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浅谈建筑工程照明的智能控制系统分析

点击次数:159发布时间:2022-03-23

安科瑞 于洋

当前,科学技术实现了快速发展,人们对于建筑工程的要求得到提升,希望能够实现建筑工程各个应用系统的智能化、自动化、现代化发展。因此,在本文中,我们将对建筑工程智能照明系统的优点进行分析,并探索其在现代建筑中的应用。

关键词:建筑工程;智能照明控制系统

1.前言

随着我国国民经济的不断提升,智能建筑出现在人们的生活中,为人们的工作和日常生活提供了更加便捷的方式,使人们获得了更加舒、绿色的空间。照明系统作为建筑工程中的重要部分,在其中实现智能化,能够有效提高照明效果,并且能够降能源消耗。那么在照明的智能控制系统有什么优点?我们又如何理解其在建筑工程中的应用?在下文中,我们将对此进行分析和探索。  

2.智能照明系统的优势一览

2.1实现节能减排。智能照明系统的优点,就是能够有效实现节能减排。尤其是当前能源快速消耗,如何节约能源,实现能源的可持续发展,就成为人民所思考的问题,早在1991年,美国就提出了绿色照明计划,得到了普遍关注。智能照明系统就是对绿色照明计划的实践,能够通过对各种照明元件的控制,来对不同环境、不同光线下的照明提供合理的配置,从而有效降低能源消耗。

2.2 使光源的寿命明显提升。在照明系统中,光源的寿命不仅影响着照明系统功能的发挥,也影响着照明工程的成本,使得照明系统的维修和养护更加便捷。造成光源损害的原因主要是电网电压的波动,智能照明系统能够更好地对电网电压进行控制,并且能够使用软件对电力的启动和切断进行软操作,避免了冲击波对光源的损害,使得光源寿命得以提升。

3.智能控制系统在建筑工程照明中的应用

3.1 在电力节能方面的应用。智能控制系统能够实现电源、照明、动力设备三个方面的节能减排。首先,在电源节能方面,电网运行中的电能在输变电设备和线路中传输,线路和变压器中就会产生损耗,这部分损耗一般占系统有功功率的15%~20%,线损与电网输人量的百分率(称为线损率)是衡量供用电部门经济效益的一个重要指标,它反映了电网输送和分配电能的效率,是电网经济技术性能的一个重要参数。其次,在绿色照明方面,主要是提高系统(光源、灯具、启动设备)的总效率,照明方式、控制,天然光利用以及加强维护管理等方面综合考虑。采用光效高寿命长的各类气体放电光源,逐步减少自镇流式高压汞灯的使用量,大力推广高压钠灯和金属卤化物灯,多将小功率灯用于公共场所和室内照明中。优选效、配光合理的直接型灯具,尽力推荐电子镇流器和低功耗电感镇流器。在动力设备节能方面,电能是由一次能源(煤、油、核、太阳)经过精炼的二次能源。目前的电力主要是由煤、水力或石油等资源转化而成,转化效率很低。即使现代化火力发电厂的转化效率也仅有40%,若把输电损耗考虑在内,则只有35%。与其他能源相比,可以说电是高价的贵重能源。油价上涨,电费也随之增加。因此,该现代化能源使用范围很广,如照明、化学、电子等工矿企业,它们对电的需要就如同需要空气和水一样重要。

3.2在施工中的技术要点。智能照明控制系统中,实现了对创新技术的使用,使得整个照明系统更加具有了自动化和智能化的特点,在各项技术实施的过程,主要通过以下三点实现的:首先,在照明控制系统中,通过大量新技术、设备的使用,增加了能够对温度和湿度负荷进行独立控制的创新空调系统,能够利用热泵实现热量的交换,并且对排放中的温度采用回收方式,使空调系统的能耗降低到百分之二十左右。其次,在智能照明控制系统中,不仅仅对与照明有关的技术进行优化,还在其中增加了监控系统、计算机系统、通信系统等高新技术作为手段,形成一整套先进、完备的智能集成控制系统,能够实现对室内室外环境的调节,对照明及空调系统的能耗监控,对建筑物内的安全进行保障,及对各种办公设备进行控制,形成了一个集成化的控制平台,使得建筑物中的空气、光照、安全都能够得到调节和保障。

3.3对节能照明控制实行的技术举措。在照明节能方面,智能控制系统主要采用通断控制和调光控制这两个方法。所谓通断控制,是采用照明接触器、定时控制器等元件,来对建筑中的自动设备进行控制,从而实现节能管理。当前大部分楼宇中的照明系统都是采用分层分布式结构来进行管理的,一层次为计算机系统,二层次为区域智能分站,三层次为控制终端。在这个系统中,照明控制终端能够对楼宇中的光照强度进行感应,能够对开关的开启状态进行控制,也能够对各个区域出现的照明故障进行报警。所谓调光控制,就是在照明系统中安装调光装置,计算机能够实现对光线的调节。调光控制能够实现对自然光、照明管线的智能控制和使用,实现智能化、自动化的照明管理,尽可能加大对自然光线的使用,减少照明系统的使用频率,从而降低照明系统中的电力消耗。同时,调光系统还能够实现远程监控、定时开关光源,控制多种亮灯模式,从而提高灯具的使用效率和寿命。

4.安科瑞为建筑工程智能照明控制提供解决方案

4.1安科瑞智能照明监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层; 如图(1)所示: 

 

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图(1)网络拓扑图

 

间隔设备层主要为:开关驱动器,这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均通过现场KNX总线组网通讯,实现数据现场采集。 

