智能照明控制系統助力“雙碳”目標

【摘 要】 ：隨著電力電子技術的快速發展，智能照明控制技術已經成為樓宇自動化控制系統的重要組成部分，是綠色照明的發展方向。智能照明控制系統在照明節能上起到重要的作用。文章結合實際案例，探討了智能照明控制技術在照明節能上的應用，具有一定的實際意義。
【關鍵詞】：智能照明控制系統；室內照明；節能設計
0．引言
      照明節能設計除了與燈具選型有關，與照明控制系統也息息相關?？萍嫉牟粩喟l展為照明控制系統的發展提供了技術支持，利用·智能照明控制技術，可有效實現能源的節約，提供舒適的照明環境，同時使運行管理變得更加方便、快捷、高效。
1．智能照明控制系統的應用發展需求
      ( 1 )智能化。隨著科技的不斷發展，智能化逐漸融入民眾的日常生活，如今在照明控制中運用十分廣泛。目前，智能照明控制方式的解決方案主要為有線方式和無線方式。有線方式主要包括DALI總線、KNX總線、RS485總線等。有線方式在智能照明控制系統中具有以下第三個突出特點：穩定、可靠、低成本。適用于對可靠性要求非常高的大型公建類項目。無線方式包括LoRa、WiFi無線局域網、藍牙、ZigBee等。適用于追逐新技術的先鋒客戶。這些智能照明控制系統可以實現各種不同功能，滿足不同場所以及不同使用個體的使用需求，從而達到節能、方便管理和舒適照明環境的目的。
       ( 2 )節能。隨著“雙碳"目標的提出，我國的綠色發展之路提升到一個新的高度——降低碳排放，助推高質量發展。低碳節能政策的進一步推進，對綠色建筑提出更高的設計要求，綠色照明是綠色建筑設計一個重要的組成部分。綠色照明是一種節約能源、保護環境、有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量的照明形式，即在滿足照明質量要求的前提下同時關注節能與環保。綠色建筑與綠色照明的高質量發展離不開智能照明控制技術的應用，選擇合理的照明控制方式與邏輯策略；有效地利用自然采光，降低能耗；減少二氧化碳的排放，提高供電系統的節能效率，同時為用戶提供舒適的照明環境和便捷的管理方式。
       ( 3 )系統功能。智能照明系統（有線控制方式）采用模塊化設計，主要由控制管理設備、輸入設備、輸出設備和通信網絡組成?？刂乒芾碓O備除包括中央控制管理設備，還可以包括分中心控制管理設備和現場控制管理設備。輸入設備包括智能面板和各種傳感器；輸出設備則包括開關驅動器、調光驅動器等；通信網絡一般由IP協議轉換器、交換器、路由器、光電轉換器和通訊線纜等組成。智能照明控制系統可以根據需要，通過各控制器和面板進行編程實現對各回路的亮度控制，從而組成多種不同的照明應用場景，達到綜合性的系統控制效果。
2.智能照明控制系統在照明節能設計中的應用策略
      (1) 合理選擇智能照明控制系統。
室內空間照明與人們的日常生產、生活息息相關，良好的空間照明不僅能滿足人們的基本需求，還能提供更舒適的視覺環境，減少光污染，從而為人們帶來更好的生活體驗。智能照明設計施工人員需充分了解項目需求，分析項目特點以及想達到的目的，精準定位，合理選擇智能照明控制系統。
       (2) 優化照明設計，有效節約能源。
根據選定的智能照明控制方式和使用場所的功能特點，選擇高光效且與控制系統相適應的燈具，以優化照明燈具布置，合理分配照明配電回路和控制回路，有利于智能照明控制系統實現需要的照明控制功能，達到預期場景效果，同時節約能源。
      (3) 充分利用自然光源。
充分且合理運用自然光源可以有效地降低用戶對照明系統的依賴程度，還能夠節約能源。在實際設計過程中，為了有效利用自然光源，在建筑總體布局時需結合場地條件，確定合理的建筑布局、形體、朝向和間距，在采光窗口處安裝戶外照度傳感器。利用智能照明控制系統的戶外照度傳感器自動采集外部自然光線的變化來調節臨窗燈光，充分利用自然光源，達到節能的目的。
3．智能照明控制系統方案
3.1 系統方案
      以綜合大樓為例，采用安科瑞的ALIBUS智能照明控制系統，對大堂、會議室、樓梯間、公共走廊、電梯廳等地均采用了智能照明控制。大廈的智能照明控制系統拓撲圖如下圖所示。

