安科瑞 繆凱倫

摘要：智能照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出強大的*性，不僅可以滿足現(xiàn)代建筑中的照明需求，提升照明環(huán)境品質(zhì)，還可以充分利用和節(jié)約能源，使建筑物更加節(jié)能、環(huán)保。本文即分析了智能照明系統(tǒng)的原理及應用效果，并結(jié)合具體工程案例詳細闡述了其在建筑中的應用。

關(guān)鍵詞：照明節(jié)能；智能照明控制系統(tǒng)

1.前言

以前由于成本、技術(shù)不成熟等原因，智能照明系統(tǒng)僅在一些重要項目及會場、舞臺等需要特定燈光場景的場合中得到應用。隨著建筑智能化成為當今建筑發(fā)展的主流技術(shù)，各種智能照明設(shè)備及模塊的國產(chǎn)化程度越來越高，產(chǎn)品也越來越豐富，智能照明控制系統(tǒng)在學校建筑中也得到了一定規(guī)模的應用。教學樓中的照明系統(tǒng)不僅要有足夠的照度，還要能滿足樓內(nèi)舒服的視覺感受，減少光的干擾和污染，而引入智能照明控制系統(tǒng)是滿足這些要求的理想解決方案。

2.智能照明控制系統(tǒng)應用效果

（1）減少建設(shè)投資，降耗節(jié)能，延長燈具壽命

節(jié)能是照明控制系統(tǒng)的突出優(yōu)勢。根據(jù)國外統(tǒng)計資料顯示，辦公照明用電量約占一棟辦公樓能耗的三分之一，辦公照明的設(shè)備費用約占電氣工程費用的十分之一左右，因此，選擇合理的照明方案不但能節(jié)約能源，還能大大減少穿管布線施工的工作量。傳統(tǒng)的樓宇公共區(qū)域照明工作模式，一般是白天關(guān)燈晚上開燈，而采用智能照明控制系統(tǒng)后，可以根據(jù)不同場合、不同的人流量，進行時間段、工作模式的細分，讓不必要的照明自動關(guān)掉，讓需要的照明在需要時自動開啟，有效減少了燈具的工作時間，節(jié)省不必要的能源開支，也延長了燈具的壽命。同時，系統(tǒng)還能充分利用自然光，通過電動窗簾和調(diào)光模塊自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照度已滿足環(huán)境需求。

（2）改善光照環(huán)境，提高工作效率

良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個必要條件。合理地選用光源、燈具及性能*的照明控制系統(tǒng)，能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)具有開關(guān)和調(diào)光兩種控制方法，可以有效地控制各種照明場所的平均照度值，從而提高照度均勻性。系統(tǒng)可以根據(jù)不同的時間段、人們的不同需要，自動調(diào)節(jié)環(huán)境照度。

（3）實現(xiàn)多種照明場景

多種照明控制方案可以使同一建筑物具備多種藝術(shù)效果，為建筑增色不少。在現(xiàn)代建筑物中，照明不單為滿足人們視覺上的明暗效果，更因為采用多種控制方案，使建筑物更加生動、藝術(shù)性更強，給人豐富的視覺效果和美感。一棟建筑物中，室外景觀照明、泛光照明可以預設(shè)為春夏秋冬四季變化，周末節(jié)假日場景，大型慶典場景，會客廳、會議室等可以預設(shè)會議、投影、會間休息等不同場景。在傳統(tǒng)的人工控制方式下，難以實現(xiàn)如此多種多樣的照明效果。

（4）提高管理水平

智能照明控制系統(tǒng)是以自動控制為主、人工控制為輔的系統(tǒng)。一般情況下，不需要人的參與，照明系統(tǒng)會自動實現(xiàn)開關(guān)和調(diào)光功能。既大大減少了管理人員的數(shù)量，也排除了由于人為因素的干擾而出現(xiàn)的不定時開關(guān)。

3. 實際應用案例

某高校項目位于惠州市，共15個單體建筑依山而建，其中包含教學辦公樓、創(chuàng)新實驗室、多功能報告廳、圖書館、學員宿舍、酒店及室內(nèi)運動館組成建筑群。本次介紹的是教學區(qū)（教學辦公樓、多功能報告廳、圖書館、運動館）、建筑泛光與園林景觀智能照明控制系統(tǒng)。

以下是其使用智能照明系統(tǒng)所用的功能：

（一）教學辦公主樓

主樓地下室（共兩層）設(shè)置一個容納500人的多功能演播廳，平時可以用于學員上課、播放電影、舉行文藝活動等。此房間設(shè)置多種場景燈光控制效果，所有燈可由一個集成面板操作，至多可設(shè)置10多種不同的場景，還可以結(jié)合使用需要系統(tǒng)軟件設(shè)定值進行分區(qū)域、分時間段燈光控制。例如，清晨保潔時間段6:00至7:00，可以通過系統(tǒng)軟件設(shè)定房間內(nèi)30%燈具開啟狀態(tài)，時間到了，這部分燈直接點亮，屆時無需現(xiàn)場開啟燈具，方便保潔員進行現(xiàn)

