【应用案例】智能照明系统在办公建筑中的设计与应用

 

未晓妃

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

1引言

随着时代的进步、经济的腾飞、城镇化进程的不断加快和城市规模的不断扩大，办公建筑、商业建筑和居住建筑等的数量不断增加，能源消耗也越来越多。照明系统的能源消耗在建筑总能源消耗中占了很大的比例，约为整个总能源消耗的40%。为了响应国家大力发展智能科技和坚持节能优先、绿色低碳的号召，在建筑界引入了绿色照明的概念，其中心思想是较大限度利用自然光源，通过场景模式控制器、照度传感器、动静传感器和红外感应传感器等设备，在满足照明使用需求的前提下，达到节约能源的目的。智能照明系统在此背景下应运而生[1]。

2智能照明系统的工作原理

智能照明系统应用了计算机技术、电磁调压技术、电子感应技术和网络通信技术等先进技术，通过统一的管理平台对照明灯具进行调节和控制。智能照明系统一般由系统控制设备、输入设备、输出设备和负载设备四个部分构成。其中，输入设备（开关面板、人体感应器和时间控制器等）接收控制信号，然后发送给系统控制设备（集中管理控制器）；集中管理控制器分析收到的控制信号后，把调整后的信号输送给输出设备（调光控制或开关模块）；输出设备通过控制模块对负载设备（灯具等）进行调光和开关的控制[2]。

3系统应用优势

（1）节约人力成本：智能照明系统根据预设的模式及匹配的传感器进行控制，采用自动控制为主、手动控制为辅的控制方式；在一般情况下，系统不需要人为控制，能自动开关及调节灯具，大大减少了管理工作中人力和物力的开支[3]。

（2）提高照明质量：应用智能照明系统可以控制各个区域的整体照度值，并根据不同的需求自动调节照明模式和照度，满足不同场景下的照明需求。

（3）延长灯具寿命：灯具损坏的主要原因有冷态冲击和电网电压，应用智能照明系统可以平滑地调整电路电压，既可把照明线路的电压控制在220V及以下，延长灯具的使用寿命（可达常规灯具寿命的2～4倍），也可减少灯具的维护和更换成本，降低整体费用。

（4）节能环保：智能照明系统可以根据不同的场景、时段、环境和人流量对绝大多数灯具进行调节及控制，并充分利用自然光；在某些时段可以关闭一些不必要的灯具，避免长明灯具的出现，整体可节约20%～40%的电能[4]。

4 安科瑞智能照明控制系统

1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力，适用于一些中小型的项目；模块化设计，可以任意拼接扩展，同时预留I/O口以及Modbus接口，还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

2应用场所

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控制需求。

3系统结构

4系统功能

（1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

（2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中。

（3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

（4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。

（5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

（6）拖动调光控件，照明设备从0%到100%进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

（7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

（8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。

（9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。

（10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。

（11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

（12）预留BA或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

5设备选型