安科瑞 劉秋霞
摘要：當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展，人們對于建筑工程的要求得到提升，希望能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程各個應(yīng)用系統(tǒng)的智能化、自動化、現(xiàn)代化發(fā)展。因此，在本文中，我們將對建筑工程智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點進(jìn)行分析，并探索其在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：建筑工程；智能照明控制系統(tǒng)
1.前言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷提升，智能建筑出現(xiàn)在人們的生活中，為人們的工作和日常生活提供了更加便捷的方式，使人們獲得了更加舒服、綠色的空間。照明系統(tǒng)作為建筑工程中的重要部分，在其中實現(xiàn)智能化，能夠有效提高照明效果，并且能夠降能源消耗。那么在照明的智能控制系統(tǒng)有什么優(yōu)點？我們又如何理解其在建筑工程中的應(yīng)用？在下文中，我們將對此進(jìn)行分析和探索。
2.智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢一覽
2.1實現(xiàn)節(jié)能減排。智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點，就是能夠有效實現(xiàn)節(jié)能減排。尤其是當(dāng)前能源快速消耗，如何節(jié)約能源，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，就成為人民所思考的問題，早在1991年，美國就提出了綠色照明計劃，得到了普遍關(guān)注。智能照明系統(tǒng)就是對綠色照明計劃的實踐，能夠通過對各種照明元件的控制，來對不同環(huán)境、不同光線下的照明提供合理的配置，從而有效降低能源消耗。
2.2 使光源的壽命明顯提升。在照明系統(tǒng)中，光源的壽命不僅影響著照明系統(tǒng)功能的發(fā)揮，也影響著照明工程的成本，使得照明系統(tǒng)的維修和養(yǎng)護(hù)更加便捷。造成光源損害的原因主要是電網(wǎng)電壓的波動，智能照明系統(tǒng)能夠更好地對電網(wǎng)電壓進(jìn)行控制，并且能夠使用軟件對電力的啟動和切斷進(jìn)行軟操作，避免了沖擊波對光源的損害，使得光源壽命得以提升。
3.智能控制系統(tǒng)在建筑工程照明中的應(yīng)用
3.1 在電力節(jié)能方面的應(yīng)用。智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電源、照明、動力設(shè)備三個方面的節(jié)能減排。首先，在電源節(jié)能方面，電網(wǎng)運行中的電能在輸變電設(shè)備和線路中傳輸，線路和變壓器中就會產(chǎn)生損耗，這部分損耗一般占系統(tǒng)有功功率的15%～20%，線損與電網(wǎng)輸人量的百分率(稱為線損率)是衡量供用電部門經(jīng)濟(jì)效益的一個重要指標(biāo)，它反映了電網(wǎng)輸送和分配電能的效率，是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能的一個重要參數(shù)。其次，在綠色照明方面，主要是提高系統(tǒng)(光源、燈具、啟動設(shè)備)的總效率，照明方式、控制，天然光利用以及加強(qiáng)維護(hù)管理等方面綜合考慮。采用光效高壽命長的各類氣體放電光源，逐步減少自鎮(zhèn)流式高壓汞燈的使用量，大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，多將小功率燈用于公共場所和室內(nèi)照明中。優(yōu)選有效、配光合理的直接型燈具，盡力推薦電子鎮(zhèn)流器和低功耗電感鎮(zhèn)流器。在動力設(shè)備節(jié)能方面，電能是由一次能源(煤、油、核、太陽)經(jīng)過精煉的二次能源。目前的電力主要是由煤、水力或石油等資源轉(zhuǎn)化而成，轉(zhuǎn)化效率很低。即使現(xiàn)代化火力發(fā)電廠的轉(zhuǎn)化效率也僅有40%，若把輸電損耗考慮在內(nèi)，則只有35%。與其他能源相比，可以說電是高價的貴重能源。油價上漲，電費也隨之增加。因此，該現(xiàn)代化能源使用范圍很廣，如照明、化學(xué)、電子等工礦企業(yè)，它們對電的需要就如同需要空氣和水一樣重要。
3.2在施工中的技術(shù)要點。智能照明控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對創(chuàng)新技術(shù)的使用，使得整個照明系統(tǒng)更加具有了自動化和智能化的特點，在各項技術(shù)實施的過程，主要通過以下三點實現(xiàn)的：首先，在照明控制系統(tǒng)中，通過大量新技術(shù)、設(shè)備的使用，增加了能夠?qū)囟群蜐穸蓉?fù)荷進(jìn)行獨立控制的創(chuàng)新空調(diào)系統(tǒng)，能夠利用熱泵實現(xiàn)熱量的交換，并且對排放中的溫度采用回收方式，使空調(diào)系統(tǒng)的能耗降低到百分之二十左右。其次，在智能照明控制系統(tǒng)中，不僅僅對與照明有關(guān)的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，還在其中增加了監(jiān)控系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等高新技術(shù)作為手段，形成一整套先進(jìn)、完備的智能集成控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)室外環(huán)境的調(diào)節(jié)，對照明及空調(diào)系統(tǒng)的能耗監(jiān)控，對建筑物內(nèi)的安全進(jìn)行保障，及對各種辦公設(shè)備進(jìn)行控制，形成了一個集成化的控制平臺，使得建筑物中的空氣、光照、安全都能夠得到調(diào)節(jié)和保障。