大堂是人員進入樓體的必經之路，好的裝修效果及設計布局可以給人一個舒適空間，但沒有好的燈光照明來襯托難以達到設計師所想要的效果。為了使人員無論在什么時候進入大堂，能感覺到由燈光效果帶來的舒適環境。辦公大廳區域照明用紅外傳感器進行人體感應，采用分回路開關控制，預設場景控制，可通過智能面板或傳感器一鍵切換場景，既滿足了美觀，又兼顧了節能。
      會議室是辦公樓中的重要功能場所，采用分回路手動控制、場景控制，根據需要分為會見、辦公、休息等多種場景模式，預先精心設計多種燈光場景，使用時只須選擇相應的場景智能面板按鍵，燈光會自動按照設定好的方式打開。在會議室門口設置電子標簽面板，以供會議室管理人員按照需求手動選擇或實時控制，以滿足會議、投影、發言和情節等不同需求。
樓梯間、公共走廊、電梯廳屬于敞開公共空間。采用分回路開關控制、動靜探測控制、就地控制等。對公共區域的燈保持基本亮度，也可通過系統對某一回路的燈進行開關控制，在樓道間、公共走廊區域都安裝有紅外移動探測器，實行人來自動燈亮、人走延時關燈的自動控制方式。為了方便現場工作人員對該區域的照明進行控制及管理，在現場的每個樓道間門口還各安裝有一個智能控制面板。正常工作時間全開，非工作時間改為減光照明，節假日無人時可以只亮少量燈為視頻監控保留足夠的照度。管理人員還可以通過中控電腦對樓道間、公共走廊照明進行監視和控制。
ALIBUS智能照明監控軟件安裝在大廈內部消控室中，實時監控大廈內各驅動器回路狀態，可根據現場實際情況遠程開啟/關閉特定回路，有效避免人走忘記關燈的情況。
3.2系統設備介紹
      系統采用超六類屏蔽網線作為總線線纜，將所有智能照明控制，模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統，既可以實現照明燈具的遠程集中控制，又可實現就近控制功能。智能照明控制系統設備如下表所示：

3.2.1 開關驅動器
      開關驅動器負責收集、處理和分發照明控制信息到ALIBUS總線上，用于翻譯和處理控制指令。在現場，它們以既定的可編程的規則來管理輸入信號和燈光輸出。通過使用ALIBUS通信協議，系統可以方便地進行增強和擴展，以適應不同的照明應用需求或建筑面積。主控制器之間和照明服務器多數使用以太網絡進行通信，跨系統的聯動由以太網對接進行數據交互。
3.2.2傳感器
      輸入設備里，傳感器也是智能照明系統中的器件。傳感器技術以信息的獲取與變換為核心，是拓展信息資源的源頭，具有將計算機、通信、自動控制技術銜接為一體的關鍵功能。傳感器主要分為以下類型：
     （1）人工照明開關或者進行調光，以監視能源消耗，同時不影響視覺效果。
     （2）紅外傳感器。自然界的物體只要溫度高于-273℃,總是持續向外發出紅外輻射。物體的溫度越高，其所發射的紅外輻射峰值波長越小，發出紅外輻射的能量越大。當人進入感應范圍時，紅外傳感器探
     （1）照度傳感器。照度傳感器可以用于照明，根據空間自然光水平控制
該傳感器作為輸入模塊，可以檢測室內人員或物體的運動情況以及當前實時照度，并依照預設的邏輯發送控制命令至照明配電箱（柜）內的驅動器從而實現照明的自動控制與調節。測到人體紅外光譜，自動接通負載，只要人不離開感應范圍，便將持續接通，一旦人離開后，延時自動關閉負載。
     （3）微波雷達探測器。微波雷達傳感器原理是，發射機產生低功率微波信號，并通過發射天線輻射到空中，接收天線接收物體的反射回波，在接收機中進行放大、混頻等射頻處理，并輸出中頻信號，最后經雷達信號處理，解析出測量結果。
雷達感應相對于聲光控制和紅外外感應的控制方式，具有更多優點。它具有抗射頻干擾能力強、不受溫度、濕度等影響，能夠同時實現感應和外觀的完整性。
3.2.3智能控制面板
      智能面板是用來接通和斷開照明線路電源的一種低壓電器。面板不僅是一種裝飾功能用品，更是照明用電安全的主要零部件，其產品質量、性能材質對于預防火災、降低損耗都有至關重要的作用。在照明控制系統中，通過對單燈的開關控制組合實現某種控制策略。
4．結束語
     綜上所述，在照明設計時需要結合使用場所、功能定位、投資等因素，利用智能照明控制技術進行合理化設計，使照明設備發揮出優勢和作用，并充分利用自然光源，有效節約能源，為人們提供可靠、舒適的照明環境，使照明管理更簡單、高效。

參考文獻
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