摘要 比較了傳統(tǒng)照明控制和智能照明控制的特點，介紹了Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)在五中的應(yīng)用。并結(jié)合項目實際情況，分析了智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點和節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞 智能照明控制系統(tǒng)；綠色照明；節(jié)能
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們對光線營造的場景、環(huán)境的氛圍也有了更高的要求,傳統(tǒng)照明設(shè)計所提供的照明效果已不能滿足人們的需求。照明控制作為照明設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，是實施綠色照明工程*的組成部分；對于光環(huán)境要求比較高的場所，恰當(dāng)合理的照明控制措施顯得尤為重要。因此，智能照明控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。
照明控制方式主要分為兩大類，即傳統(tǒng)控制方式和智能控制方式。傳統(tǒng)照明控制方式以手動控制為主，根據(jù)用戶的不同需求，控制不同區(qū)域的燈具亮、滅，來滿足人們生活、工作的需求。這種控制方式簡單、、直觀。但其控制功能自動化程度低，布線復(fù)雜、系統(tǒng)擴展維護困難。
隨著智能建筑水平和功能的不斷提升，照明控制的方式也得到了飛速的發(fā)展。智能照明控制具有數(shù)字化分布式智能控制的特點，不僅具備簡單的開關(guān)控制，而且還能對光源進行調(diào)光控制。系統(tǒng)主要由時鐘元件、光電元件構(gòu)成，以計算機、遙感、遙測、遙控技術(shù)為平臺，采用現(xiàn)場總線技術(shù)，根據(jù)用戶視覺活動所需的照度、光環(huán)境喜好，自動感應(yīng)、變換場景，靈活地調(diào)節(jié)空間照明。這種控制方式的應(yīng)用，使設(shè)計、安裝更加簡捷，使用、管理更靈活，更方便。
傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)的比較見表1。
表一 傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)的比較
類型 區(qū)別 | 傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng) | 智能照明控制系統(tǒng) |
工作原理 | 主電源經(jīng)配電箱分成多回路配電，為照明燈提供電源，采用面板開關(guān)進行手動控制。 | 系統(tǒng)中受控的燈直接與控制系統(tǒng)的驅(qū)動器相連。 所有的可編程面板、驅(qū)動器、電源模塊都通過KNX總線線纜相互連接到一起。 當(dāng)智能面板按下時，它會通過KNX總線線纜向設(shè)定的驅(qū)動器發(fā)送信號，從而控制相應(yīng)的燈。
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控制方式 | 每條回路都是和一個面板開關(guān)綁定，假如用戶如果對原有燈光控制不滿意，后期線路改造維護不便利。只能重新布線?？刂品绞絾我?/p>
| 每個回路都是獨立的，都不與智能面板發(fā)生物理連接；若用戶不滿意現(xiàn)有的控制方式，只需要通過軟件手段即可改變控制方式，無需重新布線和改造。 控制方式自由靈活，可根據(jù)需求自由組合。 |
管理方式 | 1、僅能實現(xiàn)簡單的開關(guān)控制。2、面板后走的是強電，如果用戶手上有水去處碰面板，存在安全隱患。 | 1、弱電控制強電，讓使用更具安全性。 2、可滿足各種多樣復(fù)雜的控制模式，比如場景模式、傳感器模式、定時模式等，更加舒適、節(jié)能。 |
后期維護 | 普通的照明都需要綜合布線，需要的安裝，工程量大，安裝工期長，而且造價較高，配置不靈活，不能局部使用，維修起來也不方便，不能及時診斷故障；如果遇到燈具升級改造，也要重新扒開墻體布線，非常麻煩。 | 智能照明系統(tǒng)布線相對簡單，只需將各個模塊串接起來即可（注意不能環(huán)形布線）。具體控制功能可更具需求靈活配置，后期維修也方便，無需重新布線。軟件可及時診斷出故障發(fā)生點，方便維護。 |
節(jié)能效果 | 一次性投資較小，但年運行費用較高。后期線路改造維護不便利。 樓層較多，控制范圍較大的時候，每天開關(guān)燈耗費的人力也比較多。 | 一次性投資較傳統(tǒng)方式有所增加，但由于運行費用的降低而使實際投資費用大大降低。 可在值班室實現(xiàn)總控，節(jié)約人力。 |
