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探討照明智能控制系統在智能建筑中的設計與應用

更新時間：2023-10-30

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】：在科學技術不斷發展的情況下，建筑業也得到了快速發展，在這種情況下，逐漸出現了智能建筑，這種建筑也慢慢成為了人們關注的重點。在智能建筑發展過程中，ABB智能照明系統得到了非常廣泛的應用，這種照明系統在使用的時候線路設計是非常簡單的，系統在進行安裝的時候也非常方便，而且，在進行操作和維護的時候也非常容易，因此，這種照明系統在智能建筑中得到了非常好的發展。

【關鍵字】：智能照明；智能建筑；應用

0引言

新技術的不斷出現使得人們的生活發生了很大的變化，在人們的生活中，照明系統的作用是非常大的，對其進行分析和研究的意義也非常大。智能照明系統在智能建筑中得到了非常好的應用，這樣就使得其在進行建筑施工的時候在成本以及運行維護方面得到了更好的發展。智能照明系統在軟件方面是非常容易進行編程，在硬件方面也非常靈活，在進行施工的時候也非常方便，這樣在進行施工的時候工期非常短，這樣能夠更好的提高投資同報率。

1智能照明系統在智能建筑中的應用效果

建筑在不斷發展過程中隉慢出現了新的變化，智能化已經在建筑施工中得到了更好的體現。在建筑施工中，空調系統、消防系統、安全防范系統和通信系統都是非常智能化的，在建筑物智能化發展過程中，照明系統的發展并沒有得到人們的重視，因此，很多的建筑物在進行施工的時候還是在沿用傳統的照明控制方式，一些建筑在照明方面應用了自控系統來進行操作，但是這樣只是能夠對簡單的區域照明進行控制。這種控制方式和智能照明系統進行比較表現出來了很多的缺點，智能照明系統在建筑中進行應用具有非常好的*性。

1.1實現照明控制智能化

采用智能照明控制系統，能夠更好的實現照明系統工作在全自動的狀態下，系統在進行運行的時候可以按照事先設定好的狀態來進行工作，這些狀態可以根據時間不同進行自動切換。系統要能夠對時間進行很好的掌握，在進入到晚問工作狀態的時候，系統可以自動對各個區域的燈光進行調節，然后利用移動探測功能將有人活動的區域燈光調至合適的亮度，將無人區域的燈光進行關閉。

1.2改善丁作環境，提高工作效率

在傳統照明系統中經常是使用日光燈的，這種燈在進行使用的時候經常會出現不同頻率的閃動，出現這種閃動會使在這種環境下工作的人員出現眼睛疲勞的情況，因此，在進行工作的時候，工作的效率也會受到一定影響。智能照明系統對傳統照明系統中出現的頻閃問題進行了解決，同時也能更好的為人們的丁作環境進行改善，這樣能夠更好的提高工作的效率。

1.3可觀的節能效果

智能照明系統中應用了電子技術，能夠對燈具進行智能調光。在室外光出現逐漸變強的情況，室內的照明亮度可以進行必要的調整，在室外的廣較弱的情況下，室內的照明可以進行自動調亮，這樣能夠更好的利用自然光，同時也能實現節約能源的作用。智能照明管理系統能夠更好的對照明工作狀態進行調整，這樣也能更好的實現節能效果。

l.4提高管理水平，減少維護費用

智能照明控制系統將傳統的人為控制開關轉變成了智能化管理，這樣能夠更好的提高管理者的管理意識，同時也能降低建筑的運行維護費用，在投資回報方面效果非常好。

2智能照明與傳統照明系統比較

2.1線路系統比較

傳統的照明系統中，單控電路的特點是在將控制開關直接接在負載回路上，當負載現不斷增大的情況，要對控制開關的容量進行調整，在開關力負載較遠的情況下，會出現大截面電纜用量增加的情況。傳統照明單控電路在進行使用的時候只能進行簡單的開關操作。而總線式智能照明系統單控電路是直接將負載同路連接到輸出的單元輸出端上，這樣在負載容量不斷增大的情況下，能夠增大輸出的單元容量，對控制開關不會帶來很大影響。在開關距離較遠的情況下，只要將控制總線的長度進行增加就可以，這樣能夠節省大截面電纜的用量。在軟件設置方面也存存著很多的不同。

傳統的照明雙控電路在使用過程中，實現了用兩個單刀雙置開關的情況，這樣在開關之間可以連接照明電纜。同時，在進行多點控制的時候可以將電纜的連線進行增多，這樣會使得電路在進行安裝的時候變得更加的復雜，同時在進行施工的時候施工的難度也非常大。智能照明系統，在進行使用的時候實現了雙控只是在一個控制總線上，在進行多點控制的時候，只要在開關之間只有一個總線連接就能夠更好的實現線路的安裝，這樣在進行安裝的時候非常方便。

2.2智能照明與傳統照明控制系統比較

控制方式比較。傳統控制采用手動開關，一路一路地開或關；智能照明控制采用低壓兩次小信號控制，控制功能強、方式多、范圍廣、自動化程度高，通過實現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。上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實現。照明方式比較。傳統控制方式單一，只有開和關；智能照明控制系統采用“調光模塊"，通過燈光的調光在不同使用場合產生不同燈光效果，營造出不同的舒適氛圍。管理方式比較。傳統控制對照明的管理是人為化的管理；智能控制系統可實現能源管理自動化，通過分布式網絡，只需一臺計算機就可實現對整幢大樓的管理。

