環(huán)境設置,可根據(jù)裝璜環(huán)境和功能使用隨時調(diào)整、設定。
除上述擬控制區(qū)域外,可增加總統(tǒng)套房、行政套房、豪華套房內(nèi)的燈光控制,并可與套房內(nèi)的空調(diào)控制液晶顯示屏組合聯(lián)動,例如睡眠模式,只需按動遙控器一個鍵,即可達到電視關閉、空調(diào)達到預設狀態(tài)、燈光達到預設狀態(tài)、窗簾自動關閉等。也可增加室外泛光、室外庭院照明的統(tǒng)一控制。
六、系統(tǒng)設計
1.系統(tǒng)結構
Lite-Puter系統(tǒng)實現(xiàn)酒店的照明控制,它是一個二線制的智能控制系統(tǒng),主要用于對照明控制系統(tǒng)的控制。除此之外還可以與其他如空調(diào)、消防、保安等系統(tǒng)聯(lián)動。
系統(tǒng)所有的單元器件(除電源外)均內(nèi)置微處理器和存儲單元,由一對信號線(UTP5)連成網(wǎng)絡。每個單元均設置唯一的單元地址并用軟件設置其功能,通過輸出單元控制各回路負載。輸入單元通過群組地址和輸出單元建立對應聯(lián)系。當有輸入時,輸入單元將其轉(zhuǎn)變?yōu)長ite-Puter信號在Lite-Puter系統(tǒng)總線上廣播,所有的輸出單元接受并做出判斷,控制相應回路輸出。Lite-Puter系統(tǒng)通過兩根總線連成網(wǎng)絡??偩€上不及為每個組件提供直流電源,還加載了控制信號。Lite-Puter通過系統(tǒng)編程是控制開關與輸出回路建立邏輯對應關系,因此在設計時更加簡單、靈活。
2.系統(tǒng)組成
智能化控制系統(tǒng)是由系統(tǒng)單元、輸入單元、輸出單元三部分組成。系統(tǒng)單元包括:主機、PC接口等;
輸入單元包括:四鍵智能開關、六鍵智能、五場景控制器等; 輸出單元包括:智能繼電器,智能調(diào)光器、紅外輸出單元等; 3.主要設備性能
? Lite-Puter安裝軟件和技術手冊
提供齊全的安裝軟件和技術手冊,具有強大的圖形化界面,菜單式操作編程,使用方便 ? 導軌式安裝 連接Lite-Puter系統(tǒng)與電腦或調(diào)制解調(diào)器的通訊接口,同時又用作系統(tǒng)的時鐘發(fā)生器。通過PC接口,用電腦和鼠標可以直接控制Lite-Puter輸出單元,可以對Lite-Puter單元功能進行修改;可以對Lite-Puter系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄;還可以用電腦來診斷故障。標準導軌式安裝方式,安裝更簡單。? 場景控制器
有場景開關功能,可作為場景開關和多鍵開關使用。? 導軌式輸出繼電器
標準導軌式安裝方式,安裝更簡單。每路通過的最大負載電流16A。多相或不同等級的低壓電源供電。
正常工作電壓220-240VAC 輸出額定電流16A/路 觸點類型無源干接點 操作次數(shù)大于60000次 工作溫度0-45度 工作濕度0-98%RH ? 專業(yè)級模擬調(diào)光控制模塊
可以實時檢測回路電流值,具有軟啟動功能,對燈具有保護功能 正常工作電壓220-240VAC 輸出額定電流5A×4路 可調(diào)范圍2%-98% 靜態(tài)功率10W 工作溫度0-45度 工作濕度0-98%RH 12路16A專業(yè)級智能調(diào)光器
可以實時檢測回路電流值,具有軟啟動功能,對燈具有保護功能 正常工作電壓220-240VAC 輸出額定電流16A×12路 可調(diào)范圍2%-98% 靜態(tài)功率10W 工作溫度0-45度 4.系統(tǒng)特點
線路簡單,安裝方便,易于維護,節(jié)省大截面線材消耗(可節(jié)約30%左右的材料費),降低建筑開發(fā)商的投資成本和維修管理費用,縮短安裝工期(20%左右),提高投資回報率。
