试谈控制系统智能照明制约系统在建筑节能设计中运用学术

论文导读：

一、引言
作为 “十二五”规划的重要内容，建筑节能是节能重点工程之一。据统计，现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，照明节能的潜力很大，一般节能方案均能达到节约20-30%，按保守的数量采取20%的计算，全国节约的电量价值可观。当然，提倡照明节能并不等于降低对视觉作业的要求和降低照明质量，而是要在保证不降低工作场所的视觉要求的条件下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。
目前，在建筑界已经引入了“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应等新技术。智能照明控制系统作为实现照明节能的重要手段在建筑节能中有着不可替代的作用，其基本原理是根据某一区域的功能、每天不同的时间、室内光亮度或该区域的用途来自动控制照明，起到对灯光节能控制、自由进行灯光多种形式的组合，使建筑实现节能的同时变得绚丽多姿。
本文以韩国“爱瑟菲（Avocent）”智能照明系统为例，介绍智能照明控制系统在建筑节能设计上的应用情况。

二、智能照明系统与传统照明系统的比较

2.

1、线路系统比较

单控电路系统比较 传统照明单控电路特点：
控制开关直接接在负载回路中；
当负载较大时，需相应增大控制开关的容量；
当开关离负载较远时，大截面电缆用量增加；
采用传统照明单控电路只能实现简单的开关功能。
总线式智能照明系统单控电路特点：
负载回路连接到输出单元的输出端，控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；
开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；
可通过软件设置多种功能（开/关、调光、定时等）。
双控电路系统比较
传统照明双控电路特点：
实现双控时用两个单刀双置开关，开关之间连接照明电缆；
进行多点控制时开关之间的电缆连线增多，使线路安装变得非常复杂，工程施工难度增大。
总线式智能照明系统双控电路特点：
实现双控时只需简单地在控制总线上并联多一个开关；
进行多点控制时，依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线路安装简单、省事。
2.

2、控制方式比较。

传统控制采用手动开关，必须一路一路地开或关；
智能照明控制采用低压2次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景，各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。
2.

3、照明方式比较。

传统控制方式单

一、只有开和关；

智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适氛围。

三、智能照明控制系统描述

3.1 系统功能

(1)智能照明控制系统是全数字、模块化、分布式总线型控制系统，将控制功能分散给各功能模块。处理器、模块之间通过网络总线直接通信，可靠性高，控制灵活。
(2)系统根据某一区域的功能、每天不同时间的不同用途和室外光亮度自动调节照明。进行场景预设，由楼宇自控系统或分控制器通过调光模块、调光器自动调用。
(3)照明控制系统分为独立子网式系统，特定于房间或大型的联网系统。
(4)联网系统具有标准的串行端口，可以较容易地集成到楼宇自控系统的控制器，或与其他控制系统组网。

3.2 系统组成

系统由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、监控计算机(大型网络需线路耦合器连接)、时钟管理器等部件组成。所有单元器件(除电源外)均内置微处理器和存储单元，由信号线(双绞线或光纤等)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址，并使用软件设定其功能，通过输出单元控制各照明回路负载。

3.3 控制方式

智能照明常用的控制方式有场景控制、定时控制、天文时钟、光感探头控制、就地控制、远程控制、应急处理等，其主要功能及应用场所如下：
(1)场景控制。用户预设多种场景，按动一个按键，即可调用需要的场景，多功能厅、会议室、体育场馆、博物馆、美术馆、高级住宅等场所采用该控制方式。
(2)定时控制。根据预先设定的时间，触发相应的场景，使灯光打开或关闭，应用于地下车库等大面积场所。
(3)天文时钟。输人当地的经、纬度，系统自动推算出当论文导读：
天的日出、日落时间，根据这个时间来控制照明场景的开关，特别适用于夜景照明、道路照明。
(4)光感探头控制。根据光感探头探测到的照度，控制照明场所相关灯具的打开或关闭，常应用在写字楼、图书馆等场所。靠近外窗的灯具可采用光感探头，根据天然光的亮度进行开／关，以节约用电。
(5)远程控制。通过互联网对照明控制系统进行远程监控，可对系统中的各个照明控制箱的照明参数进行设定、修改，对照明状态进行监视、控制。
(6)应急处理。在接收到安保系统、消防系统的警报后，能自动将指定区域照明全部打开。

四、案例分析

广东省中医科学研修院教学科研综合大楼的总建筑面积约为50396平方米，主要由地下2层及地上28层组成，其中地下2层至地上6层主要为停车库，地上7层及以上主要为诊室、实验室、校史展览、会议室、饭堂、办公等区域。该建筑内各功能空间面积较大，对照明控制的要求比较复杂。考虑到该工程的主体建筑、结构、设备专业施工与后期装潢设计均要同时进行，因此，在前期的设计过程中，选用的照明系统必须具有足够的灵活性。为此系统采用EIB总线对系统进行连接，主要由管理工作站、总线耦合器（网关）、电源模块、时间控制模块、开关模块、调光模块、智能控制面板、照度传感器等组成。
照明控制系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关）都可直接与输出模块（、输出继电器）通讯（发送指令 → 接受指令 → 执行指令），避免了集中式结构CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点

4.

1、系统控制点表

本系统具体控制的照明回路请见下表

4.2 、系统结构设计

系统结构如下图所示：

管理计算机：系统在控制中心各配置1台智能照明管理计算机进行楼栋的智能照明的管理，计算机采用“联想”的启天M7151F型工作站，工作站配置1套“爱瑟菲”的“A.SW30500”型控制管理软件和“A.CP.2”网关，通过网关，工作站与各前端模块及设备采用485总线进行连摘自：毕业论文摘要范文www.7ctime.com
接，实现对智能照明系统的监视及控制。
“A.CP.4”总线耦合器（网关）：现场总线和以太网的接口功能，具有4个总线接口，总线工作状态指示，包括总线电压、短路报警等。耦合器上联通过TCP/IP的局域网连接至管理上位机，下联通过485总线连接到前端控制器、控制面板等设备。线路藕合器可以也可以作为支线藕合器使用,也可作为藕合器或支线复用器使用.作为支线藕合器使用时,它可将支线连接至主线,作为区域藕合器使用时,它可将主线连接至干线。
电源模块：为了给所有前端各种开关模块，控制面板、照度开关的供电，系统配置电源模块，电源模块选用爱瑟菲“A.PW.24V”型电源模块。