場保潔。

主樓地上三層教室主要用于學員上課，此類房間主要設(shè)置開關(guān)控制模式的智能照明燈具，所有燈具由一個集成面板操作，設(shè)置于講臺區(qū)，由教師根據(jù)課堂需要隨時開啟不同燈光場景，方便教學。同時為了方便課余時間使用教室，在教室門口側(cè)墻設(shè)置一鍵開關(guān)面板，方便一鍵總控所有燈具。教室休息區(qū)采用可調(diào)光控制的智能照明燈具，通過在窗戶內(nèi)側(cè)設(shè)置燈光照度傳感器，根據(jù)傳感器檢測到的不同照度值來調(diào)節(jié)休息區(qū)照明燈具開啟亮度，燈具可實現(xiàn)0~100%范圍調(diào)光，實現(xiàn)節(jié)能效果。

（二）多功能報告廳

現(xiàn)場分120人、250人兩個多功能報告廳，多功能報告廳智能照明燈光設(shè)置與主樓500人演播廳基本一致，僅僅燈光場景數(shù)量少一些，一共設(shè)置了8種場景。

（三）圖書館

圖書館為一棟三層建筑，其中首層為室內(nèi)游泳池，二三層為圖書閱覽室。首層室內(nèi)游泳池三面墻體為落地窗式玻璃幕墻，采用可調(diào)光控制的智能照明燈具，通過在窗戶內(nèi)側(cè)設(shè)置燈光照度傳感器，根據(jù)傳感器檢測到的不同照度值來調(diào)節(jié)休息區(qū)照明燈具開啟亮度，燈具可實現(xiàn)0~100%范圍調(diào)光，實現(xiàn)節(jié)能效果。圖書閱覽室采取調(diào)光與開關(guān)控制相結(jié)合的智能燈控模式，一方面通過設(shè)置于窗戶內(nèi)側(cè)的照度傳感器檢測室內(nèi)亮度來實現(xiàn)整個閱覽室調(diào)光控制，同時又在每個閱覽桌上設(shè)置一鍵集成面板來操作閱讀區(qū)的燈光，滿足不同讀者對燈光亮度的適用習慣。

（四）運動館

運動館分室內(nèi)羽毛球館、乒乓球館、健身房等功能房間，現(xiàn)場根據(jù)不同功能房間對燈光控制需要進行個性化設(shè)置。其中羽毛球館按智能開關(guān)控制模式設(shè)置照明燈具，現(xiàn)場設(shè)置簡單的一鍵集成面板來操作整個場館燈光的開啟與關(guān)閉；乒乓球館按每個乒乓球桌劃分區(qū)域單獨設(shè)置智能調(diào)光效果，每個區(qū)域設(shè)置可調(diào)光的一鍵集成面板，方便運動員自行調(diào)整燈光亮度；健身房考慮涉及到不同類型的健身器材與健身愛好者，主要考慮設(shè)置多種場景的智能調(diào)光模式，通過設(shè)定不同場景燈效，實現(xiàn)健身房達到和悅的健身氛圍。

（五）建筑泛光與園林景觀照明

考慮到整個校園為山體建筑，建筑物相對分散，室外人行道路也婉婉曲折。建筑泛光與園林景觀照明也采用智能照明系統(tǒng)，采取智能開關(guān)控制模式實現(xiàn)不同時間段的燈光場景效果。

4.安科瑞為校園建筑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)絡拓撲圖

間隔設(shè)備層主要為：開關(guān)驅(qū)動器，這些裝置分別對應相應的一次設(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、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機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，進行各種照明燈光的組合，達到美化工作環(huán)境的效果；結(jié)合人體感應傳感器，當人員離開時，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，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，當某種警報條件出現(xiàn)時應做什么，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，可按照用戶預先設(shè)置的條件，觸發(fā)事件通報功能。

4.3設(shè)備選型

5.結(jié)束語

智能照明控制系統(tǒng)在節(jié)能和節(jié)省燈具使用的同時，有效節(jié)省了電費與管理費用的支出。根據(jù)整個學校日常運營來看，節(jié)能效果達到30%左右，同時可將燈具使用壽命延長2-3倍。雖然初期投資稍大些，但減少了施工布線，節(jié)省了控制設(shè)備，降低了能耗。根據(jù)目前統(tǒng)計分析，僅在節(jié)能和減少設(shè)備布線這兩項，就可在2-3年內(nèi)收回投資，效果還是令人滿意的。

參考文獻：

[1] 魯鴻雁，丁錫宏. EIB在辦公樓中的應用[J].智能建筑與城市信息，2003(08).

[2] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2020.06版.

[3] 智能照明控制系統(tǒng).2020.08版.

  [4] 曾志雄，李兆德.智能照明控制系統(tǒng)在學校建筑中的應用.