安科瑞淺談智能照明控制系統(tǒng)在建筑電氣工程中的應用

摘要：建筑電氣工程是項目工程中的重要組成部分，其對技術、電氣設備及系統(tǒng)的要求較高。在信息化技術不斷深入推廣的新時期，建筑電氣工程中的照明系統(tǒng)獲得新的發(fā)展契機，為了滿足現(xiàn)代化建筑對電氣工程照明系統(tǒng)的高質量運行需求，需要提高照明系統(tǒng)的智能水平及服務質量?？蛇\用智能技術構建智能照明系統(tǒng)，進一步降低照明系統(tǒng)的能源損耗，提高節(jié)能效果。文章針對建筑電氣工程中智能照明系統(tǒng)的具體應用進行了分析，以供參考。

關鍵詞：建筑；電氣工程；智能照明系統(tǒng)；照明設計

0、引言

   基于現(xiàn)代化通信技術和計算機技術的運用，建筑電氣工程的智能水平不斷提升。照明系統(tǒng)是建筑電氣工程中能耗量大、結構復雜的重要系統(tǒng)，在施工中應加強整體結構的優(yōu)化調整，通過改進照明系統(tǒng)的運行模式，轉變傳統(tǒng)照明系統(tǒng)向建筑調光系統(tǒng)。在掌握智能照明系統(tǒng)整體構建標準的前提下，需要嚴格依照建筑電氣工程技術指標開展具體操作，確保智能照明系統(tǒng)的運行質量能滿足建筑電氣工程的運行要求。

1、智能照明系統(tǒng)的運行特點

1.1 穩(wěn)定性

   智能照明系統(tǒng)的主要功能是提供照明服務，在具體運行過程中，可借助信息化技術等網(wǎng)絡技術結合強電與弱電，進而利用弱電控制強電，增強整體照明系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。

1.2 多樣性

   可以利用計算機設備管控智能照明系統(tǒng)，用戶可根據(jù)照明需求實時調控光線，通過各類光線營造相應的氛圍感，滿足不同用戶的多樣化需求，提高智能照明系統(tǒng)的服務質量。

1.3 適應性

   設計照明回路時，可基于實際環(huán)境的運行條件規(guī)劃各層級，在保障日常照明需求的基礎上，可根據(jù)運行環(huán)境的變化調整光線亮度，進而降低電能損耗，強化智能照明系統(tǒng)的節(jié)能性。

1.4 集成性

   智能照明系統(tǒng)采用了開放式通信接口，可與智能樓宇系統(tǒng)或智能管理系統(tǒng)進行集成聯(lián)動，不僅能擴大照明系統(tǒng)的運用范圍，還可根據(jù)其他系統(tǒng)的需求對照明系統(tǒng)進行聯(lián)動擴展，實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的進一步優(yōu)化。

2、智能照明系統(tǒng)的組成結構

   智能照明系統(tǒng)由開關模塊、智能傳感器、調光模塊和輸入模塊等結構組成。

（1）開關模塊即電源開關，其中的繼電器是智能照明系統(tǒng)中的重要組成部分，可以通過控制電源來調節(jié)光源。（2）智能傳感器的主要用途是對外界環(huán)境進行多維度探測，具體探測方式包括存在探測、照度探測和移動探測等，運用時可根據(jù)實際情況進行合理選擇。（3）調光模塊在運行時需要根據(jù)處理器發(fā)布的指令調節(jié)輸出電壓的平均值，同時也可對燈光亮度進行相應調節(jié)。（4）輸入模塊的主要作用是接收信號，然后將相應的信號指令發(fā)送至處理器。

3、智能照明系統(tǒng)的照明方式與類型

3.1 照明方式

（1）一般照明。一般照明是日常生活中應用較廣的基礎照明方式，可滿足一般場所的照明需求，確保照明效果的均勻性。（2）局部照明。用于達到某種特定的視覺效果，可對局部區(qū)域的照明光線進行合理設置。（3）混合照明。由局部照明和一般照明組合而成，可滿足不同用戶的照明需求。

