探讨照明智能控制系统在智能建筑中的设计与应用

探讨照明智能控制系统在智能建筑中的设计与应用

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：在科学技术不断发展的情况下，建筑业也得到了快速发展，在这种情况下，逐渐出现了智能建筑，这种建筑也慢慢成为了人们关注的重点。在智能建筑发展过程中，ABB智能照明系统得到了非常广泛的应用，这种照明系统在使用的时候线路设计是非常简单的，系统在进行安装的时候也非常方便，而且，在进行操作和维护的时候也非常容易，因此，这种照明系统在智能建筑中得到了非常好的发展。

【关键字】：智能照明；智能建筑；应用

0引言

新技术的不断出现使得人们的生活发生了很大的变化，在人们的生活中，照明系统的作用是非常大的，对其进行分析和研究的意义也非常大。智能照明系统在智能建筑中得到了非常好的应用，这样就使得其在进行建筑施工的时候在成本以及运行维护方面得到了更好的发展。智能照明系统在软件方面是非常容易进行编程，在硬件方面也非常灵活，在进行施工的时候也非常方便，这样在进行施工的时候工期非常短，这样能够更好的提高投资同报率。

1智能照明系统在智能建筑中的应用效果

建筑在不断发展过程中陧慢出现了新的变化，智能化已经在建筑施工中得到了更好的体现。在建筑施工中，空调系统、消防系统、安全防范系统和通信系统都是非常智能化的，在建筑物智能化发展过程中，照明系统的发展并没有得到人们的重视，因此，很多的建筑物在进行施工的时候还是在沿用传统的照明控制方式，一些建筑在照明方面应用了自控系统来进行操作，但是这样只是能够对简单的区域照明进行控制。这种控制方式和智能照明系统进行比较表现出来了很多的缺点，智能照明系统在建筑中进行应用具有非常好的优越性。

1.1实现照明控制智能化

采用智能照明控制系统，能够更好的实现照明系统工作在全自动的状态下，系统在进行运行的时候可以按照事先设定好的状态来进行工作，这些状态可以根据时间不同进行自动切换。系统要能够对时间进行很好的掌握，在进入到晚问工作状态的时候，系统可以自动对各个区域的灯光进行调节，然后利用移动探测功能将有人活动的区域灯光调至合适的亮度，将无人区域的灯光进行关闭。

1.2改善丁作环境，提高工作效率

在传统照明系统中经常是使用日光灯的，这种灯在进行使用的时候经常会出现不同频率的闪动，出现这种闪动会使在这种环境下工作的人员出现眼睛疲劳的情况，因此，在进行工作的时候，工作的效率也会受到一定影响。智能照明系统对传统照明系统中出现的频闪问题进行了解决，同时也能更好的为人们的丁作环境进行改善，这样能够更好的提高工作的效率。

1.3可观的节能效果

智能照明系统中应用了电子技术，能够对灯具进行智能调光。在室外光出现逐渐变强的情况，室内的照明亮度可以进行必要的调整，在室外的广较弱的情况下，室内的照明可以进行自动调亮，这样能够更好的利用自然光，同时也能实现节约能源的作用。智能照明管理系统能够更好的对照明工作状态进行调整，这样也能更好的实现节能效果。

l.4提高管理水平，减少维护费用

智能照明控制系统将传统的人为控制开关转变成了智能化管理，这样能够更好的提高管理者的管理意识，同时也能降低建筑的运行维护费用，在投资回报方面效果非常好。

2智能照明与传统照明系统比较

2.1线路系统比较

传统的照明系统中，单控电路的特点是在将控制开关直接接在负载回路上，当负载现不断增大的情况，要对控制开关的容量进行调整，在开关力负载较远的情况下，会出现大截面电缆用量增加的情况。传统照明单控电路在进行使用的时候只能进行简单的开关操作。而总线式智能照明系统单控电路是直接将负载同路连接到输出的单元输出端上，这样在负载容量不断增大的情况下，能够增大输出的单元容量，对控制开关不会带来很大影响。在开关距离较远的情况下，只要将控制总线的长度进行增加就可以，这样能够节省大截面电缆的用量。在软件设置方面也存存着很多的不同。

