论文部分内容阅读
摘 要：通过智能照明控制系统在某宾馆电气工程中的应用实例， 从照明控制的 系统结构、设计及系统软件等方面，介绍了智能照明控制系统的功能及实现方式。 探讨了智能照明控制系统在民用建筑中的适用范围和发展前景，并由此进一步推断智能照明控制系统在照明节能管理上的发展趋势。
关键词：民用建筑；电气照明；智能照明控制系统
目前， 我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的 1/6。提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗，有效缓解电力供应紧张的局面。国家建设部对照明节能设计的要求就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，利用电能、太阳能等能源，力求最大限度地减少照明系统中的能耗损失。采用智能照明控制系统能够有效地对照明进行控制，节约电能。本文以某高级宾馆为应用实例，介绍智能照明控制系统的具体应用和功能。
一、系统功能
（一）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。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信，可靠性高，控制灵活。
（二）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。
（三）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。
（四）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中央控制器，或与其他控制系统组网。
二、应用范围
智能照明控制系统可对光灯等多种光源进行调光，对各种场合的灯光进行控制，满足各种环境对照明控制的要求。
三、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。每个单元均设置惟一的单元地址，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。
四、数据传输方式
照明控制系统数据传输方式在国际上尚无统一的标准。目前主要有光纤传输方式、双绞线传输方式、电力载波传输方式和无线射频传输方式等。
五、控制方式
智能照明常用的控制方式有场景控制、群组组合控制、定时控制、天文时钟、光感探头控制、就地控制、远程控制、图示化监控、应急处理、日程计划安排等。其主要功能及应用场所如下：
（一）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。
（二）群组组合控制。可设定一个按键，对多个配电箱（跨区）中的照明回路进行开光控制，即一键可控制整个场所的照明开关。
（三）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。
（四）天文时钟。输入当地的经、纬度，系统自动推算出当天的日出、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。
（五）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。
（六）就地控制。一般情况下，控制过程自动进行。在某些情况下，可使用控制面板来强制调用需要的照明场景模式。
（七）远程控制。通过互联网 （Internet）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。
（八）图示化监控。用户可以使用电子地图功能，对整个控制区域的照明进行直观的控制。可将整个建筑的平面图输入系统中，并用各种不同的颜色来表示该区域当前的状态。
（九）應急处理。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。
（十）日程计划安排。可设定每天不同时间段的照明场景状态，并将场景调用情况进行记录、打印输出，方便管理。
六、应用案例
某五星级宾馆是拥有 459间自然客房数的高档酒店。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。本工程采用了符合EIB国际总线标准的智能照明控制 I-Bus系统，对宾馆内大堂、会议厅、总统套房、各层公共走道照 明部分进行智能照明控制，有效地节约了能源，同时提高了管理人员的控制效率及工作人员的工作效率，控制方式方便、灵活，并且易于修改、操作、维护。
七、系统特点
（一）整个系统只有一条数据通信线，没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计。
（二）系统采用模块化结构，每个模块均带有微处理器，可自主工作，无主从关系，也无系统主机。即使其中有一个模块发生故障，也不会影响整个系统的运行。同时，可在运行中进行软件更新或重新设定功能，不影响整个系统的使用。