3.3對節(jié)能照明控制實行的技術(shù)舉措。在照明節(jié)能方面，智能控制系統(tǒng)主要采用通斷控制和調(diào)光控制這兩個方法。所謂通斷控制，是采用照明接觸器、定時控制器等元件，來對建筑中的自動設(shè)備進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)節(jié)能管理。當(dāng)前大部分樓宇中的照明系統(tǒng)都是采用分層分布式結(jié)構(gòu)來進(jìn)行管理的，一層次為計算機(jī)系統(tǒng)，二層次為區(qū)域智能分站，三層次為控制終端。在這個系統(tǒng)中，照明控制終端能夠?qū)怯钪械墓庹諒?qiáng)度進(jìn)行感應(yīng)，能夠?qū)﹂_關(guān)的開啟狀態(tài)進(jìn)行控制，也能夠?qū)Ω鱾€區(qū)域出現(xiàn)的照明故障進(jìn)行報警。所謂調(diào)光控制，就是在照明系統(tǒng)中安裝調(diào)光裝置，計算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對光線的調(diào)節(jié)。調(diào)光控制能夠?qū)崿F(xiàn)對自然光、照明管線的智能控制和使用，實現(xiàn)智能化、自動化的照明管理，盡可能加大對自然光線的使用，減少照明系統(tǒng)的使用頻率，從而降低照明系統(tǒng)中的電力消耗。同時，調(diào)光系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、定時開關(guān)光源，控制多種亮燈模式，從而提高燈具的使用效率和壽命。
4.安科瑞為建筑工程智能照明控制提供解決方案
4.1安科瑞智能照明監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層； 如圖（1）所示：
圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：開關(guān)驅(qū)動器，這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均通過現(xiàn)場KNX總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：智能照明網(wǎng)關(guān)，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中控制，同時遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。 以上開關(guān)模塊均采用KNX總線傳輸，一般都采用4根連線，接線簡單方便，傳輸距離可達(dá)1.2km。
4.2安科瑞智能照明系統(tǒng)組成
1. 定時控制
通過時鐘管理器，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時和自動管理功能，實現(xiàn)公共通道、景觀照明、泛光照明、車庫照明定時控制。如百葉窗定時升降、集中供熱定時調(diào)節(jié)、節(jié)假日照明定時關(guān)閉、定時通知等。
2. 場景控制
智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個部門的需求，設(shè)定不同種類的場景模式，進(jìn)行各種照明燈光的組合，達(dá)到美化工作環(huán)境的效果；結(jié)合人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)人員離開時，關(guān)閉所有該會議室照明。
3. 實時監(jiān)控
中控室，配置一臺中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過KNX網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)，操作管理人員，可以通過中控電腦，實時監(jiān)視總線、區(qū)域、樓層、樓棟等照明狀態(tài)，并可根據(jù)需求進(jìn)行控制調(diào)整。系統(tǒng)繪圖工具支持向量圖和多層頁面，圖形頁面縮放方便，切換簡單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。
4. 報警處理
系統(tǒng)提供了警報處理能力，用戶可采用編程來完成不同的任務(wù)，當(dāng)某種警報條件出現(xiàn)時應(yīng)做什么，可由用戶自行確定。
5.事件通報 系統(tǒng)提供了事件通報功能，支持郵件通報、文本輸出以及事件驅(qū)動打印，可按照用戶預(yù)先設(shè)置的條件，觸發(fā)事件通報功能。
4.3設(shè)備選型
智能照明控制系統(tǒng) | ||||
序號 | 產(chǎn)品名稱及型號 | 主要功能 | 說明 | |
1 | 總線電源 | ASL100-P640/30 | 總線電源，不僅為總線模塊提供電壓，耦合總線信號。還會提供一個30V的輔助直流電壓端子，為其他的外設(shè)(如觸摸屏幕、IP網(wǎng)關(guān)等)提供電壓。 | 電源模塊是系統(tǒng)選型的*元件，具體數(shù)量按實際情況而定。 |
2 | 2路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S2/16 | 開關(guān)驅(qū)動器，有四路、八路、十二路三種型號可選擇。 | 適用于只需要開關(guān)控制場合，如辦公室、車庫、教室、廠房、走道梯廳等 |
4路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S4/16 | 主要實現(xiàn)對負(fù)載的開關(guān)控制。具有手動操作開關(guān)、開關(guān)延時設(shè)定、狀態(tài)反饋、場景控制、閾值開關(guān)等功能。 | ||
8路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S8/16 | |||
12路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S12/16 | |||
3 | 2路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S2I/16 | 帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器，有四路、八路、十二路三種型號可選擇。 | 相比較開關(guān)驅(qū)動器外，可實現(xiàn)電流檢測、故障判斷的功能。一般用于大型商場、機(jī)場等項目 |
