智能照明控制系统的工程应用

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　　摘要：本文首先阐述了智能化照明控制系统的特点，然后集合一工程实例进行了分析探讨，指出其优点，供参考。
　　关键词：智能照明；智能化；系统集成性；照度；绿色照明；灯光控制；美国Lutron
　　Abstract: this paper elaborates the characteristics of intelligent lighting control system, and then set a project example analyses, points out its advantages, for reference.
　　Keywords: intelligent lighting; Intelligent; System integration; Intensity of illumination; Green lighting; Lighting control; The United States Lutron
　　
　　
　　中图分类号：TD625文献标识码：A文章编号：
　　随着社会经济建设的日益发展和物质文化水平的不断提高，人们越来越追求高质量的工作和生活环境。在现代的建筑中，照明设计已远远超过原来的采光照明的基本要求，而开始追求灯光艺术带来美的享受；追求照明和其它相关设备、系统的整体控制效果；追求照明控制的节能效果，也就是现在所谓的“绿色照明”。伴随着绿色照明应运而生的新一代智能照明控制，是室内外环境照明的一个新主题。智能化照明控制是根据环境变化、客观需求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息，并对所采集的信息进行相应的逻辑分析和推理判断，并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输，进行相应的工作状态信息反馈控制，以达到预期的控制效果。
　　1智能化照明控制系统的特点
　　1.1系统集成性
　　是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。
　　1.2智能化
　　具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征的控制系统。
　　1.3网络化
　　传统的照明控制系统大都是独立的、本地的、局部的系统，不需要利用专门的网络进行连接，而智能照明控制系统可以是大范围的控制系统，需要包括硬件技术和软件技术的计算机网络通信技术支持，以进行必要的控制信息交换和传输。
　　1.4使用方便
　　由于各种控制信息可以用图形化的形式显示，所以控制方便，显示直观，可以让后勤人员在移动的位置监视和控制日光和照明以达到最活跃的性能、控制和工作效率。
　　
　　下面我们以某体育馆举例，来了解智能照明。该体育馆是建筑面积为22000 m2，可容纳观众7200多人的综合性多功能体育馆。合理、经济的照明设计可为运动员、裁判员及观众提供良好的视觉效果。根据国标照明规范及体育场馆照明要求，体育场馆的照明技术主要有照明照度、水平照度、垂直照度、照度均匀度、眩光、色温及显色性等，并且要求照明控制灵活，环境适应性强。
　　1.4.1照度要求
　　比赛场地的灯光照明设计，照度的标准是非常重要的。运动场所只有具备足够的水平照度，才能给观众及运动员一个良好的、舒适的视觉背景。而对于电视转播，场馆的垂直照度直接影响到转播画面的质量。
　　1.4.2照度均匀度要求
　　对于水平照度和垂直照度，除了其数值标准外，照度的均匀性也很重要。它保证了运动员、观众及摄像机镜头的视线在运动比赛中的视觉适应。
　　1.4.3眩光要求
　　若视野内有亮度极高的物体或强烈的高度对比，从而引起不舒适或视觉降低的现象，称之为眩光。眩光是影响照明质量的重要因素。
　　1.4.4光源及显色性指标要求
　　体育运动场地的照明对光源的色温和显色性也提出了一定的要求。一般要求比赛光源的色温范围为3300～5 300K，显色性Ra＞65；对于比赛的彩电转播，则推荐光源显色性Ra≥80。
　　1.4.5灯光控制
　　针对该体育馆灯光控制要求，该体育场馆的场地照明控制选用集散型分布智能照明控制系统，以实现灯光的智能控制和能源的自动管理。智能照明系统示意图见图1所示。
　　
　　图1某体育馆智能照明系统示意图
