電氣照明節能設計在智能照明控制系統中的應用

盧志剛

摘要：通過分析電氣工程中智能照明控制系統的應用實例，從照明控制系統的結構設計和系統軟件等方面進行闡述，分析了智能照明控制系統的功能和實現形式。討論在民用建筑中智能照明控制系統的應用范圍和應用前景，并根據本文的分析展望智能照明控制系統在照明節能設計中的未來發展趨勢。

關鍵詞：電氣照明;節能設計;智能照明

0 引言

現在，我國居民日常的照明耗電量大約占電力總耗電量1/5，這是非常大的一部分耗電比例。因此提升照明系統的節能設計水平對于節能減排，降低能耗意義重大，同時也能夠有助于應對目前電力供應短缺的情況。我國的建設部對照明節能設計的要求是在確保工作面的視覺要求不受影響、照明效果不會降低的前提下，利用太陽能、風能等清潔能源來最大程度上降低照明系統的電能消耗。在智能照明控制系統中應用節能設計對用電量進行控制，實現節能環保的目標。本文以電氣照明節能設計在智能照明控制系統中的應用為例進行了詳細介紹，如下文內容。

1 智能照明控制系統

1.1 系統功能

第一，智能照明控制系統是一種數字化、智能化、模塊化的總線控制系統，其能夠實現各功能模塊的智能控制功能。并在中央控制系統和模塊之間采用總線連接的方式實現直接通信，提高了控制系統的控制效率和可靠性。第二，控制系統能夠綜合分析一定區域中的功能需求、不同時段的不同用途以及室內、外亮度差異實現智能化自動調節照明亮度。并作出合理的場景預設，通過住宅自動控制系統或子控制器對調光器模塊和調光器自動調用模塊進行控制。第三，照明控制系統分為獨立的子網系統，具體到房間或覆蓋范圍更廣的聯網系統。第四，聯網系統有一個標準的串聯端口，能夠高效地連接到住宅自動化系統的中央控制器或與其他控制系統形成聯網。

1.2 系統構成

智能照明控制系統由調光模塊、控制計算機、控制面板、LED觸摸顯示屏、開關模塊、智能傳感器、PC接口、時鐘管理器等部分共同構成。系統內部的全部單元設備（電源除外）都有內置微處理器和存儲設備，并可以通過信號線（光纖）

連接到網絡。為各個單元都分配有相應的單元地址，其功能由軟件進行設置，每個照明電路的負載由輸出單元控制。

1.3 控制方式

智能照明最為普遍的控制方式主要包括場景控制、群組合控制、定時控制、光學傳感器控制、遠程控制、圖示化監控、應急處理、日程計劃安排等。控制系統的主要功能和主要應用范圍包括：

（1）場景控制。用戶可以根據自身的不同需求進行各種場景的預設定，實現一鍵自動切換應用場景。這種控制方式通常多應用于會議室、大型體育場館、圖書館、音樂館、高檔酒店等場所。

（2）群組合控制。能夠通過設置一個按鈕來控制多個跨區域的配電箱中的照明電路，實現照明控制，也就是說，一鍵可以實現對所在場所的照明控制。

（3）定時控制。系統通過分析用戶預設的時間，進行調換相應的場景設置，從而控制燈光的開關。這種控制方式多用于地下停車場等其他大區域場所。

（4）光學傳感器控制。照明系統中安裝的光學傳感器能夠根據其檢測到光照強度，自動實現對照明場所中相關燈光的開閉。一般多用于辦公樓樓道，公共廁所等公共區域。此外，靠近外窗附近的燈具可以根據自然光的亮度使用光傳感器打開或關閉以節省電能。

（5）遠程控制。通過照明控制系統和互聯網系統的互聯組網，實現遠程監控照明控制。在有需要的情況下，還能夠設置和修改系統中每個照明控制面板的照明參數實現監控和控制照明場景。

（6）圖示化監控。用戶能夠利用系統中的電子地圖功能，直接地實現對整個照明控制區域的照明控制。整個建筑物的平面圖可以輸入到系統中，并且該區域的實際運行狀態可以用各種顏色表示。