传统的照明双控电路在使用过程中，实现了用两个单刀双置开关的情况，这样在开关之间可以连接照明电缆。同时，在进行多点控制的时候可以将电缆的连线进行增多，这样会使得电路在进行安装的时候变得更加的复杂，同时在进行施工的时候施工的难度也非常大。智能照明系统，在进行使用的时候实现了双控只是在一个控制总线上，在进行多点控制的时候，只要在开关之间只有一个总线连接就能够更好的实现线路的安装，这样在进行安装的时候非常方便。

2.2智能照明与传统照明控制系统比较

控制方式比较。传统控制采用手动开关，一路一路地开或关；智能照明控制采用低压两次小信号控制，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。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。管理方式比较。传统控制对照明的管理是人为化的管理；智能控制系统可实现能源管理自动化，通过分布式网络，只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。

3智能照明系统的节能分析

3.1集中管理，减少人为浪费

现代高层办公大楼中，人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重，无论房间有人还是无人，经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在大楼的中央控制室，管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。

3.2自动调光，充分利用自然光

智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较，来控制照明开关，这样可以*大限度地利用自然光，达到节能的目的，也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲，越靠近窗自然光照度高，从而人工照明提供的照度就低，但合成照度应维持在设计照度值。

3.3自动调光，保持照度的一致性

一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此，其初始照度均设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费。采用智能照明系统后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保挣匣定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响，这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。

3.4延长灯具寿命

灯具损坏的致命原因是电网过电压，只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2_4倍，不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。

4安科瑞智能照明控制系统

4.1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。

4.2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。

4.3系统结构

4.4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。

4.5设备选型

名称	型号	功能			备注
安科瑞智能照明控制系统	ALIBUS	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化控制
名称	型号	上行	下行	外形尺寸	备注
智能通信管理机	Anet-1E1S1	1路以太网	1路RS485	140*90*50
智能通信管理机	Anet-1E2S1	1路以太网	1路RS485	140*90*50
智能通信管理机	Anet-2E4S1	2路以太网	4路RS485	168*113*54
智能通信管理机	Anet-2E8S1	2路以太网	8路RS485	168*113*54

名称	型号	负载电流	安装方式	外形尺寸	备注
4路开关驱动器	ASL220Z-S4/16	16A	导轨式	144*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
8路开关驱动器	AS220Z-S8/16	16A	导轨式	216*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
12路开关驱动器	ASL220Z-S12/16	16A	导轨式	288*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
16路开关驱动器	ASL220Z-S16/16	16A	导轨式	360*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
8路调光驱动器	ASL220Z-SD8/16	16A	导轨式	360*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.0-10V调光

名称	型号	性能	安装方式	外形尺寸	备注
红外感应传感器	ASL220-PM/T	3-5m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
微波感应传感器	ASL220-RM/T	5-7m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
微动感应传感器	ASL220-PR/T	5-7m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
IP网关	ASL200-485-IP	ALIBUSnet/IP	导轨式	14*28*39	系统组网元件 监控软件接口设备
1联2键智能面板	ASL220-F1/2	2组控制指令	86盒	86*24*86	开关 调光 场景
2联4键智能面板	ASL220-F2/4	4组控制指令	86盒	86*24*86
3联6键智能面板	ASL220-F3/6	6组控制指令	86盒	86*24*86
4联8键智能面板	ASL220-F4/8	8组控制指令	86盒	86*24*86

5结束语

现在，智能照明控制系统在应用范围方面非常广 ，在建筑领域中，无论是在室内还是在室外都能够进行应用。智能照明控制系统可以在力公 楼中进行使用 ，也可以在娱乐场所中进行应用。智能照明系统在进行应用的时候表现出来了很多的优点，这样也能更好的满足用户的不同需求，同时也能更好的促进智能建筑得到更好的发展。

参考文献:

[1].张振昭．楼宇智能化技术[M]．北京：机械工业出版社.

[2].GB50339—2003．智能建筑工程质量验收规范.

[3].朱成.智能建筑工程质量验收规范[M]．北京：机械工业出版社.

[4].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版

[5].马杰华.ABB智能照明系统在智能建筑中的应用

审核编辑 黄宇