　　该体育馆选用美国Lutron公司的“Quantum”全面照明管理系统。这是一个基于中央处理器的集中式系统,让用户进行开关、调光，场景控制，电动窗帘控制、和其他楼宇管理系统集成，以及进行照明节能管理，即同时管理多个空间的人工光源光和自然光。
　　该系统的扩展性特别强。通过选择不同的处理器，控制模块，开关/调光箱，可以实现从一个房间到超过一万路以上的大区域的灯光控制。
　　2在体育场采用智能照明控制系统优点分析
　　2.1实现智能控制
　　智能照明控制系统采用先进的电子电器和通讯技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、现场实时监控，还可事先对各种体育比赛的照度标准，照明质量的要求预先编好照明控制模式。
　　比如，体育场馆对事先要进行的篮球、网球、手球、排球等一般的比赛可通过智能照明控制系统预先编好各种亮灯模式的场景存储在面板按键里，使它处于全自动状态；可根据比赛时不同场景的要求，轻触按键来实现比赛时需要的各种场景。
　　2.2符合绿色照明计划
　　智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用；保护灯具，减少灯具损坏；智能化控制：充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围；低压配电系统设计，便于经济核算单位装表计量。
　　体育场馆在保证各种比赛级别上，通过按系统预先编好亮灯模式，选用照度标准的高、中、低三档的照度值；选用合适照明方式，照明要求较高的场所采用混合照明方式，较低的采用分区照明方式或其他的节能方式。
　　2.3便于管理、减少维护的费用
　　智能照明控制系统改变传统照明中人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使整个综合型体育场馆照明状态显示在监控界面上，进行实时的浏览和监控，使整个体育场馆的管理上升到新的管理模式，同时也减少整个系统的检修过程，降低维护费用。
　　2.4设计简便
　　传统照明控制线路设计一般比较复杂，在设计上控制与负荷需要综合考虑；而采用智能照明控制系统只需要考虑负载回路的数量、容量及各控制点的位置，所需的各种复杂功能可通过软件编程实现，而且更改设计简单快捷，仅仅需要重新配置即可。
　　2.5安装方便
　　传统照明控制动力线长，施工特别麻烦；而采用智能照明控制系统的布线仅仅在控制设备之间以及控制设备和负载之间，在主干线上电缆的用量能达到最小。
　　2.6使用安全、持续发展性强
　　根据用户需求和外界环境的变化，智能照明只需修改软件设置而非改造线路就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期。控制回路的工作电压一般为DC24V安全电压，即使开关面板意外漏电也能确保人员安全，系统具有开放性，可以和其他物业管理系统（BMS），楼宇自控系统（BA），保安及消防系统结合起来，符合智能建筑的发展趋势。
　　2.7节能环保
　　采用总线制的智能照明控制系统，可以使用低成本的非屏蔽五类线来取代大量的强电电缆，从而可以在建设过程中减少很多管材的使用，减少对环境的污染。
　　2.8采用智能照明系统，也是现代化体育场馆的重要标志
　　完善的设施、齐全的功能、先进的工艺都是现代化体育场馆等级的体现，它的照明设计是一项功能性强、技术性高、难度较大的设计。
　　体育场的灯光照明系统通过智能控制系统设定的模式运行，可减少不必要的耗电开支，同时可降低运行维护费用；通过自动调节场地灯光打开的先后顺序，可有意识的避免灯光同时点亮造成的启动电流过大，并可限制金卤灯再启动的间隔时间，大大增加灯具的寿命；这些都可为用户节约开支，尽快收回成本创造了条件。
　　 “智能建筑”的出现，对建筑照明提出新的要求。智能照明由电子计算机及其网络进行控制与管理，形成照明发展的一个重要趋势，其良好的使用效果与社会、经济效应，推动了照明技术迅速向前发展，因此，构筑一个高品质、适用、安全、灵活、节能、经济的智能照明系统是体育馆、城市路灯、高速公路、市政照明工程、大型广告灯牌等大型建筑和公共场所电气照明设计的主要内容。
　　
　　参考文献：
　　［1］GB50034―2004［S］.建筑照明设计标准．
　　［2］李恭慰.体育建筑照明设计手册［M］.北京：建筑工业出版社，2004.
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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