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【摘 要】随着现代科学技术的不断进步,以及节能问题的提出,智能建筑理念已经深入人心,成为现代社会文明发展的重要标志。本文章主要针对智能照明控制系统的工作原理及功能、控制系统上的设计及应用进行论述。仅供参考。
【关键词】智能照明控制;工作原理及功能;控制系统;设计;应用
引言
智能照明系统因为具有灵活的、科学的照明效果,不仅可以改善照明环境还可有效提高照明系统的工作效率,同时也具有较好的节能作用,在现代智能建筑中得到了广泛的应用。
一、智能照明控制系统
智能照明控制系统是利用计算机网络通讯技术,将所有功能单元通过信号总线连接成一个总线型式或局域网型式的智能控制系统网络,满足特定区域不同控制需求的照明控制系统。智能照明控制系统可以实现多种照明效果,并有良好的节能效果,可以创造良好的工作环境,提高工作效率。
二、智能照明控制系统的工作原理及功能
1.智能照明控制系统的工作原理
智能建筑中的照明系统主要是根据所采集到的信号作为输入参数,当室内环境光的强度达到一定程度时,无论室内是否有人存在,都不会打开照明灯具,而当室内光的强度低于一定数值时,再判断是否有人存在,当有人存在便会开灯。智能照明系统主要由检测系统、控制系统以及负载系统三个系统组成。检测系统主要由照度传感器、红外传感器以及检测模块所组成;红外传感器主要是对人的存在情况进行监测;照度传感器是为了检测照明区域范围内的自然光强度。红外传感器和照度传感器监测到的信号,被输送到检测模块中,在经过电脑计算分析之后,确定出适合该照明区的负载的控制信号。然后控制系统根据信号,来对相应灯具或光度进行控制。
2.智能照明控制系统的功能
智能照明控制系统的主要功能有中央控制、调光控制、开关控制、定时控制、场景控制以及远程控制等。中央控制主要是利用中央处理器和相应的软件,来控制系统中的所有开关、灯光监测,实现对整个系统的控制管理;开关控制主要是对灯具进行开关控制;调光控制主要是对灯具的亮度进行调控,其控制方式有中央控制和就地控制两种;定时控制就是在系统预先设定的时间对灯光进行开关控制;场景控制就是对灯光的开关和调光进行统一控制;远程控制则是通过计算机网络对系统进行远程监控,其工作的主要内容是对照明参数的设置与调整,对照明状态进行控制和监控。
三、智能照明控制系统的设计
1.智能照明控制系统的拓扑结构
智能建筑中照明控制系统的拓扑结构主要有两种,即集中控制和分布式控制。集中式控制系统中对照明系统的检测与控制是由一个总控制器来完成的,这个总控制器负责每个照明点的信息处理及控制。如果总控制器出现任何故障或问题,那就会影响到整个照明系统。因此这种结构方式存一定的弊端,目前的智能建筑中应用较少;分布式控制所采用结构为总线与子系统结合的方式。所有的子系统都要与总线连接,来进行信息的传递。每个子系统可以进行独立的照明控制,每个子系统如果出现问题也仅限于这个子系统,不会影响到其他系统。所以这种拓扑结构要比集中式控制结构科学、灵活,应用也越来越广泛。
2.智能照明控制器的设计
在智能照明控制系统中,智能控制器能够对灯光系统的电压、电流、频率等进行控制,对灯光的高度、位置、角度、颜色进行调整,从而达到最为理想照明效果。通常智能控制器分为通用型智能控制器和专用型智能控制器两种,通常型智能控制器大多采用PLC/DDC来作为控制器。当对灯光有控制要求时,需要对I/O信号与模块间的匹配问题进行全面考虑。目前市场上已经出现可用来为照明I/O模块及其配套的检测装置;专用型智能控制器,是专门应用于照明系统的一种带有微处理器的智能控制器,其拓扑结构为总线型或以星结构为主的混合型。这种专用型智能控制器能够满足照明设计的任何要求。
3.控制方式的设计