運用先進的電力電子技術,不但可以實現(xiàn)單點、雙點、多點、區(qū)域、群組控制、場景設置、定時開關、亮度手自動調(diào)節(jié)、紅外線探測、集中監(jiān)控、遙控等多種控制任務。并且可優(yōu)化能源的利用,降低運行費用。
根據(jù)用戶需求和外界環(huán)境的變化只需修改軟件設置,而非改造線路,就可調(diào)整照明布局和擴充功能,大大降低改造費用和縮短改造周期,適用于商業(yè)、工業(yè)、家居的不同使用要求??刂苹芈放c負載分離,控制回路的工作電壓為安全電壓,即使開關面板意外漏電,也能確保人身安全。當建筑物停電后,由于Lite-Puter系統(tǒng)中每個輸入輸出單元都預存系統(tǒng)狀態(tài)和控制指令,因此在恢復供電時,系統(tǒng)會根據(jù)預先設定的狀態(tài)重新恢復正常工作,實現(xiàn)無人值守,提高物業(yè)管理水平。
Lite-Puter系統(tǒng)具有開放性,可以和其他物業(yè)管理系統(tǒng)(BMS),樓宇自動控制(BA),保安及消防系統(tǒng)結合起來,符合智能大廈的發(fā)展趨勢。
酒店照明智能化控制系統(tǒng)采用浙江中控的Lite-Puter控制系統(tǒng),充分體現(xiàn)原有的照明設計意圖,建筑與照明燈具在控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理下完美結合,渾然一體。
八、工藝流程安排
工程流程安排圖
第五篇:智能照明控制系統(tǒng)的設計論文
目前我國高校的教學樓和學生宿舍的照明系統(tǒng)大多采用定時方式控制[1],雖然控制簡單且易于實現(xiàn),但同時存在很多問題:在夜間人流量很少時,燈具全部點亮將造成電能的大量浪費;此外,定時照明方式使照明系統(tǒng)工作狀態(tài)不能靈活調(diào)整,尤其在雷雨和霧霾天氣時,帶來安全隱患。本文所設計的智能照明控制系統(tǒng),能夠根據(jù)學校不同區(qū)域的不同功能需求,設置照明模式與照明時間,實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的動態(tài)智能化管理。
1系統(tǒng)硬件模塊
本系統(tǒng)的設計是基于51系列單片機,由7個硬件模塊構成,分別為控制、定時、光控、聲控、按鍵、顯示、照明。其中光控、聲控模塊實現(xiàn)對外界光、聲信號的采集與判斷;定時實現(xiàn)照明系統(tǒng)的照明時間控制;控制模塊采用STC89C52單片機,根據(jù)外界光、聲及定時信號控制照明電路,切換不同的工作狀態(tài)以適應外界需求。照明系統(tǒng)架構如圖1所示。
1.1控制模塊
本文采用STC89C52單片機,具有8位CPU和系統(tǒng)內(nèi)可編程Hash,是一種低功耗、高性能微控制器。在本文的設計中控制模塊接收定時模塊的時間及外部環(huán)境的光、聲信號,通過判斷照明級別,控制照明燈的工作狀態(tài),實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能動態(tài)化管理。
1.2輸入模塊
1.2.1定時模塊
定時模塊采用了DS1302芯片,用于給整個系統(tǒng)提供日期與時間信息,它不僅功耗低,高性能,還具有掉電走時的功能,即使在單片機斷電的情況下它也不會停止計時。同時也便于系統(tǒng)對于當前是否到達設定的夜間時間進行判斷。
1.2.2光控模塊