該屬于五商務(wù)，建筑面積5萬m²左右，地下一層，地上18層，建筑高度83.05m。地下1層為功能性房間，包括設(shè)備機房、洗衣房、健身房、游泳池等；1層為消防控制室、監(jiān)控中心、精品店、接待大廳、早餐/西餐間、廚房、咖啡廳、休閑音樂茶座、管理用房；2層為雅間、廚房、餐飲；3層為會議室、餐廳、廚房；4層為弱電中心、多功能廳、辦公區(qū)及客房；5~17層為商務(wù)間及客房；18層為總統(tǒng)套間及公寓式房間；頂層為電梯機房及水箱間。
該建筑的照明控制要求較高，除了開關(guān)控制外，還要求具備大量的調(diào)光控制。控制區(qū)域相對集中，多為建筑的共用部分（如大堂、餐廳、休閑區(qū)、走道等）；要求系統(tǒng)的維護和管理簡單。
因此，在工程的設(shè)計中采用了Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)，將現(xiàn)代控制、計算機、網(wǎng)絡(luò)和通訊等技術(shù)應(yīng)用于照明的控制與管理中，既可以滿足功能的需求，又可以實現(xiàn)控制靈活、節(jié)約能源的目的。其良好的人機交互功能，使場景變換靈活多樣，帶給客人一個舒適、人性化的環(huán)境，使客人有賓至如歸的感覺，提高了服務(wù)、管理檔次。
3.2 智能照明控制方案設(shè)計
為了給客人提供一個舒適方便的生活環(huán)境，在宴會廳、走廊、大堂、餐廳等大開敞房間及公共區(qū)域，設(shè)計了場景預(yù)設(shè)置和調(diào)光功能，可按照預(yù)先設(shè)定的時間自動進行場景切換，并將照度自動調(diào)整到合適的水平。具有日照補償功能，在靠近窗戶等自然采光較好的場所，充分利用自然光照明。通過定時控制與光感控制的結(jié)合，營造不同的燈光環(huán)境，給人以舒適的視覺享受；同時還可節(jié)約能源，降低運行費用，便于管理。當(dāng)出現(xiàn)消防報警時，可與消防系統(tǒng)聯(lián)動，自動打開應(yīng)急照明。通過定時控制、光感控制、移動感應(yīng)控制及中央控制相配合的方式實現(xiàn)無人管理區(qū)域的照明自動控制。
公共走道/電梯廳的燈光采用定時與人體感應(yīng)相結(jié)合的方式進行控制，白天人流量大的時段內(nèi)定時開啟全部或大部分燈光，午夜后關(guān)閉大部分燈光，同時開啟人體感應(yīng)，有人出現(xiàn)時，開啟相應(yīng)區(qū)域的燈光，達到節(jié)能的目的。在有自然光的公共通道或電梯廳中，也可使用光線感應(yīng)功能，在自然光較亮?xí)r，人體感應(yīng)不起作用，反之人體感應(yīng)自動啟動，實現(xiàn)有人開燈的功能。同時可對公共通道照明回路進行電流檢測，當(dāng)回路中的燈具出現(xiàn)故障，可立即通知管理人員進行維修，提高管理效率。在節(jié)假日或重要活動時，可通過中控電腦將所有公共通道及電梯廳的燈光打開，以襯托節(jié)目氣氛。
☆A(yù)crel-bus智能照明控制系統(tǒng)中，所有的設(shè)備都是通過一種統(tǒng)一的通信介質(zhì)（如：雙絞線、電力線或868MHz無線通信）相互連接在一起。
☆該系統(tǒng)中，所有的設(shè)備及整個系統(tǒng)如何工作都是通過ETS工具軟件（Engineering Tool Software）編制定義的。
☆系統(tǒng)中，除電源模塊外，所有的總線設(shè)備都擁有*的物理地址，物理地址一般是根據(jù)實際工程的拓撲結(jié)構(gòu)確定的。
☆開關(guān)、調(diào)光等控制信號都是以報文的形式在總線上的各個設(shè)備間進行傳輸?shù)摹?/p>
4.2 系統(tǒng)的優(yōu)點
Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面：
1、系統(tǒng)所采用的KNX總線標(biāo)準(zhǔn)有多家制造商支持，產(chǎn)品只要符合KNX標(biāo)準(zhǔn)，就可實現(xiàn)互換性，可做到不同廠商不同產(chǎn)品間無縫兼容，便于將來的維護。
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布總線式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)各智能模塊不依賴于其他模塊而能夠獨立工作，模塊之間應(yīng)是對等關(guān)系，所以系統(tǒng)可靠性更高。