智能照明控制系统的控制方式可选择分区控制、分组控制、分类控制、软启停技术等。分区控制是将一个智能照明控制区域划分为若干个独立的子区域,这样即可对每个子区域进行独立控制,又可对整个照明区域进行联合控制;分组控制是根据设计要求,将一个区域划分为若干个小组,每个组又包含了若干个照明回路。对整个区域的控制可通过对组的控制来实现;分类控制是指对控制对象进行分类控制,既将相同性质的控制对象放在一个控制系统里;软启/停技术是采用渐变的方式来点燃或关闭灯具,这样可有效减轻灯光对人眼的刺激,同时也减少了通断电瞬间冲击电流对灯具的损害。
4.控制系统的设计步骤
对照明控制系统进行设计时,产生需要编制出详细的照明回路负载清单,这一过程中必须注意,每条照明回路的供电模式、灯具、类型以及控制方式等都应该一致,这样可方便控制模块的选配。每条照明回路的最大负功率都必须在控制模块的额定负载容量范围内。另外,可根据需要对个别照明回路进行适当的调节和分区,从而保证照明环境的理想效果;其次是根据照明系统的控制要求来选择控制模块。应该根据灯具类型的不同选择不同的控制模块。如果有的照明回路有调光要求,除了需要选配合适的控制模块,还需要选择正确的调光器。因为光源性质不同,调光器的类型也不同。比如在对白炽灯和气体放电灯选择调光器时,由于气体放电灯可采用气体放电灯或镇流器,所以选配的调光器也不同;设计的第三步是根据照明控制要求来编制控制程序或选择控制面板。如果选择通用型智能控制器,用户可根据照明环境需要,自行进行控制系统的程序开发;如果采用专用型智能控制器,用户则可根据其所提供的多项场景来进行选择和设定;最后在控制系统的主要控件选择完后,需要对附件和集成方式进行设计,然后对照明系统的设备配置表进行编制。这样便可完成整个智能照明控制系统的设计工作。
四、智能照明控制系统的应用
1.公共区域照明控制,公共走道、电梯前室、楼梯间等日常灯具可以根据定时控制和红外移动控制来探测人员是否在感应区域内,从而自动调整灯光明暗程度和相应位置的照明灯具的开与关。在出入高峰期全部开启,在夜晚则采用红外移动控制,人来开灯,人离后延时闭灯体现智能照明控制既方便又节能的特点。对于大空间场所和建筑物内的公共区域,通过集中控制器可以有效减少运行管理人力,对于灾害状态下的安全疏散区域,通过与其他系统联动控制,当发生紧急情况后可以强制启动疏散照明,对于外立面泛光照明,通过智能照明控制系统可以进行时间控制。
【关键词】智能照明控制;工作原理及功能;控制系统;设计;应用
引言
智能照明系统因为具有灵活的、科学的照明效果,不仅可以改善照明环境还可有效提高照明系统的工作效率,同时也具有较好的节能作用,在现代智能建筑中得到了广泛的应用。
一、智能照明控制系统
智能照明控制系统是利用计算机网络通讯技术,将所有功能单元通过信号总线连接成一个总线型式或局域网型式的智能控制系统网络,满足特定区域不同控制需求的照明控制系统。智能照明控制系统可以实现多种照明效果,并有良好的节能效果,可以创造良好的工作环境,提高工作效率。
二、智能照明控制系统的工作原理及功能
1.智能照明控制系统的工作原理
智能建筑中的照明系统主要是根据所采集到的信号作为输入参数,当室内环境光的强度达到一定程度时,无论室内是否有人存在,都不会打开照明灯具,而当室内光的强度低于一定数值时,再判断是否有人存在,当有人存在便会开灯。智能照明系统主要由检测系统、控制系统以及负载系统三个系统组成。检测系统主要由照度传感器、红外传感器以及检测模块所组成;红外传感器主要是对人的存在情况进行监测;照度传感器是为了检测照明区域范围内的自然光强度。红外传感器和照度传感器监测到的信号,被输送到检测模块中,在经过电脑计算分析之后,确定出适合该照明区的负载的控制信号。然后控制系统根据信号,来对相应灯具或光度进行控制。
2.智能照明控制系统的功能
智能照明控制系统的主要功能有中央控制、调光控制、开关控制、定时控制、场景控制以及远程控制等。中央控制主要是利用中央处理器和相应的软件,来控制系统中的所有开关、灯光监测,实现对整个系统的控制管理;开关控制主要是对灯具进行开关控制;调光控制主要是对灯具的亮度进行调控,其控制方式有中央控制和就地控制两种;定时控制就是在系统预先设定的时间对灯光进行开关控制;场景控制就是对灯光的开关和调光进行统一控制;远程控制则是通过计算机网络对系统进行远程监控,其工作的主要内容是对照明参数的设置与调整,对照明状态进行控制和监控。