光控模塊中使用光敏電阻來采集光信號,并使用LM393比較器對光信號強度進行判斷。圖2為光控電路,比較器的同相輸入和反相輸入端連有電位器,在沒有自然光照的情況下調(diào)整電位器,將兩個輸入端的電位保持一致,此時比較器會輸出低電平信號。當光敏電阻被自然光照射時,其阻值會大幅度的減小,從而使得比較器的同相輸入端電位升高,比較器輸出高電平信號。通過比較器輸出信號至單片機P1.4端口,單片機可以判斷外界光強是否到達閾值強度,模塊工作狀態(tài)的改變。
1.2.3聲控模塊
聲控模塊中采用駐極體話筒(圖3中用R6電阻替代)采集聲信號,它是電容話筒的一種,靈敏度高氣聲信號強度的判斷采用LM393,原理同光控電路,最后信號輸出至單片機P1.3端口,如圖3所示。
圖3聲控電路圖Fig.3Circuitofvoicecontrolsystem
1.3輸出模塊
1.3.1顯示模塊
如圖4所示,顯示電路采用LCD1602液晶顯示當前的日期與時間,LCD1602液晶可以顯示兩行,每行16個字符,夕卜加的電位器可以隨時調(diào)節(jié)液晶顯示屏的對比度氣
1.3.2照明模塊
如圖4所示,照明模塊是用2排8個LED燈來模擬照明燈的3種工作狀態(tài):熄滅、間隔亮與全亮。當工作在熄滅或全亮狀態(tài)時,8個LED燈全部熄滅或點亮;當需要間隔亮時,2排LED燈亮起1排,提供強度相對較小的照明。
2系統(tǒng)軟件設計
智能照明系統(tǒng)將時間、光照、聲音結合起來判斷外界環(huán)境的變化,并且為照明燈設置3種工作狀態(tài)以提供不同的照明強度,分別為全亮、間隔亮和熄滅狀態(tài)。系統(tǒng)運行流程如圖5所示。
圖5系統(tǒng)運行流程圖Fig.5Flowchartofsystem
在照明燈工作狀態(tài)控制中,對宿舍樓設置時間為18:00?次日6:00,教學樓設置時間為18:00?24:00,稱為夜間模式,在設定時間內(nèi),照明燈工作在間隔亮狀態(tài),提供夜間基本的照明。如果此時聲控模塊采集到的聲強強度大于閾值強度,說明教學樓或宿舍的人流量較大,照明模塊會切換至全亮狀態(tài),提供高強度的照明,并且在聲音信號消失后,還會延時5s再恢復間隔亮的工作狀態(tài),以保證夜間活動對照明的需求。
在設定時間之外,如遇到雷雨或霧霾天氣,照明系統(tǒng)對外界的自然光強度進行采集與判斷,即使未在夜間模式也需要一定的照明,因此當光控模塊采集的光強強度小于閾值強度時,照明模塊便會工作在間隔亮的狀態(tài),保證教學樓或宿舍的基本照明;再通過對聲音信號的采集和判斷,如果人流量較大,則照明模塊又會再切換至全亮狀態(tài)。
3系統(tǒng)測試
根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,對系統(tǒng)在所有情況下的工作狀態(tài)(預置的設定時間為18:00?6:00)進行測試,測試電路如圖6所示。
圖6實際測試電路Fig.6Pictureoftherealtestcircuit
當未到設定時間、光強>閾值時,LED燈熄滅;當未到設定時間、光強<閾值、聲強<閾值時,LED燈間隔亮;
當未到設定時間、光強<閾值、聲強>閾值時,LED燈全亮;
當?shù)竭_設定時間、聲強<閾值時,LED燈間隔亮;
當?shù)竭_設定時間、聲強>閾值時,LED燈全亮。
由此可見,本系統(tǒng)在各種情況下均按照要求切換工作狀態(tài),符合設計要求。
4結束語
本文根據(jù)高校的教學樓和學生宿舍的照明需求,設計的智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)設置時間和外界環(huán)境光、聲的變化自適應地調(diào)整照明系統(tǒng)的工作狀態(tài),實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的動態(tài)化管理。本系統(tǒng)還可以應用于公共場所的照明,具有成本低、操作方便、易于擴展功能等特點,最大限度地節(jié)約電力能源。