浅析智能照明在养老设施改造中的应用

时间：2022-09-07

摘要：基于我国部分村镇养老设施的照明现状，列举了存在的共性问题，并分析了养老设施的照明需求，提出了未来改造的技术方案。

关键词：养老设施；照明；改造

引言

随着我国的深入发展，村镇养老建筑在 2000 年开始大规模兴建，截至目前，我国早已完成《社会养老服务体系建设规划（2011-2015）》中提出的建设目标，可以看到 2000 年至2015 年内建成的养老机构占到了总数的 83%（图1）。

图 1 养老建筑在各年代的规模占比

大部分村镇的养老设施在设计时不会按照相关规范进行设计，且经过 10 至 20 年的使用，大都存在着年久失修的现象，很多连基本的功能都无法实现，无法满足老人们的日常需求，这与养老建筑的初衷相违背。因此，如何将智能照明的方案策略运用在养老设施照明改造中，从而改善老年人的居住水平件，提高日常活动的安全性，就成了一件非常值得探讨的问题。

1 村镇养老建筑的基本情况及问题分析

以调研的河南省某两个村镇的养老机构为例，两个养老机构的照明均满足大部分的正常使用需求，有一定的分区照明设置意识，日光充足的白天部分可采用自然采光满足一定使用需求。灯具均以荧光灯为主，少部分新装修的场所采用了 LED 灯具，建筑均未采用定时、感应、集中智能控制策略等节能措施。照明系统的管理措施基本靠值班人员或相关区域的工作人员自行管理。

1.1 养老院 A 现状

养老院 A 的室外走廊，每隔 4 户门头设置一盏就地控制的节能灯泡，且部分灯泡已经破损无法使用，室外无其他照明设施，夜间出行去厕所很不便（图 2）；老人宿舍单间内均在门头设置了和室外一样的节能灯泡，白天可以通过窗户透射的阳光补充光照，夜间照度太低且照度不均匀对老人的行动有一定影响（图 3）。

图 2 养老院 A 的室外走廊照明

图 3 养老院 A 的宿舍照明

1.2 养老院 B 现状

养老院 B 走廊照明为 LED 灯具，但每个灯具间距过远照度明显不够，且只有一个单联开关控制所有灯具，老人使用非常不方便（图 4）。

图 4 养老院 B 的走廊照明

从 AB 两个养老设施可以看到，国内这种运营了一定时间的养老设施，由于其原本设计不善，或在使用期间保养维护不当，很多灯具都出现了使用不便或损坏的问题，而老年人由于年龄原因，视力及体能比较弱，与年轻人相比对照明有着更多的依赖。

2 养老建筑的需求分析和方案研究

2.1 需求分析

养老建筑中设置智能照明控制系统主要是为了保证老年人在所有时间段正常活动的安全性，提高老年人的生活质量，同时兼顾建筑节能管理的需求：

2.2 方案研究

合理的照明控制会为老年人提供更好的生活帮助和体验，对应建筑内不同区域，通过使用开关、定时、感应等控制方式或将几种方式进行组合从而达到更好的效果。

①卫生间、浴室、盥洗室

卫生间、浴室、盥洗室的照明采用红外 / 微波双鉴传感器控制，有人使用时自动开灯，无人时自动关灯，方便老人使用且节约能源。考虑到老年人视力不好，漱洗盆处设置局部照明防止老人受伤。当使用照度传感器时，卫生间、浴室、盥洗室的照度预设值不应低于 200lx。

②食堂

食堂可以将整个用餐区域分成若干个独立的照明区域，根据实际需求进行控制，也可以设置成人体感应模式，将各个餐桌设置成独立的小区域，当有人在此区域用餐时灯具自动打开，人走后灯具延时熄灭。使用照度传感器时，食堂照度预设值不应低于200lx。

③文娱与保健用房

文娱与保健用房中的阅览室，为了保证水平和垂直照度、均匀度达标，避免眩光、频闪、显色指数低、色温过高、蓝光等问题，可在阅览室的灯具上配置照度传感器，对光环境实现自动监测和调控，使照度随环境亮度的变化而自动调整，达到恒照度控制的目标。同时，出于节能考虑，在阅览室、健身房等处可结合红外 / 微波双鉴传感器的区域性移动和微动感应功能，实施精细化智能控制。使用照度传感器时，文娱与保健用房照度预设值不应低于 300lx。

④公共区域

根据门厅、走廊、电梯厅和楼梯间的功能需要及人员活动规律，合理选用感应、联动控制技术。

a. 日常采用声光控灯具，实现人来灯亮、人走灯灭，当自然光线充足时，关灯以节省电能；光线不足时，根据人员活动的需要进行开灯。

b. 当使用照度传感器时，门厅照度预设值不应低于 200lx，走廊和电梯厅的照度预设值不应低于 150lx，楼梯间照度预设值不应低于 100lx。

⑤泛光照明及室外照明

养老院室外照明包括养老院入口、院内道路、停车场和室外景照明等内容。可采用光线感应和定时相配合的方式进行自动控制。

当光线变暗时，通过光线感应自动开启大部分泛光照明及室外照明；到午夜后，通过定时器自动将部分灯光关闭，只留下少部分灯光；天亮时通过光感自动将剩下的灯光关闭。

3 安科瑞智能照明控制系统

3.1 概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力，适用于一些中小型的项目；模块化设计，可以任意拼接扩展，同时预留I/O口以及Modbus接口，还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

3.2 应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

3.3 系统结构

3.4系统功能

1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中。

3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。

5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6）拖动调光控件，照明设备从0%到**进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。

10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。

11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12）预留BA或第三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

3.5 设备选型

4 结语

人口老龄化已成为现今社会的重大问题，我国在加速养老设施建设的同时，也要对以前的设施进行升级和维护，在智能照明日益普遍的今天，将其运用在老旧养老设施改造中，是非常可行，既能让老年人生活在更加安全的环境下，又能满足老年人对生活品质日益增长的需求，从而为老年人创造一个愉悦舒适的生活环境。

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