智能照明控制在办公大楼的应用探讨

时间：2020-07-03

摘要: 在我国的能源消耗结构比例中，照明大约占了 20% ，经过调查，办公建筑在这其中又占了相当大的比例。在当前我国对建筑节能要求越来越高的发展趋势下，公用建筑的照明节能就显得尤为重要。而随着科技有进步，智能照明控制系统逐步显示出其节能、管理方便的优势，其应用也会越来越广泛，下文用工程实例阐述了办公建筑的智能化照明设计。

关键词: 节能; 能耗; 智能照明; 自动控制

1、智能照明控制系统的组成

智能照明控制系统具有和传统跷板开关一样的控制功能、调光功能，而且有自动探测设备能感测如照明设计，人体运动和周围环境照度等，自动控制灯的开关及调光，还可以与其他的自控系统集成，实现相互控制。智能照明控制系统分为硬件和软件两大部分，其中硬件主要由输入单元、输出单元、系统单元三部分组成，软件则由编程软件、监控软件、时控软件组成，硬件通过总线系统连接成网络，由软件实现远程自动控制。

1.1 输入单元。输入单元将外界控制信号的转变为系统信号在总线上传播，一般输入单元包括线式开关、场景控制器、遥控设备、红外及亮度优感器等。

1.2 输出单元。输出单元接收总线上信号，控制相应回路输出，实现对负载进行控制。一般由继电器、调光器、模拟单元等组成。

1.3 系统单元。系统单元由电源供应单元、Pc 接口等组成。系统单元通过对各个输入、输出单元及计算机调制解调器的连接实现网络化连接，为集中及远程控制创造了条件。

1.4 编程软件。编程软件通过与网络中 PC 接口相连的计算机随时修改系统的控制要求，是智能照明控制系统的大脑。

1.5 监控软件。监控软件通过可视化界面，预先制定控制方案或临时对大楼内灯具进行开关、调光等控制，是控制系统的执行者。

1.6 时空软件。时空软件可实现灯光按规律点亮或熄灭。

2、办公建筑的智能照明控制系统设计方案

我们在进行设计之初应该将建筑按功能的不同进行分区，不同的区域对照明及控制的要求是不一样的。一般的办公建筑基本可以分为办公区、功能区、辅助区及室外照明等功能区域。

2.1 办公区照明

2.1.1 普通办公区: 现申请公楼内普通办公区均以敝开式大空间为主，办公面积大，可以将整个办公区分成若干个独立的照明区域，采用网络开关根据需要开启相应区域的照明，由于出入口多，可实现办公区内多点控制，方便了使用人员操作。在每个出入口都可以开启和关闭整个办公区的所有灯，这样可根据需要方便就近地控制办公区的灯，同时可以根据时间进行控制，如平时晚 8 点自动关灯，如果有人加班，则可以切换为手动开关灯。

2.1.2 办公区: 办公区一般都会进行个性化装修，而且灯具多，组合形式多样，可以通过多种控制方式对照明进行控制，这其中包括场景控制、遥控、调光控制等。可以在不同的环境要求进开启不同的灯具组合并进行调光等操作，如办公、会客、休闲，而这些都可以通过编程进行预设置，使用时只通过单键作即可。

2.2 功能区照明

作为功能区的会议室、多功能厅等场所是办公楼的一个重要组成部分，通过场景设置可以将其设定为会议报告状态、多媒体会议状态、娱乐休息状态、清扫状态等，使多功能场所在照明上实现多功能化。

2.3 辅助区照明

作为辅助区的大厅、走廊、楼梯间、洗手间等场所，因为使用比较频繁，时间性强，一般以时间控制为主并结合安装红外感应器等方式以达到节约能源的目的。

2.3.1 大厅。大厅是进入办公楼的必经之路，使用时间段相对集中，如上下班时间，可以开启全部回路的灯光，方便人员进出; 人员进出较少时段可只打开部分回路灯光。

2.3.2 走廊。走廊作为各办公室空间的联络通道，照明也至关重要，我们主要采用自动控制方法。正常工作时间全开，非工作时间改为减光照明。

2.3.3 楼梯间。楼梯间在现申请公建筑中，尤其是高层建筑中已不作为主要通道而只作为辅助通道及应急疏散通道使用，所以控制方式以红外感应延时开关为主。

2.3.4 洗手间。这种地方存在管理的盲区，普通管理方式下这里的灯经常成为长明灯，比较浪费，而智能化设计中采用红外感应进行控制，人来开灯，人走延时关闭或采用传统方式与时问控制相结合的方式，在平时由传统方式控制，晚间无人后通过定时将回路断开以节约能源。