（三）控制模块安装在标准照明箱中， 模块尺寸为标准模数化尺寸，可与微型断路器安装在一起，无需专用控制箱。
（四）现场控制面板采用 24 V 安全低电压供电方式，安全可靠、操作方便。
（五）功能修改、控制修改方便灵活，只需做小的程序调整，无须现场重新布线。通过人体感应，气象感应，时钟、光线控制，自动运行到最佳状态，节约能源、方便管理。
（六）所有现场控制面板及人体感应器均采用标准86盒安装方式，施工简单。不同的面板可随时互换，控制更方便，可实现就地控制。 （七）现场控制用 Triton系列面板可现场记忆场景，随时对场景控制效果進行调整。体积很小 的模块可直接带最大至20A的负载，无需使用继电器。
八、系统实现功能
某五星级宾馆工程的灯光控制方式有如下5种方式：
（一）手动控制。按照使用习惯在大楼内设置 相应数量的现场控制器（如按钮开关等）， 来控制系统的动作。
（二）移动控制。设置在公共走廊的传感器 （如移动感应器、 主动感应器等 ），按照系统设置的时间投入工作。根据人员的出入情况，自动开关/相应区域的照明设备，最大限度地节约电能。
（三）恒照度控制设置在大堂的光线感应模块 （HS/S 3.1），根据系统设定的照度值和大堂内照度的变化，自动开/关大堂内照明设备的数量，使大堂内照度保持恒定。
（四）集中控制。设置在大楼一层消防监控室内的 I-Bus智能中控机，根据WinSw itch软件平台显示的大楼模拟图可实时掌握大楼内所控制的区域照明设备及空调设备的运行状况，及时调整以便合理控制相应区域的照明及空调设备，以便节 约能源。
（五）网络控制。通过 OPC网关，I-Bus系统可与其他自控系统实现集成，并可根据自控系统发出的操作指令，执行相应的动作。
九、结论
智能照明控制系统利用一条双绞线代替传统种类繁多的普通电缆，使照明、场景控制实现智能化，并依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果。同时可根据用户的要求增加或修改系统的功能，无须重新铺设电缆。未来的电气安装系统将汲取目前各类总线制智能安装系统的优点，通过更多地向楼宇自控、安全防范等其他系统相互渗透、相互融合，并以其更好的灵活性、易用性、开放性、可靠性、安全性， 成为标准化、人性化、分散化、网络化的多功能网络集成式全分布控制系统。
参考文献
[1] 刘乙.浅谈民用建筑电气的节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（1）.
[2] 闵春秀.民用建筑照明节能设计及智能控制系统分析[J].科学与财富，2013，（4）：286-286.
[3] 汪亿梅，周美.浅谈民用建筑照明节能设计及智能控制系统分析[J].黑龙江科技信息，2011，（2）：254-254.
关键词：民用建筑；电气照明；智能照明控制系统
目前， 我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的 1/6。提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗，有效缓解电力供应紧张的局面。国家建设部对照明节能设计的要求就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，利用电能、太阳能等能源，力求最大限度地减少照明系统中的能耗损失。采用智能照明控制系统能够有效地对照明进行控制，节约电能。本文以某高级宾馆为应用实例，介绍智能照明控制系统的具体应用和功能。
一、系统功能
（一）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。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信，可靠性高，控制灵活。
（二）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。
（三）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。
（四）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中央控制器，或与其他控制系统组网。
二、应用范围
智能照明控制系统可对光灯等多种光源进行调光，对各种场合的灯光进行控制，满足各种环境对照明控制的要求。
三、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。每个单元均设置惟一的单元地址，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。
四、数据传输方式
照明控制系统数据传输方式在国际上尚无统一的标准。目前主要有光纤传输方式、双绞线传输方式、电力载波传输方式和无线射频传输方式等。
五、控制方式
智能照明常用的控制方式有场景控制、群组组合控制、定时控制、天文时钟、光感探头控制、就地控制、远程控制、图示化监控、应急处理、日程计划安排等。其主要功能及应用场所如下：
（一）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。