3智能照明系統的節能分析

3.1集中管理，減少人為浪費

現代高層辦公大樓中，人為造成照明能源浪費的現象仍然非常嚴重，無論房間有人還是無人，經常是“長明燈"。智能照明系統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閉無人房間的照明燈。

3.2自動調光，充分利用自然光

智能照明系統中的光線感應開關通過測定工作面的照度，與設定值比較，來控制照明開關，這樣可以*大限度地利用自然光，達到節能的目的，也可提供一個不受季節與外部氣候環境影響的相對穩定的視覺環境。一般來講，越靠近窗自然光照度高，從而人工照明提供的照度就低，但合成照度應維持在設計照度值。

3.3自動調光，保持照度的一致性

一般照明設計師對新建的建筑物進行設計時，均會考慮到隨著時間的推移，燈具的效率和房間墻面反射率會不斷衰減。因此，其初始照度均設置得較高，這種設計不僅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高設計造成不必要的浪費。采用智能照明系統后，雖然照度還是偏高設計，但由于可以智能調光，系統將會按照預先設置的標準亮度使照明區域保掙匣定的照度，而不受燈具效率降低和墻面反射率衰減的影響，這也是智能照明控制系統可節約能源原因之一。

3.4延長燈具壽命

燈具損壞的致命原因是電網過電壓，只要能控制過電壓就可以延長燈具的壽命。智能照明控制系統采用軟啟動的方式，能控制電網沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免受熱沖擊，燈具壽命得到延長。智能照明系統通常能使燈具壽命延長2_4倍，不僅節省大量燈具，而且大大減少更換燈具的工作量，有效地降低了照明系統的運行費用，對于大量使用燈具和安裝困難的區域具有特殊的意義。

4安科瑞智能照明控制系統

4.1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企業微電網管理云平臺進行數據交換。

4.2應用場所

適合于各類智能小區、醫院、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。

4.3系統結構

4.4系統功能

1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關狀態，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。

2）當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，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，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；確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。

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反饋現場開關的狀態。

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保存至驅動模塊；當上位機系統故障或模塊離線時，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行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統結構是分布式總線結構；系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統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或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

4.5設備選型

名稱	型號	功能			備注
安科瑞智能照明控制系統	ALIBUS	可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制
名稱	型號	上行	下行	外形尺寸	備注
智能通信管理機	Anet-1E1S1	1路以太網	1路RS485	1409050
智能通信管理機	Anet-1E2S1	1路以太網	1路RS485	1409050
智能通信管理機	Anet-2E4S1	2路以太網	4路RS485	16811354
智能通信管理機	Anet-2E8S1	2路以太網	8路RS485	16811354

名稱	型號	負載電流	安裝方式	外形尺寸	備注
4路開關驅動器	ASL220Z-S4/16	16A	導軌式	1449070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
8路開關驅動器	AS220Z-S8/16	16A	導軌式	2169070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
12路開關驅動器	ASL220Z-S12/16	16A	導軌式	2889070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
16路開關驅動器	ASL220Z-S16/16	16A	導軌式	3609070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.電流檢測 6.定時控制
8路調光驅動器	ASL220Z-SD8/16	16A	導軌式	3609070	1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時控制 5.0-10V調光

名稱	型號	性能	安裝方式	外形尺寸	備注
紅外感應傳感器	ASL220-PM/T	3-5m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
微波感應傳感器	ASL220-RM/T	5-7m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
微動感應傳感器	ASL220-PR/T	5-7m 120°	嵌入式吸頂	φ80	開孔55mm
IP網關	ASL200-485-IP	ALIBUSnet/IP	導軌式	142839	系統組網元件監控軟件接口設備
1聯2鍵智能面板	ASL220-F1/2	2組控制指令	86盒	862486	開關調光場景
2聯4鍵智能面板	ASL220-F2/4	4組控制指令	86盒	862486
3聯6鍵智能面板	ASL220-F3/6	6組控制指令	86盒	862486
4聯8鍵智能面板	ASL220-F4/8	8組控制指令	86盒	862486

5 結束語

現在，智能照明控制系統在應用范圍方面非常廣，在建筑領域中，無論是在室內還是在室外都能夠進行應用。智能照明控制系統可以在力公樓中進行使用，也可以在娛樂場所中進行應用。智能照明系統在進行應用的時候表現出來了很多的優點，這樣也能更好的滿足用戶的不同需求，同時也能更好的促進智能建筑得到更好的發展。

參考文獻:

[1].張振昭．樓宇智能化技術[M]．北京：機械工業出版社.

[2].GB50339—2003．智能建筑工程質量驗收規范.

[3].朱成.智能建筑工程質量驗收規范[M]．北京：機械工業出版社.

[4].安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022年05版

[5].馬杰華.ABB智能照明系統在智能建筑中的應用

作者簡介：吳柯霓，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能照明控制系統領域。

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