（7）應急處理。在系統收到安全系統和消防系統的報警后，指定區域的照明可以自動打開。

（8）日程計劃安排。這種控制方式能夠在日常的不同時段中實時地設置照明場景狀態，并記錄和打印出現場照明的情況，便于管理。

2 應用案例

本文以浙江省杭州市的某家五星級酒店為例，分析酒店照明控制系統中電氣照明節能設計的具體應用。該酒店的建筑面積較大，功能空間較為復雜，因此對照明控制的要求也極為嚴格。綜合分析酒店主體建筑物結構和設備施工以及后期的檢修維護等同步進行，所以，照明系統必須在早期的設計過程中完成施工，且需要施工具有充分的可調整性。本項目依照國際總線標準采用一種智能照明控制系統，在酒店的大堂，會議室，高級套房，每層公共走道照明部分實施智能照明控制，以最大限度地節約電能的消耗，同時也為管理員工降低其工作量，提高其工作效率，實現靈活、便捷的控制方式，便于修改、操作和維護。

2.1 系統總體結構設計

智能照明控制系統的總體結構設計重點含有三個硬件組成部分。其一，智能照明控制系統包含有監控中心有線雙向通信PC上位機、無線雙向傳輸移動終端和計算機控制終端。其二，智能照明控制系統也涵蓋中央控制系統的智能協調器和W無線網絡智能網關模塊，以保障控制系統中的通信和數據處理;其三，智能照明控制系統囊括了智能控制采集中心，經過收集數據并將數據傳輸到處理中心，從而完成高效的實現控制中心發出的指令。

2.2 系統硬件設計

智能照明控制系統的硬件設計主要集中在協調器，無線網絡和LED顯示屏幕等構件的整合優化。智能照明控制系統主要以網絡作為控制介質，而且采用上位機和移動終端實現控制系統對照明情況的分析和控制。在選擇采用的電路板和芯片時，需要綜合分析智能照明控制系統的整體能耗和成本因素。LED顯示屏幕和協調器硬件結構是硬件組成和通信傳輸的組成。

2.3 無線傳感網絡

無線傳感器網絡是智能照明控制系統中實現智能控制應用效果和節能效果的關鍵部件。它主要由兩部分硬件組成，包括控制采集中心，通過智能網絡和協調器的組合。由LED端子控制的開關可以通過控制開關和調光控制執行前一節點的控制命令。并且，通過LED光源的照明和工作狀態可以實現實時數據的采集和傳輸，最后進入微處理器。另一方面，智能照明控制系統中的路由器實現了系統協調器與LED終端之間的連接，通過路由器可以有效地建立中繼站，從而保障系統的正常運行。

3 結語

綜上所述，智能照明控制系統中應用照明節能設計理念對于構建生態文明和綠色節能的發展戰略具有重要意義，同時能夠促進我國生態文明的建設和實現資源的有效利用。在我國不斷發展和城市化進程不斷加快的過程中，更需要重視智能照明控制系統中照明節能理念的融合與發展。通過設計節能、高效的照明控制系統和設備，高效地實現照明效果，充分引領照明行業的發展潮流。

參考文獻：

[1] 楊風毅，盧啟芳，李明浩等。探究智能照明系統在圖書館的應用研究[J]. 圖書館工作與研究，2015，（12）：38-42。

[2] 張連福，李一龍，陳一清等。探究我國智能照明系統在高校建設中的設計研究 [J]。工程技術研究，2013，（24）：20-21。

[3] 李大生，唐曉川，李大勝等。試析智能照明系統在建筑物中的控制方式與節能應用 [J]. 智能建筑電氣技術，2012，（22）：15-18。

[4] 李藍蔚 ，李康林，朱志茂等。探究我國綠色光源與智能照明控制系統的設計應用 [J]。智能建筑電氣技術 ，2013，（06），：39-43。

[5] 王東華，謝翔宇，梁韻琪等。探究發光二極管節能照明控制系統設計與應用 [J]. 光源與照明，2015，（45）：45-46。