概括:
文章分析了智能照明控制系统在现代建筑工程中的优势,并就如何解决该技术在实际应用中遇到的问题提出了意见和建议。
关键词:智能照明控制系统应用节能
介绍
随着人们物质和精神生活水平的不断提高,生活的追求向着更加舒适、安全、高效、节能的方向发展,对建筑照明技术的要求也越来越高。 新兴的“智能照明”技术是现代计算机技术、控制技术、通信技术和建筑照明技术的有机结合。 与传统照明技术相比,它在各个方面都具有优势。 但这项技术在实际应用和推广中还存在一些问题。 笔者分析了智能照明控制系统的优点,并对实际应用中存在的问题进行了探讨。
一、智能照明控制系统概述
所谓智能照明控制就是将照明范围划分为若干区域,然后根据一定区域的功能使用、不同时间段、室内外亮度要求,自动控制照明设备,从而达到达到集中管理、统一监控的目的。 系统不仅可以实现环境照明控制和照明节能控制,还可以预设多种照明场景,根据时间、场所功能和室内外照度自动调节场景。
一、控制原理及系统组成
智能照明控制系统采用集中控制管理、分散执行的方式,配备中央监控中心和智能控制照明柜。 中央监控中心设有控制计算机、通信主控制器等设备,用于对整个系统进行控制和管理。 通过网络与各智能控制柜的可编程控制器进行控制命令通信,同时从智能控制柜内的可编程控制器接收自动和手动工作状态以及灯具的开关状态,并能对异常情况采取处理措施。 系统由输入单元(包括输入开关、场景开关、触摸屏、亮度传感器、红外传感器等)、输出单元(包括智能继电器、智能调光模拟输出)、系统单元(包括系统电源、系统时钟)组成,网络通讯线)由三部分组成(如图)。
通过上位机的编程可以设计出各种灯光方案。 每个输入输出单元设置地址,用软件设置其功能。 输入单位为安全电压。 输入信号在通信网络上传输,所有输出单元接收信号并作出判断,控制相应的输出电路。 系统中的每个单元都装有一个微处理器(CPU)和一个数据存储器()。 所有系统参数都单独存储在每个单元中,即使系统断电或一个单元损坏,也不会影响其他单元的正常使用。
二、控制范围及作用
智能照明系统可调节白炽灯、荧光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源的光线,满足各种环境的照明要求。 适用范围包括:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等; 博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑; 星级酒店及高档写字楼宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、过道等场所。 采用智能照明系统,可实现以下控制功能:
(1)时钟控制:通过时间设置实现对各个照明区域的不同控制。
(2)调光控制:通过照度检测器和调光模块,使各区域的照度值始终在预设值范围内。
(3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块实现各照明区域的场景切换控制;
(4)动静检测控制:通过动静检测器和调光开关模块实现各照明区域的自动开关控制。
(5) 手动遥控; 通过红外遥控器,实现正常情况下对各区域照明灯具的手动控制和区域场景控制。
(6)应急照明控制:系统对特殊区域应急照明的控制。
2、智能照明控制系统的优势
与其他灯光控制方式相比,采用智能灯光控制系统的优势主要有以下几点。
1.节能效果好
节能是采用智能照明系统的主要目的和重要优势。 系统采用定时、分组、调光、自动感应等控制方式,实现实时控制,而不是“时间开关”控制,最大限度地节能。 一个设计良好、管理完善的照明节能系统可以达到30%左右。
下面以一栋写字楼为例,看看应用智能照明控制系统的节能效果。