3.2 照明類型

   通常包含普通照明和應急照明。普通照明即日常照明；應急照明是突發(fā)異常情況時啟動的照明，包括備用照明、安全照明及疏散照明等。

   在建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)設計中，需要嚴格依照正常照明和應急照明的不同需求進行合理設計，需要根據(jù)系統(tǒng)的運行環(huán)境確定應急燈具的安裝位置，確保突發(fā)異常狀況時應急照明能正常使用。選用應急照明設備時，為了智能照明系統(tǒng)的運行，可選用自帶蓄電池的燈具，以延長燈具的使用壽命。

4、建筑電氣工程中智能照明系統(tǒng)的應用

4.1 選擇合適的照明場所

   現(xiàn)階段，建筑建設規(guī)模不斷擴大，結構形式愈發(fā)復雜，社會對建筑電氣工程的照明需求也逐漸增多。如若整體電氣工程的照明系統(tǒng)都采用智能照明系統(tǒng)，不僅會增加系統(tǒng)設計難度，還會提升電氣工程的設計、施工成本。對此，為了在保證智能照明系統(tǒng)運行質量的基礎上控制工程成本造價，應合理分析、確定智能照明系統(tǒng)的適用場所，切實做好智能照明系統(tǒng)的基礎保障工作。

   在現(xiàn)代化建筑電氣工程中，一般結合智能照明系統(tǒng)和普通照明系統(tǒng)進行設計和施工，這不僅能提升電氣工程照明系統(tǒng)的運行質量，還能管控成本造價，提高照明系統(tǒng)的經(jīng)濟性?；谥悄苷彰飨到y(tǒng)的功能性特征，可將其布設在會議室、展覽大廳、宴會廳及多功能廳等公共區(qū)域，這些區(qū)域屬于外部環(huán)境，對照明系統(tǒng)的需求較大、對光線亮度的要求較高，在日常運營過程中可以借助靈活的智能照明系統(tǒng)增強建筑照明的合理性。將智能照明系統(tǒng)安裝在合適區(qū)域內，還可促進集成化會議系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)及各類智能設備的一體化聯(lián)動，有利于形成智能樓宇系統(tǒng)的運行模式，提高建筑工程的運行質量。

4.2 深化功能性設計

   建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)的規(guī)劃設計相對復雜，其涉及建筑學、物理學及電工學等多項領域。因此，在具體設計環(huán)節(jié)需要加強各的融合，以保證智能照明系統(tǒng)的運行質量。需充分考量燈光設計的舒適性，深化智能照明系統(tǒng)的功能性設計，通過科學設計、智能技術，切實滿足不同用戶的多樣化照明需求，以此充分發(fā)揮智能照明系統(tǒng)的效果。

   現(xiàn)階段，在我國建筑電氣工程中，電氣設備和照明系統(tǒng)的設計呈分離狀態(tài)。電氣設備的規(guī)劃設計由建筑設計公司負責，而照明系統(tǒng)的設計安裝由建筑裝飾裝修公司負責，這在一定程度上限制了環(huán)境調光產品的推廣應用。鑒于此，在規(guī)劃智能照明系統(tǒng)的燈光回路時，可根據(jù)建筑電氣工程的結構及智能照明系統(tǒng)的運行環(huán)境科學設定各回路負載量，確保各光源類型合理。布置燈具時，需充分考慮安裝環(huán)境、建筑裝飾風格等多項因素，選擇與環(huán)境、圖案及燈光藝術效果吻合的智能燈具，提高整體建筑結構的美觀性。同時，還應根據(jù)照明系統(tǒng)的功能性要求選擇分散控制或集中控制方式，并根據(jù)實際情況確定智能照明系統(tǒng)是否需要結合 BAS 系統(tǒng)，以切實保障智能系統(tǒng)功能性設計的適應性。

