大型智能化建筑照明设备光调节设计方法

文_魏方兴 江西省建筑设计研究总院

新时期发展背景下，建筑行业愈加朝信息化、智能化方向转变，相应的大型智能化建筑工程数量也愈发增多。随着外界光照情况的变化大型智能化建筑光照环境也逐渐发生变化，一旦与建筑自身亮度产生较大差距，将造成人们的视觉疲劳。为有效改善这一现状，大型建筑照明设备亮度的合理调节就非常重要。

1 大型智能化建筑照明设备发光调节

现阶段，大型智能化建筑照明设备发光调节的最常见手段是手动调节，这种调节方法不但浪费时间浪费精力，而且工作效率也普遍较低，再加上外界光照环境变化不确定，容易使建筑照明设备无法适应外界光照变化。采用照明设备亮度自动调节手段，虽然能很好适应外界光照环境，但对于较复杂的光照环境调节成效也不是很理想。对于上述存在问题，经过不断实践探索提出了一种自适应控制的大型智能化建筑照明设备光调节方法，通过照明设备驱动电源硬件设计将电流信号转变成电压信号，随后借助A/D处理使信号进入到控制系统内，可根据输出信号强弱适当调整照明设备光亮程度，借此实现大型智能化建筑发光的自动化控制。

2 智能化建筑的照明设备光调节原理

所谓大型智能化建筑照明设备光调节，主要指的是工作环境下需做好发光亮度调节。一般来说，建筑亮度强弱主要由外界光照环境和驱动电源等因素决定，人们肉眼感受到的亮度与光源功率有着密切关系。一般来说，如果大型智能化建筑照明设备所处光亮环境不同，人肉眼感受到的光照亮度并不是固定数值，与外界亮度变化成正比。将人们肉眼感受到的亮度最小值设为光照灵敏度阈值，一般数值大小在0.005～0.05之间。由此可知，只要智能化建筑照明设备亮度的最小值和最大值不发生任何变化，就能将建筑室内光照强度控制在最佳状态。此外，还可利用驱动电源的光感传感器进行建筑外界光照检测工作，通过转换器将其转变成数字信号并传递到驱动电源系统中，一旦发现发光强度出现变化可及时进行照明设备发光亮度的自动调节。

3 照明设备光调节设计方法在大型智能化建筑中的应用

使用传统手段进行大型智能化建筑照明设备光亮度调节，无法适应外界光照环境变化，致使照明设备发光效率普遍较低，容易造成人们的视觉疲劳。在此情况下提出了一种自适应性照明设备发光调节方法。

3.1 照明设备驱动电源硬件设计优化

通常来说，大型智能化建筑中照明设备驱动电源主要以反激式开关隔离为主，提出科学合理的电源设计方案。应用原理如下：要求输入的交流电通过保险丝和滤波电路，并在驱动电源的输入端设置热敏电阻，便于缓解强大电流带动的冲击影响。同时电流穿过滤波环节进入到功率因数调节电路时需确保功率因数超出0.9，最后流经初级绕组、采样电阻等到达指定位置，这可以说是大型智能化建筑照明设备的主回路结构。而照明设备驱动电源控制回路则是采用PWM控制方法，借助采样电阻将电流信号转变成电压信号，通过A/D处理使信号进入到控制器内部，进而产生控制信号，利用其达到照明设备亮度控制作用。另外，由于驱动电源中具有灵活性较强的可调装置，所以可帮助传感器快速获取外界光亮信号，进而改变以往脉冲信号的占据比例，实现大型智能化建筑照明设备光亮度调节最佳成效。

3.2 构建驱动电源控制模型

据调查发现，照明设备驱动电源控制系统结构主要涵盖模糊控制系统和可控式PID系统，其中前者使用功能是对PID涉及到的三个参数进行自动化改正，而后者功能则是对驱动电源进行直接把控。通常照明设备驱动电源PID控制系统的三个参数可设置为KP、KI、KD，如果其三者处于不同数值情况下阐述如下：第一，如果取值较小，为确保驱动电源处于稳定状态，KP、KI数值需要大一点，并且为避免驱动电源预设值周围出现波动，KD应尽可能取较小数值。第二，取值处于中间，为将驱动电源运行控制在标准要求下，KP应取较小值，防止对驱动电源运行带来不利影响。第三，取值较大时，为确保驱动电源拥有良好动态性能，需选择较大KD数值和较小的KP数值。并且为避免驱动电源出现超量情况需采取限制性措施。

3.3 实现驱动电源的自动化控制

大型智能化建筑照明设备驱动电源控制系统运行中，非常容易出现发光亮度误差情况，这时应采取PID系统控制方法，将光通量约束在光通量周围，一旦光通量超出标准范围则要采用控制算法，确保照明设备驱动电源具有良好稳定性功能。同时照明设备驱动电源控制器最好可使用三个输出和两个输入形式，将输入和输出形成正比例关系。根据实践发现，以往传统算法之所以出现失误的根本原因便是在外界动态光亮影响下，照明设备驱动电源光亮度调节无法满足实时性要求。新型化照明设备光调节设计方法产生并取得广泛应用，不但能充分展现出该种设计方法的优越性，还能实现大型智能化建筑照明设备光调节的自动化控制，便于为人们提供良好电力服务。

4 结束语

利用传统调节方法进行大型智能化建筑照明设备光亮度调整时，因其不能满足外界光照动态变化要求逐渐被取代。提出了一种新型自适应性照明设备光调节设计方法，无论是从驱动电源硬件还是电流信号均实现了创新优化。同时尽可能采用先进控制手段，进一步完善大型智能化建筑照明设备的发光调节，便于实现最佳亮度调节成效，避免人们出现视觉疲劳隐患，提供更高质量电力服务。