办公楼采用智能照明控制系统后,会根据预设时间切换各种工作状态,如“白天”、“夜晚”、“安全”、“保洁”、“周末”等场景,并根据到预设时间自动切换各种工作状态。 工作时间一到,系统会自动开灯,灯光强度会自动调整到合适的强度。 在靠近窗户的房间,系统将智能地利用来自外部的自然光。 室内灯光会根据天气情况自动调暗或调亮,以保持室内一定的亮度。 白天结束后,系统会自动进入夜间工作状态,自动调暗各个区域的灯光。 同时系统会自动关掉无人办公室的灯光,确保员工加班办公区域的灯光处于合适的亮度; 只有在办公区的人全部离开后,灯光才会调整到“安全”状态或关闭。 此外,每个区域的照度都可以通过手动控制面板或遥控器随意改变。 针对高档写字楼的接待厅、餐厅、会议室、休息室、娱乐场所,可根据一天中的不同时段、不同用途,预先设置灯光场景。 该系统不仅可以为工作人员提供舒适的环境,还可以确保只有在需要时或在需要的亮度下才开灯,从而大大降低了建筑物的能源消耗。
2.延长光源寿命
光源损坏的一个重要原因是电网电压的波动。 智能照明系统具有限压、扼流滤波等功能,可抑制电网浪涌电压。 软启动和软关断技术避免了过压、欠压和冲击电压对光源造成的损坏楼宇自控的节能效果怎么样,通常可延长光源寿命2-4倍。
3、提高工作环境的舒适度。
智能照明系统采用照度感应、调光等控制方式,可根据不同场所设置照度,使照度控制在舒适的范围内。 避免使用期间光源效率和墙体反射率随时间下降而导致的建筑物照度不一致,避免频闪效应造成眼睛疲劳。
4.维护管理方便
系统以模块化自动控制为主,手动控制为辅,满足了分散控制和集中控制的分布式管理要求,为运行、维护和管理提供了方便。 由于运营和维护工作量的减少,物业管理人员的配置也可以同时减少。
5.扩展性好
智能照明控制系统的规模可随照明系统的大小灵活变化,小至一个房间,大至整栋楼。系统支持自由拓扑网络结构。 需要在不改变原有线路的情况下随时扩容。 只需要将增加的模块用数据线连接到原来的网络上,通过修改程序重新配置即可。
6.安全性高
人体接触到的现场控制面板不是电压,而是安全的低电压。
三、实际应用中存在的问题
根据以上分析,在建筑工程中采用智能照明控制系统,具有节能、舒适、高效、安全等显着优势。 就目前的技术而言,实现整个建筑照明系统的智能化控制也是可行的。 但在实际应用中存在一些困惑和矛盾,导致该技术难以普及。
问题一:在智能建筑照明系统设计中,有常规照明控制、楼宇自动化系统(BAS)照明监控、智能照明系统控制等控制方式。 对系统差异的认识不够。
为了说明两者的区别,将智能照明控制系统与BAS进行对比。 首先,从系统功能来看,智能照明控制系统具有开关控制、人体感应感应控制、调光控制、多模式场景控制等功能。 其应用软件专为灯光控制而开发,软件功能丰富,控制灵活。 方便、方便、快捷的管理和维护; 而BAS采用开关控制或传感器感应控制,其应用软件是为空调设备的控制而开发的,灯光控制只是附加功能,功能单一。 其次,从控制方式上看,前者可以实现集中控制,也可以通过现场面板控制、远程控制、触摸屏控制等多种控制方式进行控制,而后者只能进行集中控制,不能现场控制,控制方式不够灵活。 最后,从节能效果来看,前者采用多种控制方式,节能可达30%以上,而后者由于采用定时开关控制,节能效果有限。
在实际应用中,应根据工程的实际情况和建筑物的功能要求来选择方案。
1)对于单一业主的建筑,建筑功能和使用要求明确,系统安装和管理方便,智能照明系统是更好的选择。
2)对于结构复杂的楼宇,尤其是业主根据自己的要求进行房屋装修,安装、控制、管理难度大。 公共区域的照明系统可以纳入BAS,实现部分照明系统。 智能管理控制,其他部分采用传统开关控制方式。
3)公共建筑中为客户服务的公共区域,如(多媒体)会议室、展览厅、多功能厅、大堂等,这些区域往往需要进行调光控制和场景控制,最好采用独立的智能照明系统选择。 但这些区域往往集中在大楼的裙楼部分,而这部分公共区域一般只需要通过开关进行控制即可。
因此,综合比较经济性、安装管理方便性后,决定将其纳入智能照明系统还是BAS中的照明监控系统。
问题二:与传统的照明控制方式相比,智能照明控制系统在建设项目中的前期投资较大。 对于大多数建筑物,系统的投资者是开发商,受益人是购买或租赁的业主。 除非开发商能够从出售中获得收益,否则他不愿意进行更多的投资。