4路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S4I/16 | 主要實現(xiàn)對負(fù)載的開關(guān)控制。具有手動操作開關(guān)、開關(guān)延時設(shè)定、狀態(tài)反饋、場景控制、閾值開關(guān)、電流檢測、回路故障判斷等功能。 | ||
8路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S8I/16 | |||
12路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S12I/16 | |||
4 | 2路0-10v調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-SD2/16 | 0—10V調(diào)光驅(qū)動器，有兩路、四路兩種型號可選擇。 | 適用于需要調(diào)光控制的場合，如會議室等 |
4路0-10v調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-SD4/16 | 該模塊既可以對負(fù)載進(jìn)行開關(guān)控制，還可以輸出0—10V調(diào)光信號對具有0-10V調(diào)光接口的燈具進(jìn)行調(diào)光，此外該模塊還可實現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場景控制功能。 | ||
5 | 2路可控硅調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-TD2/5 | 可控硅調(diào)光驅(qū)動器，既可以對負(fù)載進(jìn)行開關(guān)控制，還可以對支持可控硅調(diào)光的燈具進(jìn)行調(diào)光此外該模塊還可實現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場景控制功能。 | 適用于需要調(diào)光控制的場合，如會議室等 |
6 | 窗簾驅(qū)動器 | ASL100-C4/6 | 窗簾控制驅(qū)動器，主要實現(xiàn)窗簾電機(jī)控制。具有手動控制、場景控制、時間設(shè)置、步進(jìn)控制、場景功能。 | |
7 | 一聯(lián)兩鍵 智能面板 | ASL100-F1/2 | 智能面板有一聯(lián)兩鍵、兩聯(lián)四鍵、四聯(lián)八鍵三種選擇。 | 主要用于控制回路較少或者需要區(qū)域控、總控的小房間、值班室等區(qū)域 |
兩聯(lián)四鍵 智能面板 | ASL100-F2/4 | 可通過區(qū)分按鍵短按長按并結(jié)合不同參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)開關(guān)控制、調(diào)光控制、百葉窗控制、場景控制、數(shù)值發(fā)送控制等功能。 | ||
四聯(lián)八鍵 智能面板 | ASL100-F4/8 | |||
8 | 照度和人體移動二合一傳感器 | ASL100-T2/BM | 該系列兩通道傳感器，分別探測人體移動（物體移動）和光照度，將感應(yīng)的信號處理后傳遞給其他控制模塊（如調(diào)光驅(qū)動器、開關(guān)驅(qū)動器等）并實現(xiàn)相應(yīng)的自動控制功能。 | 主要用于走道、樓梯等公共區(qū)域。根據(jù)當(dāng)前照度及有人無人情況自動開燈或者關(guān)燈。 |
照度和微波二合一傳感器 | ASL100-T2/BR | |||
9 | 干接點輸入模塊 | ASL100-DI4/20 | 干接點輸入模塊，通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅(qū)動器的動作。模塊自帶20V的DC輸入信號，無需外部電壓輸入。當(dāng)檢測到外部干接點信號輸入時，模塊可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 | 一般在應(yīng)急照明箱內(nèi)，做消防聯(lián)動用。 |
當(dāng)消防信號是有源信號時，選用濕接點模塊。 | ||||
濕接點輸入模塊 | ASL100-WI4/230 | 濕接點模塊通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅(qū)動器的動作。該濕接點模塊支持24V~230V AC DC電壓輸入。當(dāng)系統(tǒng)檢測到外部有源信號輸入時，模塊可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 | ||
隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，越來越多的高新技術(shù)出現(xiàn)在我們生活中，使得我們的工作、生活和學(xué)習(xí)更加健康、便捷。智能照明控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對照明系統(tǒng)的智能控制，還能夠降低照明中的能源消耗，滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求。因此，我們應(yīng)認(rèn)識到智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，并對其在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行思考，不斷完善智能照明控制系統(tǒng)的功能，推動我國智能建筑的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李震宇,楊杰,徐國忠.智能照明控制系統(tǒng)在變電站建筑中的應(yīng)用[J].智能城市,2016,(07):283+285.
[2] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.
[3] 智能照明控制系統(tǒng).2020.08版.
[4] 祁跡.建筑工程照明的智能控制系統(tǒng)分析.
