照明節(jié)能設(shè)計是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，減少照明系統(tǒng)中光能的損失，利用光能。通常使用的節(jié)能措施有以下幾種： 

   (1)按照GB／T 50034--2004((建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度值。 

   (2)充分利用自然光。 

   (3)選用高光效、顯色性好的光源，選擇配光合理、安全高效的燈具，推廣低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件。 

   (4)合理選擇照明控制方式，如采用智能照明控制系統(tǒng)等。 

   目前，我國高校圖書館大部分仍采用傳統(tǒng)的控制方式，即在配電箱內(nèi)由開關(guān)斷路器完成。圖書館的性質(zhì)決定了其人流量較集中時間段為9：00—11：00、14：00—17：00、19：00～22：00，其余時間人數(shù)較少。圖書館的閱覽室管理員和電氣管理人員通常是分開的，因此在圖書館使用人數(shù)較少時，便造成巨大的能源浪費(fèi)。2008年我國南方的大雪更暴露了我國在電力能源上存在的缺陷，因此有必要進(jìn)行照明的節(jié)能設(shè)計。 

   本次設(shè)計以某高校圖書館的照明設(shè)計為例，來介紹智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 

1．1系統(tǒng)簡介 

   1．1．1 系統(tǒng)概述 

   (1)智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室外光亮度及本區(qū)域的用途來自動控制照明?？蛇M(jìn)行預(yù)設(shè)，即具有將照明亮度轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗性O(shè)置的功能。 

   (2)照明控制系統(tǒng)分為獨(dú)立式、特定于房間式或大型的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，調(diào)光設(shè)備安裝在電氣柜中，由傳感器和控制面板組成的外部設(shè)備網(wǎng)絡(luò)來操作。聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可多點(diǎn)控制不同的房間或區(qū)域。 

   (3)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行端口，可更容易地集成到中央控制器。這些接口通常是雙向的，因此，中央控制器可請求亮度變化，然后確認(rèn)操作。從照明系統(tǒng)得到的信息還可用來確定電能消耗或在房間空閑時模擬實(shí)際場景。 

   1．1．2 系統(tǒng)特點(diǎn) 

   (1)靈活的可編程控制功能，降壓、限壓幅度及開關(guān)燈時間可任意設(shè)定。 

   (2)控制模式有時控、光控、手動控制、時光混合控制、上位機(jī)遠(yuǎn)程控制及根據(jù)使用地點(diǎn)的經(jīng)緯度自動控制。 

   (3)具有軟啟動、軟過渡、軟關(guān)閉功能，防止過電壓及冷啟動大電流對燈具的沖擊，大幅降低燈具的損壞率。 

   (4)對鈉燈、汞燈等燈具設(shè)有可調(diào)的全壓預(yù)熱啟動時間，燈具能充分預(yù)熱，平穩(wěn)過渡到正常工作狀態(tài)。  

   (5)完善的再啟動功能，當(dāng)負(fù)載故障、外部供電故障結(jié)束后，能自動重新點(diǎn)燃燈具。 

   (6)三相開關(guān)燈時間及輸出電壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，可接不平衡及不同類型的負(fù)載。 

   (7)完善的防雷、過電壓、過熱保護(hù)、三相獨(dú)立過載保護(hù)。 

   (8)故障報警自動旁路功能，并將故障信號上傳。 

   (9)具有斷電數(shù)據(jù)保護(hù)功能。在系統(tǒng)斷電時，所設(shè)定的參數(shù)不丟失，且時針可正常運(yùn)行。

1．2系統(tǒng)組成 

   照明控制系統(tǒng)是一個總線型式或局域網(wǎng)式的智能控制系統(tǒng)。所有的單元器件均內(nèi)置微處 

理器和存儲單元，由信號總線(雙絞線或光纖)連接成網(wǎng)絡(luò)。每個單元均設(shè)置單元地址并用，通過軟件設(shè)定其功能，輸出單元控制各回路負(fù)載。輸入單元通過群組地址和輸出組件建立對應(yīng)聯(lián)系。當(dāng)有輸入時，輸入單元將其轉(zhuǎn)換為總線信號在控制系統(tǒng)總線上廣播，所有的輸出單元接收并作出判斷，控制相應(yīng)回路輸出。系統(tǒng)通過總線連接成網(wǎng)。 

   該系統(tǒng)組成為：配電箱內(nèi)安裝的調(diào)光、開關(guān)模塊；供用戶直觀操作、控制燈光場景的控制面板；用于連接照度探測、存在探測等的傳感器；用于實(shí)現(xiàn)自動化管理的時鐘管理模塊；用于構(gòu)成組網(wǎng)的控制總線；用于操作中心集中控制的操作系統(tǒng)。 

