摘要:目前,智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代智能建筑不可或缺的一部分。新的智能照明控制系統(tǒng)必將為照明控制系統(tǒng)帶來(lái)全新的技術(shù)上的質(zhì)變,具備很大的市場(chǎng)應(yīng)用前景和開(kāi)發(fā)升級(jí)潛力。本文主要分析了傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的缺陷,介紹了現(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)及其特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上,提出了智能照明控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)方法建議。
關(guān)鍵詞:智能照明控制;系統(tǒng)特點(diǎn);電氣設(shè)計(jì);方法
隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)于室內(nèi)照明系統(tǒng)的節(jié)能、舒適度的追求也越來(lái)越強(qiáng)烈,傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)很難再滿足人們的需求。新型的室內(nèi)照明控制系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且美觀,并且可以能根據(jù)室內(nèi)場(chǎng)景的變化,自動(dòng)地設(shè)置相應(yīng)的照明模式。比如,當(dāng)室內(nèi)人員數(shù)量不斷增加,或者室內(nèi)光線變暗之時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)地增強(qiáng)室內(nèi)照明亮度;當(dāng)人員集中于室內(nèi)的某一位置時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)地增強(qiáng)相應(yīng)位置照明的亮度,并同時(shí)減弱那些遠(yuǎn)離該目標(biāo)位置的照明燈的亮度;當(dāng)人們?cè)诳措娨晻r(shí),系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉掉相應(yīng)的照明燈具或是減弱相應(yīng)的照明燈的亮度等。因此,智能照明控制系統(tǒng)將是未來(lái)照明的發(fā)展方向。
1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)及其缺陷
傳統(tǒng)的室內(nèi)照明控制系統(tǒng)狀況很簡(jiǎn)單,它在線路系統(tǒng)上多采用單控電路或者雙控電路的控制方式。在單控電路系統(tǒng)中,控制開(kāi)關(guān)會(huì)直接地接在負(fù)載回路之中,其只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的開(kāi)或關(guān)的功能;雙控電路控制系統(tǒng)是單控系統(tǒng)的升級(jí),它應(yīng)用兩個(gè)單刀雙置的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的雙控。
傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)因其多采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)的方式,必須逐個(gè)漸次地開(kāi)或關(guān),并且系統(tǒng)的控制方式單一,只有開(kāi)和關(guān)兩種控制狀態(tài)輪換存在,所以管理方式較落后。除了上述缺點(diǎn)外,由于傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)是采用直接打開(kāi)或者是直接關(guān)關(guān)的單一方式,它不能實(shí)現(xiàn)控制電網(wǎng)的沖擊電壓或者電網(wǎng)的浪涌電壓,因此,傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)難免使燈絲受到熱沖擊,大大縮短了燈具的有效使用壽命[1]。
此外,由于系統(tǒng)受到線路鋪設(shè)和控制方式等的限制,傳統(tǒng)室內(nèi)照明控制系統(tǒng)還主要存在布線復(fù)雜難操作,工程的施工難度極大,照明效果舒適性不好,以及能源浪費(fèi)嚴(yán)重等缺陷。所以,隨著現(xiàn)代先進(jìn)科技的不斷發(fā)展與應(yīng)用,很有必要也有可能設(shè)計(jì)出一更新室內(nèi)照明控制系統(tǒng),以克服現(xiàn)存的傳統(tǒng)照明控制的技術(shù)缺陷。
2、智能照明控制系統(tǒng)及其特點(diǎn)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能照明控制系統(tǒng)本質(zhì)就是室內(nèi)照明系統(tǒng)能夠自動(dòng)根據(jù)室內(nèi)場(chǎng)景的變化而自動(dòng)切換到相應(yīng)的照明模式,以滿足人們對(duì)室內(nèi)照明的舒適度和節(jié)能環(huán)保的雙重目標(biāo)。例如,當(dāng)人員全部撤離房間時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉室內(nèi)所有的照明燈,而當(dāng)有人進(jìn)入房間時(shí),可以再次啟用相應(yīng)的照明的模式,這樣就成功地避免由于無(wú)人在房間而忘記閉燈所造成的“長(zhǎng)明燈”資源浪費(fèi)現(xiàn)象。
現(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)有如下特點(diǎn):
(1)控制靈活,管理方便。現(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行,以弱電控制強(qiáng)電,將弱電的控制與強(qiáng)電的供電集中于一體,可控制任意回路連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān),或?qū)σ蛔ㄖ锘蛞粋€(gè)區(qū)域的照明回路進(jìn)行整體控制,控制信息圖形化,顯示直觀。
(2)技術(shù)先進(jìn)。現(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)可預(yù)設(shè)置不同場(chǎng)景并相互切換。如,移動(dòng)傳感器對(duì)人體紅外線檢測(cè),實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈亮、人走燈暗;光亮照度傳感器根據(jù)室外光線的強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)照明光線,手持紅外遙控器可對(duì)燈光進(jìn)行控制,能根據(jù)日照、時(shí)間等環(huán)境因素自動(dòng)調(diào)節(jié),保證需要的同時(shí)節(jié)能環(huán)保。
(3)智能化程度高?,F(xiàn)代智能照明控制系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制、微電子、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)于一體,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持,具有信息采集、傳輸、邏輯分析、智能分析推理及反饋控制等功能。此外,還可以與樓宇控制、消防等聯(lián)網(wǎng)。
3、智能照明控制系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)建議