3、實現(xiàn)多點共同控制時，不需要增加連接線的數(shù)量，系統(tǒng)內(nèi)任何一點的控制方式，只需通過設(shè)備參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)。
4、可在iPad上實現(xiàn)智能控制，控制界面可選擇語言，可加入圖片，控制更便捷更人性化。
5、智能照明控制系統(tǒng)可自成體系，也可通過OPC方式與BA系統(tǒng)互聯(lián)。
6、系統(tǒng)維護方便，更換或升級系統(tǒng)內(nèi)元件時，不需要關(guān)閉整個系統(tǒng)。
7、該系統(tǒng)有多種控制方式，例如可以實現(xiàn)就地智能面板控制、人體感應(yīng)控制、光線感應(yīng)控制、定時控制、場景預(yù)設(shè)控制及集中控制。
8、該系統(tǒng)能與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，可由系統(tǒng)強制打開所有回路，方便人員疏散。
9、總線元件及現(xiàn)場控制面板運行在30VDC安全低電壓下。
10、該系統(tǒng)中多種控制方式可靈活結(jié)合使用，使得管理更方便更人性化。
☆手動控制：根據(jù)實際要求通過安裝在各個區(qū)域的智能面板和觸摸屏可實現(xiàn)對燈光開/關(guān)、亮度等實現(xiàn)實時控制。
☆自動控制：可用不同功能的傳感器（如：照度傳感器和人體移動傳感器）可根據(jù)外界環(huán)境實現(xiàn)對燈光的自動控制。
☆場景控制：可預(yù)先設(shè)置不同場景進行切換。
☆定時控制：系統(tǒng)自動按照預(yù)設(shè)的運行時間完成燈光的控制，確保在非正常工作時間內(nèi)的zui小能源消耗。
☆中央控制：對于所有的控制可實現(xiàn)實時監(jiān)控并控制整個照明區(qū)域。使得控制方式更加方便快捷，節(jié)省人力電力。
☆系統(tǒng)聯(lián)動：該照明系統(tǒng)可與物業(yè)管理系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)，安防及消防系統(tǒng)聯(lián)動。
5.1.1可觀的節(jié)能效果
采用調(diào)光模塊，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)燈具（包括白熾燈、熒光燈、低壓鹵素?zé)簟⒛藓鐭舻龋┻M行智能調(diào)光，從而能夠充分利用自然光，減少電能消耗，同時也降低了設(shè)備工作時間和運行維護費用。
5.1.2 創(chuàng)造良好環(huán)境氛圍
工作環(huán)境的好壞直接關(guān)系到工作效率的高低。合理地選擇光源、燈具及優(yōu)良的照明控制系統(tǒng)設(shè)計，能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)綜合考慮人的視覺特點、舒適感，對不同功能的區(qū)域進行分別控制，營造舒適和諧、輕松愉悅的工作環(huán)境。照明的智能化控制避免了過于劇烈的變化，使人的視覺和心理能夠較快適應(yīng)光照的變化，從而提高工作效率。
采用智能照明控制方式，一次性投入的費用將會由于運行費用和維護費用的降低而使實際投入費用大大降低。下面以本工程為例，從節(jié)約電能方面來分析智能照明控制系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
照明節(jié)能的評價指標(biāo)是照明功率密度LPD，即單位面積上的照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器）。因此在滿足照明質(zhì)量要求時，應(yīng)優(yōu)先選用高光效的光源和燈具，同時嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034-2004）中的照度標(biāo)準(zhǔn)值以及照明功率密度值進行照明設(shè)計。為衡量智能照明控制的節(jié)能效果，現(xiàn)將本工程的實際照明功率密度值與《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中旅館建筑照明功率密度值進行比較，見表2。
基于KNX技術(shù)的Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)在五中的應(yīng)用，不但提高了建筑照明環(huán)境的質(zhì)量，而且為能源的節(jié)約和環(huán)境的保護提供了途徑。
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