网络通讯层主要为:智能照明网关,其主要功能为把分散在现场采集装置集中控制,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。 

站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。 以上开关模块均采用KNX总线传输,一般都采用4根连线,接线简单方便,传输距离可达1.2km。

4.2安科瑞智能照明系统组成

1. 定时控制 

通过时钟管理器,实现整个系统的有关区域照明的定时和自动管理功能,实现公共通道、景观照明、泛光照明、车库照明定时控制。如百叶窗定时升降、集中供热定时调节、节假日照明定时关闭、定时通知等。 

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2. 场景控制 

智能照明控制系统根据各个部门的需求,设定不同种类的场景模式,进行各种照明灯光的组合,达到美化工作环境的效果;结合人体感应传感器,当人员离开时,关闭所有该会议室照明。 

3. 实时监控 

中控室,配置一台中控主机,所有照明控制设备,通过KNX网关,接入监控系统,操作管理人员,可以通过中控电脑,实时监视总线、区域、楼层、楼栋等照明状态,并可根据需求进行控制调整。系统绘图工具支持向量图和多层页面,图形页面缩放方便,切换简单,支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等图形对象的嵌入、支持二维、三维图元的绘制,增加可视化的空间效果。 

 

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4. 报警处理 

系统提供了警报处理能力,用户可采用编程来完成不同的任务,当某种警报条件出现时应做什么,可由用户自行确定。 

5.事件通报 系统提供了事件通报功能,支持邮件通报、文本输出以及事件驱动打印,可按照用户预先设置的条件,触发事件通报功能。 

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4.3设备选型

 

智能照明控制系统

序号

产品名称及型号

主要功能

说明

1

总线电源

ASL100-P640/30

总线电源,不仅为总线模块提供电压,耦合总线信号。还会提供一个30V的辅助直流电压端子,为其他的外设(如触摸屏幕、IP网关等)提供电压。

电源模块是系统选型的*元件,具体数量按实际情况而定。

2

2路开关驱动器

ASL100-S2/16

开关驱动器,有四路、八路、十二路三种型号可选择。

适用于只需要开关控制场合,如办公室、车库、教室、厂房、走道梯厅等

4路开关驱动器

ASL100-S4/16

主要实现对负载的开关控制。具有手动操作开关、开关延时设定、状态反馈、场景控制、阈值开关等功能。

8路开关驱动器

ASL100-S8/16

12路开关驱动器

ASL100-S12/16

3

2路带电流反馈开关驱动器

ASL100-S2I/16

带电流反馈开关驱动器,有四路、八路、十二路三种型号可选择。

    相比较开关驱动器外,可实现电流检测、故障判断的功能。一般用于大型商场、机场等项目

4路带电流反馈开关驱动器

ASL100-S4I/16

主要实现对负载的开关控制。具有手动操作开关、开关延时设定、状态反馈、场景控制、阈值开关、电流检测、回路故障判断等功能。

8路带电流反馈开关驱动器

ASL100-S8I/16

12路带电流反馈开关驱动器

ASL100-S12I/16

4

2路0-10v调光驱动器

ASL100-SD2/16

0—10V调光驱动器,有两路、四路两种型号可选择。

适用于需要调光控制的场合,如会议室等

4路0-10v调光驱动器

ASL100-SD4/16

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,此外该模块还可实现预设控制、场景控制功能。

5

2路可控硅调光驱动器

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实现预设控制、场景控制功能。

适用于需要调光控制的场合,如会议室等

6

窗帘驱动器

ASL100-C4/6

窗帘控制驱动器,主要实现窗帘电机控制。具有手动控制、场景控制、时间设置、步进控制、场景功能。

7

一联两键 智能面板

ASL100-F1/2

智能面板有一联两键、两联四键、四联八键三种选择。

主要用于控制回路较少或者需要区域控、总控的小房间、值班室等区域

两联四键 智能面板

ASL100-F2/4

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。

四联八键 智能面板

ASL100-F4/8


8

照度和人体移动二合一传感器

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。

主要用于走道、楼梯等公共区域。根据当前照度及有人无人情况自动开灯或者关灯。

照度和微波二合一传感器

ASL100-T2/BR

9

干接点输入模块

ASL100-DI4/20

干接点输入模块,通过外部输入或()手动操作按键来控制驱动器的动作。模块自带20VDC输入信号,无需外部电压输入。当检测到外部干接点信号输入时,模块可实现开关、调光、窗帘控制等功能。

一般在应急照明箱内,做消防联动用。

当消防信号是有源信号时,选用湿接点模块。

湿接点输入模块

ASL100-WI4/230

湿接点模块通过外部输入或()手动操作按键来控制驱动器的动作。该湿接点模块支持24V~230V AC DC电压输入。当系统检测到外部有源信号输入时,模块可实现开关、调光、窗帘控制等功能。

 

5.结束语

随着我国社会主义现代化建设的不断推进,越来越多的高新技术出现在我们生活中,使得我们的工作、生活和学习更加健康、便捷。智能照明控制系统的出现,不仅能够实现对照明系统的智能控制,还能够降低照明中的能源消耗,满足现代化建设的需求。因此,我们应认识到智能照明控制系统的优势,并对其在建筑工程中的应用进行思考,不断完善智能照明控制系统的功能,推动我国智能建筑的进步。

参考文献:

[1] 李震宇,杨杰,徐国忠.智能照明控制系统在变电站建筑中的应[J].智能城市,2016,(07):283+285.

[2] 企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

[3] 智能照明控制系统.2020.08版.

[4] 祁迹.建筑工程照明的智能控制系统分析.


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