（二）群组组合控制。可设定一个按键，对多个配电箱（跨区）中的照明回路进行开光控制，即一键可控制整个场所的照明开关。
（三）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。
（四）天文时钟。输入当地的经、纬度，系统自动推算出当天的日出、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。
（五）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。
（六）就地控制。一般情况下，控制过程自动进行。在某些情况下，可使用控制面板来强制调用需要的照明场景模式。
（七）远程控制。通过互联网 （Internet）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。
（八）图示化监控。用户可以使用电子地图功能，对整个控制区域的照明进行直观的控制。可将整个建筑的平面图输入系统中，并用各种不同的颜色来表示该区域当前的状态。
（九）應急处理。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。
（十）日程计划安排。可设定每天不同时间段的照明场景状态，并将场景调用情况进行记录、打印输出，方便管理。
六、应用案例
某五星级宾馆是拥有 459间自然客房数的高档酒店。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。本工程采用了符合EIB国际总线标准的智能照明控制 I-Bus系统，对宾馆内大堂、会议厅、总统套房、各层公共走道照 明部分进行智能照明控制，有效地节约了能源，同时提高了管理人员的控制效率及工作人员的工作效率，控制方式方便、灵活，并且易于修改、操作、维护。
七、系统特点
（一）整个系统只有一条数据通信线，没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计。
（二）系统采用模块化结构，每个模块均带有微处理器，可自主工作，无主从关系，也无系统主机。即使其中有一个模块发生故障，也不会影响整个系统的运行。同时，可在运行中进行软件更新或重新设定功能，不影响整个系统的使用。
（三）控制模块安装在标准照明箱中， 模块尺寸为标准模数化尺寸，可与微型断路器安装在一起，无需专用控制箱。
（四）现场控制面板采用 24 V 安全低电压供电方式，安全可靠、操作方便。
（五）功能修改、控制修改方便灵活，只需做小的程序调整，无须现场重新布线。通过人体感应，气象感应，时钟、光线控制，自动运行到最佳状态，节约能源、方便管理。
（六）所有现场控制面板及人体感应器均采用标准86盒安装方式，施工简单。不同的面板可随时互换，控制更方便，可实现就地控制。 （七）现场控制用 Triton系列面板可现场记忆场景，随时对场景控制效果進行调整。体积很小 的模块可直接带最大至20A的负载，无需使用继电器。
八、系统实现功能
某五星级宾馆工程的灯光控制方式有如下5种方式：
（一）手动控制。按照使用习惯在大楼内设置 相应数量的现场控制器（如按钮开关等）， 来控制系统的动作。
（二）移动控制。设置在公共走廊的传感器 （如移动感应器、 主动感应器等 ），按照系统设置的时间投入工作。根据人员的出入情况，自动开关/相应区域的照明设备，最大限度地节约电能。
（三）恒照度控制设置在大堂的光线感应模块 （HS/S 3.1），根据系统设定的照度值和大堂内照度的变化，自动开/关大堂内照明设备的数量，使大堂内照度保持恒定。
（四）集中控制。设置在大楼一层消防监控室内的 I-Bus智能中控机，根据WinSw itch软件平台显示的大楼模拟图可实时掌握大楼内所控制的区域照明设备及空调设备的运行状况，及时调整以便合理控制相应区域的照明及空调设备，以便节 约能源。
（五）网络控制。通过 OPC网关，I-Bus系统可与其他自控系统实现集成，并可根据自控系统发出的操作指令，执行相应的动作。
九、结论
智能照明控制系统利用一条双绞线代替传统种类繁多的普通电缆，使照明、场景控制实现智能化，并依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果。同时可根据用户的要求增加或修改系统的功能，无须重新铺设电缆。未来的电气安装系统将汲取目前各类总线制智能安装系统的优点，通过更多地向楼宇自控、安全防范等其他系统相互渗透、相互融合，并以其更好的灵活性、易用性、开放性、可靠性、安全性， 成为标准化、人性化、分散化、网络化的多功能网络集成式全分布控制系统。
参考文献
[1] 刘乙.浅谈民用建筑电气的节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（1）.
[2] 闵春秀.民用建筑照明节能设计及智能控制系统分析[J].科学与财富，2013，（4）：286-286.
[3] 汪亿梅，周美.浅谈民用建筑照明节能设计及智能控制系统分析[J].黑龙江科技信息，2011，（2）：254-254.