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公共建筑智能照明系统的应用方案

发布时间:2020-07-21   点击次数:123次

[摘要]目前,建筑耗能与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”,建筑能耗约占全社会总能耗的29%。大型公共建筑数量占总建筑物的4% 左右,而其耗能却占建筑总能耗的22%,其单位面积的用电能耗为住宅的10-20 倍。而在在建筑发展中,智能化更是占据了主要位置,从空调系统、消防系统再到防范系统及计算机系统与通信系统。与传统的照明相比,智能照明系统凭借其优越性,在公共建筑中得到广泛的应用。

[关键词]智能照明系统 ;公共建筑 ;应用

 

1、智能照明发展概述

当前在经济全球化和区域经济一体化的世界里,伴随着信息产业和计算机产业的快速发展与人们物质生活水平的飞速提高,人们在生活环境中,效率和舒服性需求也越来越高, 传统的工作和生活环境受到强烈的社会挑战。智能建筑,智能社区与智能家居等随之产生。比如楼宇自动化,通信自动化和办公自动化以及其他家庭自动化系统等自动化体系不断的涌现,且人们对照明的要求越来越高。传统照明技术受到了时代明显的冲击,当下照明技术发生了深远的变化。伴随着智能照明技术的飞速发展,已经形成了照明发展重要的趋势。在当今世界里,智能体系是一个大的发展趋势。在国外的许多建筑物中,智能照明系统已开始大量的投入使用,其功耗仅仅为普通照明体系的20%左右。

近些年来,伴随着计算机技术,信号检测技术和微电子技术的迅速发展,照明控制技术取得了长足的发展,并进入了智能的新时代。照明体系控制的目的是提升体系的管理水平,降低了体系的维护成本与降低体系运行成本。当下已经出现了各种以实现上述目标的智能照明控制体系,并从原理实验阶段逐步进入实用工程。

由于政府的支持、世界各大城市全力推动智慧城市计划, 智慧城市建设有望在未来进一步提速,因而作为智慧城市重要组成部分的智慧照明在公共领域的应用亦将会得到一个优先的发展。而智慧照明系统还可以提高城市能源利用率,为城市带来实际效益,有明显的效果,还可以利用照明设备捕获更多城市道路、空间信息,打通“上天入地”的数据。以城市当中分布比例较广的路灯来说,智慧路灯具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能,能够大幅节省电力资源,提升公共照明管理水平,节省维护成本。这也解释了智慧照明在城市建设中愈加火热的现象。

此外,智慧路灯目前虽然处于早期发展阶段,但包括美国、印度、中东、中国等已纷纷展开智能路灯计划,随着智能城市建设浪潮来势汹汹,智慧路灯的市场空间将前景无限。据LEDinside 数据显示2017 年户外照明占全球智慧照明市场规模的11%。除了智慧路灯,智能照明亦将逐渐渗透至车站、机场、地铁站、地下停车场、学校、图书馆、医院、体育馆、博物馆等公共场所。据 LEDinside 数据显示,2017 年公共照明占全球智慧照明市场规模的6%。

 

2、智能照明系统在公共建筑中的应用

2.1公共区域智能照明控制

公共区域包括共用通道、电梯前室以及楼梯间等,这些日常照明灯具可以根据红外移动控制来感应人是否存在于需要照明的区间,并根据感应自动调整灯光的明亮程度及需要照明位置的照明灯具的开关。在出入的高峰期,可以将灯全部开启,在高峰期过后及夜晚,可以用红外移动控制,有人进入照明区后,便开灯,人离开后,便灭灯。另外,在大空间场所和建筑物内的公共区域,可以通过集中控制器来减少人力 ;假设发生紧急情况时,还可以启动疏散照明灯。

2.2现代综合建筑物大厅前台区域照明控制

对于大厅和前台区域的照明控制,进入大厅的灯光可以通过运用前台的智能照明控制器调光系统来照射,可以根据大厅在不同时间不同场景来调整预先设置好的灯光场景。这样一来,既可以满足人体的舒服度要求又可以给来访的客人带来从来没有的视觉体验。 

2.3办公区域智能照明控制

首先,普通的办公区域是办公楼主要区域,既要考虑照度达标,又要考虑节能减排,因此采用时间控制和照度检测控制结合的控制模式。办公室靠近窗户一侧,尽可能利用窗外入射的大量自然光进行照度补偿。根据单个灯控制回路的调光曲线,照度传感器检测自然光,靠近窗户的灯具随着自然光线的变化自动开闭或调光,使办公区域保持同一照度, 保证室内照明的均匀性和平衡性。

其次,对于设有采光窗的办公室来说,大多是一侧采光比较充分,而另一侧则需要灯光补偿。但由于人工照明是按照夜晚的使用条件来设置,所以在白天天然光的作用下,会使室内照度大幅提升。针对这一情况,可以运用智能照明控制系统,在需要照射的一方,安装智能照明控制器,可以通过手动控制面板调节智能控制器对基本的工作状态来进行预先的设置,智能照明控制系统可以自动将照明亮度调整到合适的状态,从而为办公室的工作环境做出贡献,在一定程度上,也可以达到节能的效果。

