电气照明节能设计在智能照明控制系统中的应用

卢志刚

摘要：通过分析电气工程中智能照明控制系统的应用实例，从照明控制系统的结构设计和系统软件等方面进行阐述，分析了智能照明控制系统的功能和实现形式。讨论在民用建筑中智能照明控制系统的应用范围和应用前景，并根据本文的分析展望智能照明控制系统在照明节能设计中的未来发展趋势。

关键词：电气照明;节能设计;智能照明

0 引言

现在，我国居民日常的照明耗电量大约占电力总耗电量1/5，这是非常大的一部分耗电比例。因此提升照明系统的节能设计水平对于节能减排，降低能耗意义重大，同时也能够有助于应对目前电力供应短缺的情况。我国的建设部对照明节能设计的要求是在确保工作面的视觉要求不受影响、照明效果不会降低的前提下，利用太阳能、风能等清洁能源来最大程度上降低照明系统的电能消耗。在智能照明控制系统中应用节能设计对用电量进行控制，实现节能环保的目标。本文以电气照明节能设计在智能照明控制系统中的应用为例进行了详细介绍，如下文内容。

1 智能照明控制系统

1.1 系统功能

第一，智能照明控制系统是一种数字化、智能化、模块化的总线控制系统，其能够实现各功能模块的智能控制功能。并在中央控制系统和模块之间采用总线连接的方式实现直接通信，提高了控制系统的控制效率和可靠性。第二，控制系统能够综合分析一定区域中的功能需求、不同时段的不同用途以及室内、外亮度差异实现智能化自动调节照明亮度。并作出合理的场景预设，通过住宅自动控制系统或子控制器对调光器模块和调光器自动调用模块进行控制。第三，照明控制系统分为独立的子网系统，具体到房间或覆盖范围更广的联网系统。第四，联网系统有一个标准的串联端口，能够高效地连接到住宅自动化系统的中央控制器或与其他控制系统形成联网。

1.2 系统构成

智能照明控制系统由调光模块、控制计算机、控制面板、LED触摸显示屏、开关模块、智能传感器、PC接口、时钟管理器等部分共同构成。系统内部的全部单元设备（电源除外）都有内置微处理器和存储设备，并可以通过信号线（光纤）

连接到网络。为各个单元都分配有相应的单元地址，其功能由软件进行设置，每个照明电路的负载由输出单元控制。

1.3 控制方式

智能照明最为普遍的控制方式主要包括场景控制、群组合控制、定时控制、光学传感器控制、远程控制、图示化监控、应急处理、日程计划安排等。控制系统的主要功能和主要应用范围包括：

（1）场景控制。用户可以根据自身的不同需求进行各种场景的预设定，实现一键自动切换应用场景。这种控制方式通常多应用于会议室、大型体育场馆、图书馆、音乐馆、高档酒店等场所。

（2）群组合控制。能够通过设置一个按钮来控制多个跨区域的配电箱中的照明电路，实现照明控制，也就是说，一键可以实现对所在场所的照明控制。

（3）定时控制。系统通过分析用户预设的时间，进行调换相应的场景设置，从而控制灯光的开关。这种控制方式多用于地下停车场等其他大区域场所。

（4）光学传感器控制。照明系统中安装的光学传感器能够根据其检测到光照强度，自动实现对照明场所中相关灯光的开闭。一般多用于办公楼楼道，公共厕所等公共区域。此外，靠近外窗附近的灯具可以根据自然光的亮度使用光传感器打开或关闭以节省电能。

（5）远程控制。通过照明控制系统和互联网系统的互联组网，实现远程监控照明控制。在有需要的情况下，还能够设置和修改系统中每个照明控制面板的照明参数实现监控和控制照明场景。

（6）图示化监控。用户能够利用系统中的电子地图功能，直接地实现对整个照明控制区域的照明控制。整个建筑物的平面图可以输入到系统中，并且该区域的实际运行状态可以用各种颜色表示。

（7）应急处理。在系统收到安全系统和消防系统的报警后，指定区域的照明可以自動打开。

（8）日程计划安排。这种控制方式能够在日常的不同时段中实时地设置照明场景状态，并记录和打印出现场照明的情况，便于管理。

2 应用案例

本文以浙江省杭州市的某家五星级酒店为例，分析酒店照明控制系统中电气照明节能设计的具体应用。该酒店的建筑面积较大，功能空间较为复杂，因此对照明控制的要求也极为严格。综合分析酒店主体建筑物结构和设备施工以及后期的检修维护等同步进行，所以，照明系统必须在早期的设计过程中完成施工，且需要施工具有充分的可调整性。本项目依照国际总线标准采用一种智能照明控制系统，在酒店的大堂，会议室，高级套房，每层公共走道照明部分实施智能照明控制，以最大限度地节约电能的消耗，同时也为管理员工降低其工作量，提高其工作效率，实现灵活、便捷的控制方式，便于修改、操作和维护。

2.1 系统总体结构设计

智能照明控制系统的总体结构设计重点含有三个硬件组成部分。其一，智能照明控制系统包含有监控中心有线双向通信PC上位机、无线双向传输移动终端和计算机控制终端。其二，智能照明控制系统也涵盖中央控制系统的智能协调器和W无线网络智能网关模块，以保障控制系统中的通信和数据处理;其三，智能照明控制系统囊括了智能控制采集中心，经过收集数据并将数据传输到处理中心，从而完成高效的实现控制中心发出的指令。

2.2 系统硬件设计

智能照明控制系统的硬件设计主要集中在协调器，无线网络和LED显示屏幕等构件的整合优化。智能照明控制系统主要以网络作为控制介质，而且采用上位机和移动终端实现控制系统对照明情况的分析和控制。在选择采用的电路板和芯片时，需要综合分析智能照明控制系统的整体能耗和成本因素。LED显示屏幕和协调器硬件结构是硬件组成和通信传输的组成。

2.3 无线传感网络

无线传感器网络是智能照明控制系统中实现智能控制应用效果和节能效果的关键部件。它主要由两部分硬件组成，包括控制采集中心，通过智能网络和协调器的组合。由LED端子控制的开关可以通过控制开关和调光控制执行前一节点的控制命令。并且，通过LED光源的照明和工作状态可以实现实时数据的采集和传输，最后进入微处理器。另一方面，智能照明控制系统中的路由器实现了系统协调器与LED终端之间的连接，通过路由器可以有效地建立中继站，从而保障系统的正常运行。

3 结语

综上所述，智能照明控制系统中应用照明节能设计理念对于构建生态文明和绿色节能的发展战略具有重要意义，同时能够促进我国生态文明的建设和实现资源的有效利用。在我国不断发展和城市化进程不断加快的过程中，更需要重视智能照明控制系统中照明节能理念的融合与发展。通过设计节能、高效的照明控制系统和设备，高效地实现照明效果，充分引领照明行业的发展潮流。

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