   該工程為某高校圖書館，建筑高度為42 m，共7層，每層4個閱覽室，每個閱覽室面積為1000 m2，連廊面積近1 500 m2，連通4個閱覽室。 

   圖書館藏書量為200萬冊。按GB 50045--1995《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)規(guī)定，該圖書館的負(fù)荷等級為一級。閱覽室的普通照明用電按三級負(fù)荷供電，應(yīng)急照明按一級負(fù)荷供電。公共走道應(yīng)急照明按一級負(fù)荷供電，普通照明按二級負(fù)荷供電。因此，在智能照明設(shè)計中按不同負(fù)荷等級進(jìn)行設(shè)計。 

2．1 閱覽室的照明設(shè)計 

   閱覽區(qū)通常是大開間的場所，在實(shí)際應(yīng)用中采用T5熒光燈，配用電子鎮(zhèn)流器，在燈具上做到了節(jié)能。回路劃分按以下原則進(jìn)行： 

    (1)盡量按區(qū)域劃分回路，通常將一個柱內(nèi)空間作一個回路處理。 

    (2)與窗平行的燈具盡量分為一個回路，使控制系統(tǒng)可按室外光照亮度情況自動開關(guān)切換。 

    (3)出入El處盡量單獨(dú)回路。 

    (4)應(yīng)急照明盡量單獨(dú)回路處理。 

    (5)劃分回路時盡量多，以充分利用智能控制系統(tǒng)的功能。 

閱覽室配電箱系統(tǒng)圖如圖1所示。閱覽室應(yīng)急照明應(yīng)屬于一級負(fù)荷，因此采用雙回路供電，另加燈具自帶蓄電池滿足規(guī)范的要求。應(yīng)急照明設(shè)計與公共走道的應(yīng)急照明相同。 

圖1 閱覽室配電箱系統(tǒng)圖 

2．2公共走道的照明設(shè)計 

   公共走道照明采用雙回路供電.由于應(yīng)急照明在火災(zāi)時需要強(qiáng)行點(diǎn)亮，因此在設(shè)計時將應(yīng)急照明和普通照明分別由兩個模塊來控制。應(yīng)急照明模塊帶AUX接口，火災(zāi)時能通過火災(zāi)報警系統(tǒng)傳送的消防干接點(diǎn)信號強(qiáng)行點(diǎn)亮該模塊所帶的燈具。端口接法如圖2所示，公共走道配電箱系統(tǒng)圖如圖3所示。

 

圖2 智能燈光控制系統(tǒng)及消防信號連接示意圖

圖3公共走道配電箱系統(tǒng)圖 

2．3系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計 

      控制系統(tǒng)采用總線式控制布線，采用6類4 對雙絞線的非屏蔽電纜。子網(wǎng)的傳輸速度達(dá)到9600 baud／s，主干網(wǎng)的傳輸速度達(dá)到57600 baud／s，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到提高。系統(tǒng)連接示意圖如圖4所示。 

圖4燈光控制模塊連接示意圖 

      總線設(shè)備的連接方式采用手拉手的設(shè)備連接，總線采用單獨(dú)穿鋼管敷設(shè)，盡量不與強(qiáng)電電纜共用同一線槽。 

采用智能照明控制系統(tǒng)后，系統(tǒng)可達(dá)到一定的效果： 

      (1)可使照明系統(tǒng)工作在全自動狀態(tài)。通過配置“智能時鐘管理器"可預(yù)先設(shè)置若干基本工作狀態(tài)，通常為白天、晚上、清掃、安全、周末、午飯等，根據(jù)預(yù)設(shè)定的時間自動在各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。 

      (2)每個區(qū)域都配置手動控制面板，可隨時調(diào)節(jié)房間的工作狀態(tài)及滿意的燈光效果。照明控制系統(tǒng)可保證辦公區(qū)域和公共區(qū)域的協(xié)調(diào)工作。  

3.1 概述

      ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設(shè)計，可以任意拼接擴(kuò)展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.2 應(yīng)用場所

     適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

     1）實(shí)時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

     2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

    3）可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

    4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

    5）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

    6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

    7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

    8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點(diǎn)亮或者滅。

    9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

    10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

3.5 設(shè)備選型

 

 

 

    采用智能照明控制系統(tǒng)后，可使系統(tǒng)根據(jù)不同時間工作在不同的狀態(tài)，達(dá)到了照明節(jié)能的目的。該系統(tǒng)可應(yīng)用于酒店、辦公樓等公共建筑中。目前，國家正在大力推進(jìn)建筑節(jié)能減排的任務(wù)，相信隨著系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣一定會使建筑節(jié)能達(dá)到理想效果。