2.4 停车场及室外照明

2.4.1 停车场照明。由于现代大多数办公建筑均将停车场设在地下层内，地下室无自然采光，这就要求车场内有一部分照明需要常明，而办公建筑停车场忙闲时间又非常地明显和集中，这样我们就可以采用时间定时控制方式，可分为忙时照明、闲时照明、维持照明，忙闲分明，大大节约了能源。

2.4.2 建筑物泛光照明。泛光照明是建筑一个闪光点，是凸现建筑特点的重要手段，但同时也是耗电的大户，如何扮靓建筑又减少不必要的浪费就显得尤为重要。我们在智能化系统中可主要通过日期设置及时间设置完成这个任务。在主控计算机上，对开启/ 关闭时间进行设定，如晚上 6 点开启整个泛光照明灯，lO 点关闭部分灯，12 点以后只保留很少的灯或全部关闭，当然，还要根据一年四季昼夜长短的变化和节假日进行相应的调整。

3 安科瑞智能照明控制系统

安科瑞Acrel-Bus 智能照明控制系统，是基于 KNX 总线技术设计的控制系统。KNX 总线技术起源于欧洲，是在 EIB、Batibus 和 EHS 这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中 EIB（European Installation Bus，欧洲安装总线）是该总线技术的主体。 Acrel-Bus 智能照明控制系统采用标准的 2×2×0.8 EIB BUS 总线（即 KNX 总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，即可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论连接控制模块数量达 58000 多个。安科瑞智能照明控制产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制，特别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系统。

功能描述：

3.1 定时控制

通过时钟管理器，实现整个系统的有关区域照明的定时和自动管理功能，实现公共通道、景观照明、泛光照明、车库照明定时控制。如百叶窗定时升降、集中供热定时调节、节假日照明定时关闭、定时通知等。

3.2场景控制

智能照明控制系统根据各个部门的需求，设定不同种类的场景模式，进行各种照明灯光的组合，达到美化工作环境的效果；结合人体感应传感器，当人员离开时，关闭所有该会议室照明。

3.3人体感应控制

在办公走道和楼梯内，布置人体感应传感器。在有人员进入区域时，自动开打开照明。当人员离开后，延迟一段时间再关闭。若延迟时间内有人进入，则重新进入打开模式，以达到节能目的。并且可以设置白天有效，晚上无效，根据需求设定。

3.4恒照度控制

在室内办公区域内，布置照度传感器，可以根据外界自然光源，自动调节室内照明的灯光亮度和开灯数量；既充分利用了自然光，又可以为室内人员创造一个舒适的工作环境。

3.5实时监控

中央控制室，配置一台中控主机，所有照明控制设备，通过KNX网关，接入监控系统，操作管理人员，可以通过中控电脑，实时监视总线、区域、楼层、楼栋等照明状态，并可根据需求进行控制调整。系统绘图工具支持向量图和多层页面，图形页面缩放方便，切换简单，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等图形对象的嵌入、支持二维、三维图元的绘制，增加可视化的空间效果。

3.6报警处理

系统提供了警报处理能力，用户可采用编程来完成不同的任务，当某种警报条件出现时应做什么，可由用户自行确定。

3.7事件通报

系统提供了事件通报功能，支持邮件通报、文本输出以及事件驱动打印，可按照用户预先设置的条件，触发事件通报功能。

3.8日照时间计算

按照用户当前所在的时区，计算日照时间，作为定时控制的时间基准。

3.9数据交换

系统可以直接使用ETS2和ETS3项目的数据，方便的实现软件升级和替代；还可接受以CVS文件格式保存的模块及系统数据；系统支持OPC服务，可以与其他建筑智能化系统进行数据交换。

3.10系统联动

系统可以输入模块，接受其他系统或工作人员的强切信号；实现安防系统、广播系统、会议系统，甚至消防系统的联动控制，控制相应灯具点亮和设备启停。

4 结语

智能照明控制系统与建筑智能系统的集成智能照明控制系统可以很容易地通过通讯协议利用网络连接到楼宇管理系统中而成为其子系统，尤其要强调的是智能照明控制系统管理着所有照明，其中也包括火灾应急照明。智能照明控制系统硬件设备上均设计有消防联动接口，火灾时可强行点亮应急照明以达到消防要求。智能照明控制系统的前景今后，智能照明控制系统必将朝着智能化、小型化、标准化的方向发展。网络系统更加优化，功能更加完善，扩展更加便捷，保护更加可靠，节能更加可观，其大面积的应用也将成为必然。

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