2.4地下车库智能照明控制

在地下车库中合理的运用智能照明系统,在给用户提供合适的照明亮度的同时达到节能的目的。智能照明系统可以通过智能照明系统控制器将照明区域划根据路段、时段及白天和黑夜来提前设置出不同的照明程度。具体来说,可以将车库通道的照明度调高一些,将车位的照明度调低一些,在上下班时间段,可以将照明灯一直开着,其余时间可以调低照明度或者适当的关闭照明灯数量,到了深夜时,可以关闭所有车道及车位照明,只留下应急指示灯,来保证基本的照明度。

 

3、安科瑞智能照明控制系统

3.1系统简介

Acrel-BUS智能照明控制系统,是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲,是在EIB,Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的,其中EIB(European Installation Bus,欧洲安装总线)是该总线技术的主体。

Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIB BUS总线(即KNX总线)作为总线线缆,将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统,既可实现照明灯具的远程集中控制,又可实现就近控制功能。该系统理论可连接控制模块数量达580000多个。

安科瑞智能照明产品种类齐全,方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能控制,特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店,以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。

3.2系统结构

系统一般采用分层结构,搭建项目时,划分成域、支线、域-支线这种分布式总线结构。一方面其布局清晰,布线简单,容量大,对各种类型的项目尤其是大型公建项目特别适用,另一方面有效提高了系统的可靠性。由于每个域和每条支路分别分配了总线电源,这种电气的隔离使得系统的某个部分出现故障时,其他部分仍能继续工作,一条线路或一个域内的数据通信不会影响到其它范围的数据通信。

 

3.3产品介绍及选型

产品分类

型号及对应名称

主要功能

电源

ASL100-P640/30

总线电源模块,为 KNX/EIB 系统标准供电电源,该模块可为与其在同一支线上的其他控制模 块进行供电。

该电源模块输入端接入普通的市电回路,输出端使用 KNX 总线线缆将其他模块接入系统中。该电源模块不仅可以为总线提供电压,耦合总线信号,并且监测 KNX/EIB/系统的电压。另外该电源模块还会提供一个 30V 的辅助直流电压,为其他的外设(如触摸屏幕、IP 网关等)提供电压。

开关驱动器

ASL100-S2/16

该系列开关驱动器,有四路、八路、十二路三种型号可选择。该模块是用于对负载进行开关 控制的驱动器,具有手动操作开关、开关延时设 定、状态反馈、总线电压断开和恢复后继电器开 关状态的设定,还具有场景开关、阈值开关等功能。

ASL100-S4/16

ASL100-S8/16

ASL100-S12/16

调光驱动器

ASL100-SD2/16

该系列 0—10V 调光驱动器,有两路、四路两种型号可选择。该模块既可以对负载进行开关 控制,还可以输出 0—10V 调光信号对具有 0-10V 调光接口的灯具进行调光,此外该模块还可通过 设置实现预设控制、场景控制功能。

ASL100-SD4/16

ASL100-TD2/5

可控硅调光驱动器,既可以对负载进行开关 控制,还可以对支持可控硅调光的灯具进行调光 此外该模块还可通过设置实现预设控制、场景控制功能。

智能面板

 

ASL100-F1/2

该系列智能面板有一联两键、两联四键、四 联八键三种选择。该系列面板使用标准接线端子 和 KNX 总线线缆将面板接入系统,无需额外的供电模块。

该系列智能面板通过弱电控制强电,避免智能面板直接控制强电存在的危险。

该系列智能面板可通过区分按键短按长按并结合不同参数设置实现开关控制、调光控制、百叶窗控制、场景控制、数值发送控制等功能。

 

ASL100-F2/4

 

ASL100-F4/8

二合一传感

ASL100-T2/BM

该系列两通道传感器,分别探测人体移动(物体移动)和光照度,将感应的信号处理后传 递给其他控制模块(如调光驱动器、开关驱动器等)并实现相应的自动控制功能。

ASL100-T2/BR

输入模块

ASL100-DI4/20

干接点输入模块,通过外部输入或(和)手动操作按键来控制驱动器的动作。该模块自带 20V 的 DC 输入信号,因此无需外部电压输入,当检测到外部干接点信号输入时,模块可根据功能设 定向总线发送相应的报文。

该模块的功能设定主要包括:四路开关信号,调光功能,窗帘功能,数值发送,场景控制, 顺序发送,计数功能,多重操作功能。

ASL100-WI4/230

湿接点模块通过外部输入或(和)手动操作按键来控制驱动器的动作。该湿接点模块支持12V~230V AC DC 电压输入。当系统检测到外部有源信号输入时,模块可根据预设功能向总线发送报文。

该模块的功能设定主要包括:四路开关信号,调光功能,窗帘功能,数值发送,场景控制, 顺序发送,计数功能,多重操作功能

 

4、结论

总之,智能照明技术在我国公共建筑中的应用取得了较好的节能效果,又提高了广大员工的节能意识。同时加强配合智能照明技术,加强日常管理,还能够在公共建筑精细化用电管理及楼宇智能温控方面取得良好效果。

 

参考文献

[1]吴寿良.智能照明在智能建筑中的应用 [J]. 智能建筑,2015(05):29+55.

[2]孔祥斌. 浅谈智能照明系统在公共建筑中的应用

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

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