下面从经济学的角度对项目的“全寿命”成本进行分析。 全寿命成本=建设成本十使用(运营)成本十维护成本虽然智能照明系统的建设成本高于传统的照明控制方式,但由于采用了多种照明控制方式,减少了不必要的电力消耗费用,与传统的照明控制方式相比。 该控制方式的节电性大大提高,不仅降低了使用(运行)成本,还降低了可观的运行维护成本。 例如,某发达地区从节电成本和运维成本两项进行测算,得出的结论是,三到五年时间,业主基本可以收回智能照明控制系统增加的所有成本。 智能照明控制系统可以改善环境、提高员工工作效率、降低维护管理成本等,节省一笔可观的资金。 过分强调建设成本而忽视使用(运营)成本和维护成本是智能照明控制系统无法顺利推广的重要原因。 要改变这种做法,传递“全寿命”成本的理念,需要行业交流和政府的更大推动。
4、安科瑞智能照明控制系统解决方案
1 概述
数据中心人流量小,面积大,机房多。 灯光控制系统使用合理。 通过感应控制,人来灯亮,人走灯灭或保持低强度照明。
配电箱内系统模块主要包括母线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等,这些模块采用35mm标准导轨安装。
安装在控制现场的模块主要包括照度传感器、红外传感器和智能面板。 有的人可以设置红外感应器控制灯光,人走后在设定的时间内关灯。 智能面板等手动控制设备可在值班室实现自动控制、现场控制和远程控制相结合。
5.结论
绿色照明正式纳入国家规划,终端节能优先的理念深入人心; 智能照明控制是节约能源消耗、提高物业管理水平、体现现代生活方式、优化工作环境的有效手段。 在不久的将来,智能照明将取代普通照明,各种优势必然会得到充分体现。
【参考】
【1】陈涛,毛新伟. 智能照明控制系统的工程应用[J]. 智能电气,2004(11). 69-71。
【2】王文生. 智能照明控制与节能[J]. 智能建筑和城市信息。 2005, (4): 120-122.
【3】堂吉平。 基于现场总线的智能照明控制系统分析与探讨[J]. 低压电器, 2005, (7): 19-26.
【4】杨梅,智能照明控制系统应用分析。
【5】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版
交换机是负责网络终端接入的信息交换单元。 上下可连接终端电脑、服务器等网络交换机。 并联方向连接楼宇自控交换机和路由器,可形成堆叠、双机热分离等高可用功能。 在管理方面,交换机可以通过连接进行带外管理。 详情如下:
1.上下行网络连接
交换机向上连接交换机或路由器,向下连接计算机、服务器或外设。 一般用RJ45网线直接连接,也有可能用SFP光纤直接连接。
①、RJ45网线直连:只需将RJ45网线的一端插入电脑,另一端插入交换机的接入口即可。
②、SFP光纤直连:交换机和服务器都需要配备SFP模块。 SFP模块主要有三种不同的接口:SC、LC、FC。 建议两侧使用相同的 SFP 模块,然后提供相应的光纤电缆进行连接。 例如:两边都配LC模块,电缆配LC-LC光缆。
2.并行高可用连接
并行高可用连接一般包括交换机之间的菊花链堆叠连接,以及双机热备的集群连接。
①. 菊花链堆叠连接:交换机A的端口1连接交换机B的端口2,交换机B的端口1连接交换机C的端口2,交换机C的端口1连接交换机A的端口1。即,多台交换机组成环形连接,堆叠线缆为交换机厂家提供的专用堆叠线缆。 示例图片如下:
②、跨交换机光纤直连:双机热备是将两台交换机虚拟成一台交换机,一台为主,一台为备,主备可以相互切换。 连接方式比较简单,将两台交换机的端口用RJ45网线或SFP光纤连接在一起,形成一个集群。 示例图片如下:
3.交换机的带外连接
可以通过带内管理或带外管理对交换机进行管理。 带外管理的连接方式一般是通过交换机的电缆连接,电缆通常是RS232电缆。 连接方法很简单,一端接电脑的RS232串口,另一端接交换机的RS232接口。 现在的笔记本普遍没有串口,我们需要配备一个usb-to-rs232适配器。 交换机端一般不配备标准串口,一般为RJ45接口形状,厂家会提供专用线缆。 连接示例图如下:
总结
开关的连接方式主要有以上几种连接方式。 在实际应用中,根据使用情况连接即可。