4.3 加強智能照明控制

4.3.1 遠程控制

   采取智能照明系統(tǒng)可自動控制照明，在系統(tǒng)運行階段可借助計算機技術達到遠程控制目的，充分發(fā)揮出操作臺的價值。同時，可以利用信息化技術對燈光場景進行相應調節(jié)，通過控制照明回路開關可設置各時段的照明光線，而后可通過遠程控制調節(jié)得到理想光線。

4.3.2 時鐘控制

   時鐘控制是當前新型的自動化調控模式，在照度控制中，可充分利用嵌入式時鐘控制對調控照明系統(tǒng)。在此之前，需要調試好系統(tǒng)模式，使各時段的光線亮度均能達到照明需求，由此才能對燈光進行準確控制，并減少不必要的光線照明，進一步降低電能損耗。

4.3.3 延時啟動

   應用燈光延時啟動可降低照明系統(tǒng)啟動過程給配電線路帶來的電流沖擊力，可規(guī)避燈具反復啟動的問題；能維持燈具使用性能的穩(wěn)定性、延長其使用壽命。

4.3.4 可視化軟件控制

   將可視化軟件安裝在建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)分站控制室內的 PC 設備上，可監(jiān)控燈光狀態(tài)。后臺工作人員能及時掌握建筑電氣系統(tǒng)運行過程中的照明情況，然后根據(jù)實際情況及時開啟 PC 設備上的控制開關，由此控制燈光亮度，維持好的照明效果。

4.4 解決散熱問題

   在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中，很多燈具不能利用環(huán)境降低其內部溫度，連夜工作的燈具會出現(xiàn)過熱而導致亮度不高、燈具壽命縮短等問題。為解決散熱問題，以常用的 LED 吸頂燈為例，可在傳統(tǒng)吸頂燈吊盤底部加裝固定框，在固定框內部安裝氣泵，在氣泵底部連接基板，在基板相背于氣泵的一側安裝 LED 燈具。然后在基板底部中間安裝光感器，在靠近 LED 燈具的一側加裝散熱片，在基板底部邊緣加裝安裝圈，安裝圈內部開設風口。

   與傳統(tǒng)燈具相比，散熱片可以將基板中產生的熱量導出，安裝圈中的風口可以吹進一定的進風，這樣能夠防止基板中的熱量過高而導致 LED 燈具的工作效率下降。

4.5 應用智能燈具

   想要充分體現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的智能應用效果，需選用合適的智能燈具，在保證電力供應質量的前提下，確保燈具的智能水平及節(jié)能性能均達到建筑電氣工程設計指標。在選擇智能燈具時，應考慮燈具的運行參數(shù)，充分了解燈具的調光屬性和匹配性，然后根據(jù)建筑電氣工程設計指標、智能照明系統(tǒng)運行負荷等選擇合適的燈具，確保智能照明系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。

4.6 做好供電設備的配電和安裝工作

   供電設備是智能照明系統(tǒng)安全運行的基礎，只有切實做好供電設備的配電及安裝工作，才能保證整個建筑電氣工程的穩(wěn)定性及安全性?，F(xiàn)階段，智能照明系統(tǒng)的水平不斷提高，傳統(tǒng)的供配電開關已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代智能照明系統(tǒng)的運行需求。因此，需要根據(jù)智能照明系統(tǒng)的實際運行標準，選擇智能水平高、性能穩(wěn)定的場景面板和輔助器。

   在實際安裝階段，操作人員需要先將電源饋線和負載線引至配電盤中，然后實施布線工作，依照技術規(guī)范開展敷管作業(yè)。在此過程中，要嚴格控制各線路的連接質量，避免線路碰撞、交叉等問題，以免后續(xù)引發(fā)電路故障問題。如若智能照明系統(tǒng)中安裝了熒光燈，熒光燈的調光線路應同普通電源分開，以免電源線路混淆，影響照明效果。另外，調光設備和調光電子鎮(zhèn)流器之間一般用地線、火線、零線和 2 條 0 ～ 10 V的控制線，共計 5 條線連接。在安裝過程中可連接地線和可調光的電子鎮(zhèn)流器，以此調試燈光，避免安裝操作不當影響智能照明系統(tǒng)的效果。

