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淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設計

瀏覽次數:695更新時間: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)的設計,包括其原理、優(yōu)勢、組成部分以及設計要點等方面。通過對相關技術的研究和實際案例的分析,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,并對未來的發(fā)展趨勢進行了展望。
關鍵詞:建筑電氣工程;智能照明系統(tǒng);節(jié)能;設計
一、引言
隨著科技的不斷進步和人們對生活品質要求的提高,智能照明系統(tǒng)在建筑電氣工程中的應用越來越廣泛。智能照明系統(tǒng)不僅能夠提供高效、舒適的照明環(huán)境,還能實現節(jié)能降耗,符合現代建筑綠色、環(huán)保的發(fā)展理念。
二、智能照明系統(tǒng)的原理與優(yōu)勢

(一)原理

智能照明系統(tǒng)是基于計算機技術、網絡通信技術、傳感器技術等多種先進技術實現的照明控制方式。它通過傳感器感知環(huán)境光強、人員活動等信息,將這些信息傳輸至控制器,控制器根據預設的算法和策略對燈光進行智能調節(jié),以達到最佳的照明效果。

(二)優(yōu)勢

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

  2. 提高舒適度
    可以根據不同的場景和需求,提供個性化的照明方案。例如,在會議室可以設置多種照明模式,如會議模式、投影模式、休息模式等,滿足不同活動的照明需求。

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

  4. 易于管理
    可以通過網絡進行集中管理和監(jiān)控,方便管理人員對整個照明系統(tǒng)進行遠程控制和維護,及時發(fā)現和解決問題。

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,負責接收傳感器的信號,并根據預設的程序和算法控制燈光的開關、亮度和顏色等。

(三)執(zhí)行器

如智能開關、調光器等,用于執(zhí)行控制器的指令,實現對燈光的控制。

(四)通信網絡

用于傳輸傳感器、控制器和執(zhí)行器之間的數據,常見的通信協(xié)議有 Zigbee、藍牙、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)的設計要點

(一)照明需求分析

在設計之前,需要對建筑的功能、使用場景、人員活動規(guī)律等進行詳細的分析,確定不同區(qū)域的照明需求和照度標準。

(二)燈具選型

根據照明需求和環(huán)境特點,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、壽命長等優(yōu)點,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,確保能夠準確感知環(huán)境和人員信息。例如,在人員活動頻繁的區(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)設計

根據建筑的規(guī)模和功能需求,選擇合適的控制系統(tǒng)架構。對于小型建筑,可以采用單體控制器;對于大型建筑,宜采用分布式控制系統(tǒng),實現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,如分時控制、分區(qū)控制、調光控制等,在滿足照明需求的前提下,最大限度地降低能源消耗。

(六)兼容性和擴展性考慮

設計時要考慮系統(tǒng)的兼容性和擴展性,以便未來能夠方便地接入新的設備和功能。
五、智能照明系統(tǒng)在不同建筑類型中的應用

(一)辦公建筑

辦公建筑的照明需求較為復雜,需要根據不同的工作區(qū)域和活動設置不同的照明模式。智能照明系統(tǒng)可以實現自動調光、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、超市等商業(yè)建筑需要營造舒適、吸引人的購物環(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 APP 控制、語音控制等,滿足居民不同的生活場景需求。

(四)公共建筑

圖書館、博物館、體育館等公共建筑對照明的要求各不相同。智能照明系統(tǒng)可以根據不同的使用場景和時間進行靈活控制,實現節(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智能照明產品采用RS485總線技術,技術成熟可靠,安全穩(wěn)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(yè)微電網管理云平臺進行數據交換。

(二)應用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)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。

(三)系統(tǒng)結構

淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設計

(四)系統(tǒng)功能

(1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài),反饋現場受控回路的開關狀態(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)當發(fā)生模塊離線、網關設備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)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(fā)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(tài),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(tài);確保重新上電時燈具的開關狀態(tài)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(tài)反饋現場開關的狀態(tài)。

(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(tài)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(zhí)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(tǒng)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(fā)保存至驅動模塊;當上位機系統(tǒng)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(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。

(11)系統(tǒng)結構是分布式總線結構;系統(tǒng)內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統(tǒng)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或三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。

(五)設備選型

 

淺聊建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設計

 

(六)結語

在建筑電氣工程中,相關人員應靈活掌握智能照明系統(tǒng)設計思路和方法,對智能照明系統(tǒng)進行科學規(guī)劃。在實際設計中,除了要保證建筑電氣工程設計合理,還要結合智能照明系統(tǒng)設計要求和具體標準,從各環(huán)節(jié)入手進行質量控制,保證智能照明系統(tǒng)安裝質量。與此同時,規(guī)范智能照明系統(tǒng)設計流程,確定線路安裝思路,實現每個環(huán)節(jié)相互對接,并在智能化技術作用下,對照明系統(tǒng)智能化調控,減少設備維護成本,以達到更好的節(jié)能效果。

參考文獻:

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[4]李榕東.建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設計.建筑規(guī)劃與設計,2024(5)6-10

[5]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版.

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