智能照明系統(tǒng)是利用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)等科學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)可根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶預(yù)定需求等條件而自動(dòng)采集系統(tǒng)中的各種信息,并可對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷,對(duì)結(jié)果按特定的形式進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、傳輸以及反饋控制等處理以迖到最佳的控制效果的一種智能照明控制系統(tǒng)[2]。智能照明控制系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重以下幾個(gè)方面:
3.1 明確控制目的
智能照明控制系統(tǒng)的控制原理是利用電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù),對(duì)供電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的智能化控制。智能化照明控制的目的主要有兩個(gè):一是提高照明系統(tǒng)的控制和管理水平,創(chuàng)造安全、舒適、環(huán)保的工作環(huán)境;二是節(jié)約能源,減少運(yùn)營(yíng)成本。為此,系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)電路電壓和電流幅度,改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來(lái)的額外功耗;應(yīng)以提高功率因數(shù)為主,降低燈具和線路的工作溫度;應(yīng)可根據(jù)環(huán)境變化、用戶預(yù)定需求等條件自動(dòng)采集照明系統(tǒng)中的各種信息,并對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷,對(duì)分析結(jié)果按要求的形式存儲(chǔ)、顯示、傳輸,進(jìn)行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制。
3.2 明確系統(tǒng)要求
智能照明控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的一般照明控制系統(tǒng)相比較而言,具有系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化等諸多特點(diǎn)。除此之外,智能化照明系統(tǒng)還必須能夠滿足以下要求:(1)具備專用的控制系統(tǒng)。專用控制系統(tǒng)是專門(mén)應(yīng)用于照明的、網(wǎng)絡(luò)式的控制系統(tǒng),它應(yīng)該是自成系統(tǒng),并能夠以弱電控制強(qiáng)電,還能直接應(yīng)用照明系統(tǒng)供電與斷電控制。(2)能實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景控制。系統(tǒng)以環(huán)境的調(diào)光為主要的特征,要求系統(tǒng)可對(duì)照明實(shí)現(xiàn)智能化控制。同時(shí),系統(tǒng)要具備針對(duì)多場(chǎng)景進(jìn)行預(yù)置照明的控制功能。(3)具備與其他系統(tǒng)的對(duì)接與集成功能。智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)具有與其它的系統(tǒng)如樓宇綜合管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等的開(kāi)放性質(zhì)的集成功能。(4)能夠?qū)崿F(xiàn)場(chǎng)景的儲(chǔ)存及記憶。系統(tǒng)要求具備有斷電時(shí)儲(chǔ)存記憶的功能,以實(shí)現(xiàn)更好的控制。此外,系統(tǒng)要具有靈活的結(jié)構(gòu)、合理的設(shè)計(jì)以及簡(jiǎn)單易安裝,更改、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)。
3.3 明確系統(tǒng)組成
隨著日新月異技術(shù)的不斷更新?lián)Q代,智能照明控制系統(tǒng)核心技術(shù)越來(lái)越多樣化和復(fù)雜化,但是對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí),其系統(tǒng)基本組成仍然要明確,具體如下:(1)要有控制調(diào)光模塊??刂普{(diào)光模塊是智能照明控制系統(tǒng)的基本控制功能,其可以對(duì)預(yù)設(shè)的場(chǎng)景有進(jìn)行記憶的功能,可以抑制電磁的干擾等,設(shè)計(jì)時(shí)必須具備。(2)要有智能化開(kāi)關(guān)控制器。智能化開(kāi)關(guān)控制器是系統(tǒng)用繼電器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸出的控制模塊,可實(shí)現(xiàn)針對(duì)不可調(diào)光照明燈具的開(kāi)關(guān)控制功能,設(shè)計(jì)時(shí)也必須具備。(3)要有控制面板。利用控制面板,用戶可以直觀地操作對(duì)燈光場(chǎng)景進(jìn)行的控制部件,可以說(shuō),控制面板是用戶可以實(shí)現(xiàn)智能控制最直接的部件,因此必須具備。(4)要有PC機(jī)。PC機(jī)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)照明控制系統(tǒng)的集中可視化管理,也必須具備。(5)要有選擇性的設(shè)計(jì)其它擴(kuò)展部件。如,利用網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的主干網(wǎng)與其子網(wǎng)或與者是與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)功能;利用傳感器對(duì)照明區(qū)域內(nèi)進(jìn)行各種情況的監(jiān)測(cè),并利用它來(lái)反饋照明的信息,以實(shí)現(xiàn)照明的自動(dòng)控制。這些部件在設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。
綜上所述,照明設(shè)備采用智能化控制后,擴(kuò)展了多種控制方法,具備燈光亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)控制、場(chǎng)景設(shè)置、燈光軟啟動(dòng)等功能。隨著智能照明系統(tǒng)技術(shù)的日益發(fā)展和逐漸完善,其高效節(jié)能、管理方便、人性化等特點(diǎn),將會(huì)給建筑物的通電運(yùn)行帶來(lái)很大的便利??梢哉f(shuō),在新時(shí)代背景下,智能照明已成為必然趨勢(shì),未來(lái)我們要對(duì)其設(shè)計(jì)做更加完善的研究與實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
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[2]梁人杰.智能照明控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望[J].照明工程學(xué)化,2014(25):15-31.
作者簡(jiǎn)介:
張智虎,男,漢族,1980年11月生,北京人,2004年畢業(yè)于華北工學(xué)院,本科,高工,主要從事電氣設(shè)計(jì)及建筑電氣等方面工作與研究。