   鑒于智能照明系統(tǒng)的復雜性，在安裝過程中可適量減少線纜，一方面可提升安裝效率，另一方面可降低施工成本。智能照明系統(tǒng)類屬二線制系統(tǒng)，其控制總線包含 5 類線和 1 對 UTP，在使用時可通過控制總線連接輸入、輸出及其他單元，如此可減少線纜的安裝數(shù)量，降低智能照明系統(tǒng)的安裝操作難度。在智能照明系統(tǒng)長時間運行過程中，還需對智能技術及相關軟件進行更新、升級，以增強智能技術的適應性，為建筑電氣工程智能照明系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運營提供技術支持。

4.7 增加系統(tǒng)的節(jié)能性

   在建筑電氣工程中運用智能照明系統(tǒng)的主要是為了利用智能照明系統(tǒng)的節(jié)能性，在日常運行過程中，可以借助智能技術及設備降低電能損耗和一次能源的消耗，由此控制建筑工程的施工成本，提高項目工程的經(jīng)濟性。

   在實際運行管理環(huán)節(jié)，可采取集中化管理模式統(tǒng)一管理智能照明系統(tǒng)及普通照明系統(tǒng)。利用集中管理、分散控制模式，借助遠程監(jiān)控設備直接關閉空房間的照明系統(tǒng)，避免出現(xiàn)“長明燈"情況。對于智能照明系統(tǒng)的中的各調光設備，應進行優(yōu)化調整，確保其照明亮度相同。在規(guī)劃智能照明系統(tǒng)，為了體現(xiàn)智能系統(tǒng)的節(jié)能性，可利用太陽能自動調節(jié)燈光亮度。在安裝智能照明調控設備時，可將光感應開關安裝在合適位置，在設定好照度值和工作面后，調控照明開關，在提高太陽能利用率的基礎上達到照明目標。

5、應用場景

系統(tǒng)功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區(qū)域、樓層等實現(xiàn)對應照明的開關燈控制，監(jiān)視受控回路的開關狀態(tài)。

2、調光控制：滿足區(qū)域照度和亮度調節(jié)要求，支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室等場所監(jiān)測照度或亮度，并根據(jù)需要自動/手動調節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節(jié)約了能源，營造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據(jù)不同區(qū)域的功能需求，設定場景，完成相關照明燈具的控制組合，滿足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監(jiān)測：實時監(jiān)視各照明支路/回路的運行電流、開關狀態(tài)，并自動分析回路是否有故障狀態(tài)并預警。

5、分區(qū)、總控：支持運行管理人員實時監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài)，并根據(jù)需要進行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。

6、實時報警：當發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關設備掉線或者狀態(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，提示內容為故障時間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢任意時段內的事件記錄，支持“當日"“最近7天"“自定義時段"方式查詢歷史事件。

6、現(xiàn)場圖片

7、產品選型

8、結束語

   綜上，在建筑電氣工程施工中，應充分掌握智能照明系統(tǒng)的運用要點，了解智能照明系統(tǒng)的規(guī)劃標準及運行參數(shù)。在規(guī)劃設計中不僅要保障建筑電氣工程設計的科學性及合理性，還應根據(jù)智能照明系統(tǒng)的設計標準落實各環(huán)節(jié)的質量管控，保證智能照明系統(tǒng)安裝位置的合理性。需要嚴格規(guī)范智能照明設備、線路的安裝，確保各環(huán)節(jié)的銜接，利用智能技術實現(xiàn)照明系統(tǒng)的調控，切實達到節(jié)能、降低成本的目的，促進智能技術同建筑行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

【參考文獻】

[1]吳兵,智能照明系統(tǒng)在建筑電氣工程中的應用。

[2]孫啟凱,汪明,張寶瑞,等,綠色建筑智能照明控制系統(tǒng)研究綜述[J],計算機時代,2022(8): 39-42,51。

[3]刁建新,王振坤,姚勝,等,智能照明系統(tǒng)控制策略研究綜述[J],照明工程學報,2022,33(2):44-51。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版。