三、智能照明控制系统的设计
1.智能照明控制系统的拓扑结构
智能建筑中照明控制系统的拓扑结构主要有两种,即集中控制和分布式控制。集中式控制系统中对照明系统的检测与控制是由一个总控制器来完成的,这个总控制器负责每个照明点的信息处理及控制。如果总控制器出现任何故障或问题,那就会影响到整个照明系统。因此这种结构方式存一定的弊端,目前的智能建筑中应用较少;分布式控制所采用结构为总线与子系统结合的方式。所有的子系统都要与总线连接,来进行信息的传递。每个子系统可以进行独立的照明控制,每个子系统如果出现问题也仅限于这个子系统,不会影响到其他系统。所以这种拓扑结构要比集中式控制结构科学、灵活,应用也越来越广泛。
2.智能照明控制器的设计
在智能照明控制系统中,智能控制器能够对灯光系统的电压、电流、频率等进行控制,对灯光的高度、位置、角度、颜色进行调整,从而达到最为理想照明效果。通常智能控制器分为通用型智能控制器和专用型智能控制器两种,通常型智能控制器大多采用PLC/DDC来作为控制器。当对灯光有控制要求时,需要对I/O信号与模块间的匹配问题进行全面考虑。目前市场上已经出现可用来为照明I/O模块及其配套的检测装置;专用型智能控制器,是专门应用于照明系统的一种带有微处理器的智能控制器,其拓扑结构为总线型或以星结构为主的混合型。这种专用型智能控制器能够满足照明设计的任何要求。
3.控制方式的设计
智能照明控制系统的控制方式可选择分区控制、分组控制、分类控制、软启停技术等。分区控制是将一个智能照明控制区域划分为若干个独立的子区域,这样即可对每个子区域进行独立控制,又可对整个照明区域进行联合控制;分组控制是根据设计要求,将一个区域划分为若干个小组,每个组又包含了若干个照明回路。对整个区域的控制可通过对组的控制来实现;分类控制是指对控制对象进行分类控制,既将相同性质的控制对象放在一个控制系统里;软启/停技术是采用渐变的方式来点燃或关闭灯具,这样可有效减轻灯光对人眼的刺激,同时也减少了通断电瞬间冲击电流对灯具的损害。
4.控制系统的设计步骤
对照明控制系统进行设计时,产生需要编制出详细的照明回路负载清单,这一过程中必须注意,每条照明回路的供电模式、灯具、类型以及控制方式等都应该一致,这样可方便控制模块的选配。每条照明回路的最大负功率都必须在控制模块的额定负载容量范围内。另外,可根据需要对个别照明回路进行适当的调节和分区,从而保证照明环境的理想效果;其次是根据照明系统的控制要求来选择控制模块。应该根据灯具类型的不同选择不同的控制模块。如果有的照明回路有调光要求,除了需要选配合适的控制模块,还需要选择正确的调光器。因为光源性质不同,调光器的类型也不同。比如在对白炽灯和气体放电灯选择调光器时,由于气体放电灯可采用气体放电灯或镇流器,所以选配的调光器也不同;设计的第三步是根据照明控制要求来编制控制程序或选择控制面板。如果选择通用型智能控制器,用户可根据照明环境需要,自行进行控制系统的程序开发;如果采用专用型智能控制器,用户则可根据其所提供的多项场景来进行选择和设定;最后在控制系统的主要控件选择完后,需要对附件和集成方式进行设计,然后对照明系统的设备配置表进行编制。这样便可完成整个智能照明控制系统的设计工作。
四、智能照明控制系统的应用
1.公共区域照明控制,公共走道、电梯前室、楼梯间等日常灯具可以根据定时控制和红外移动控制来探测人员是否在感应区域内,从而自动调整灯光明暗程度和相应位置的照明灯具的开与关。在出入高峰期全部开启,在夜晚则采用红外移动控制,人来开灯,人离后延时闭灯体现智能照明控制既方便又节能的特点。对于大空间场所和建筑物内的公共区域,通过集中控制器可以有效减少运行管理人力,对于灾害状态下的安全疏散区域,通过与其他系统联动控制,当发生紧急情况后可以强制启动疏散照明,对于外立面泛光照明,通过智能照明控制系统可以进行时间控制。