智能照明系统与节能 智能照明概念及意义 智能照明系统是指采用计算机、网络技术、无线通讯数据传输、电力载波通讯技术、计算机灵能化信 息处理技术、传感技术及节能型电器掌握等技术组成的分布式无线或有线掌握系统，通过预设程序的运行, 依据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动掌握照明。 照明掌握系统是一个总线型式或局域网型式的智能掌握系统。全部的单元器件均内置微处理器和存储 单元，并由信号总线连接成网络，每个单元均可安排唯一的单元地址。当有输入时，输入单元首先将其转 变为总线信号，然后在掌握系统总线上广播，全部的输出单元接收信号后进行推断，继而掌握相应回路输 出。 智能照明意义有： 1、节能：当前我们国家的宏观经济建设中，节电节能的任务越来越紧迫。智能照明系统借助各种不 同的‘智能设置掌握方式和掌握元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和管理来实现最大的节 能效果。 2、延长灯具寿命：无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要 缘由。智能照明系统可以有效抑制电网电压的波动，通过系统对电压的限定和粗流滤波等功能，避开过电 压和欠电压对灯具的损害。此外，智能照明系统还可以采用软kb体育官方网站 kb体育登录启动和软关断技术，避开冲击电流对光源的 损害。 .改善照明质量：智能照明系统以调光模块掌握面板代替传统的平开关掌握灯具，可以整体的掌 握各房间内照度值，提高照度匀称性。同时，智能照明系统也可以避开频闪效应。 .实现多种照明效果：智能照明系统易于实现多种照明场景掌握方案，按不同时间、不同用途、不 同效果采纳相应的预设置场景进行掌握，可以到达丰富的艺术效果。 .管理维护便利：智能照明掌握系统比照明的掌握是以模块式的自动掌握为主，手动掌握为辅，照 明预置场景的参数以数字式存储在可擦除可编程ROM中，这些信息的设置和更换特别便利，加上灯具寿命 的大大提高，使照明管理和设施维护变得更加简洁。 智能照明掌握系统构成 智能照明掌握系统，品牌较多，常见品牌有：澳洲邦奇、ABB的I-BUS、奇胜的C—BUS、路创（LUTRON）、 WIELAND, e-bfb,瑞朗、百分百照明、清华同方、索博、海尔等。其掌握系统的构成基本相同，微有差异, 通常由调光模块、开关模块、掌握面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插口、时钟管理器、手持式 编程器和PC监控机等部件组成。 下列图是用数据通讯线手牵手联接起来组成的典型智能照明掌握系统构成图。 脉冲调频调光法（PFM）也是常用的调光方法。假如高频沟通电子镇流器的开关工作频率增加，那么镇 流电感的阻抗增加，这样流过镇流电感的电流就会下降，导致流过灯负载的电流下降，从而实现调光。开关频率降低是在负荷电流增加的方向；开关频率提升是朝负荷电流减小的方向。 图3 .频率调制原理示意图 4、脉冲调相调光法 采用调整半桥逆变器中两个功率开关管的导通相位的方法来调整荧光灯输出功率，从而到达调光的目 的。 5、可控硅相控调光法 可控硅相控（斩波法）调光。 图4 可控硅前沿触发的相控调光工作波形原理图 不同光源，性能不同，发光原理不同，需要采纳不同的调光方案。 高压钠灯、金卤灯调光：调光类型常用脉宽调制、变频调整；工作频率20T00kHz,电子镇流器与灯 最大距离：15米；调光范围：高压钠灯一般为输出功率50%?100% （光通量约30%?100%）。金属卤化物灯输 出功率60%?100% （光通量约45Q100%）。调光HID灯电子镇流器，在灯启动3?5分钟内，必需满功率工作, 否那么会消失灯管早期发黑现象，影响灯的使用寿命。调光HID灯电子镇流器在设计时应留意，在灯启动时, 不管是什么状态，电子镇流器在3?5分钟内应自开工作在满功率输出。 日光灯、节能灯调光：常用脉冲宽度调制（PWM）调光法，转变半桥逆变器供电电压调光法，脉冲调 频调光法，脉冲调相调光法。 白炽灯、卤素灯(石英灯)调光：常用可控硅相控调光法。 LED调光：线性调光、PWM调光、可控硅相控调光、三基色调光。 调光信号按掌握接口掌握信号性质可分成三种： T0V模拟量接口。1T0V接口的掌握信号是直流模拟量，信号极性有正负之分，按线性规章 调整灯的亮度，调光时一旦当掌握信号触发，镇流器启动光源，首先被激励点燃到全亮，然后再按掌握量 要求调整到相应亮度，按IEC929标准，每个镇流器的最大工作电流为1mA。 .数字信号接口 (DSI)o DSI接口 (Digital Signal interface)镇流器的掌握信号是用数字信号曼 彻斯特编码(Manchester Code),信号没有极性要求，信号在掌握线上传输和同步方式比拟牢靠，调光按 指数函数方式调光，这种镇流器被触发启动后，荧光灯亮度可以从0开头调整到掌握信号所指定的亮度， 这对剧场类荧光灯调光应用特别适合，此外DSI还可以通过信号命令，在电子镇流器内部对进入镇流器的 220V主电源进行开关切换掌握，当荧光灯被关闭熄灭后，镇流器可自动切断220V主电源以节省能源消耗。 还可省掉调光器经过开关掌握的主电源线V主电源线连接，也可节省系统本钱。 .数字可寻址灯光接口(DALI)。DALI数字式可寻址灯光接口 (Digital Addressable Lighting Interface)镇流器，是当前最新型的可调光荧光灯镇流器，1999年Philips, ORSAM, Tridonic等公司共 同制订了 DALI的工业标准，纳入IEC929,保证不同的制造厂生产的DALI设施能全部兼容。DALI是一个 数据传输的合同，通过荧光灯调光掌握器(作为Master)可对每个镇流器(作为Slave)分别寻址，这意 味调光掌握器可对连在同一条掌握线上的每个荧光灯的亮度分别进行调光，一个单段DALI数据掌握线个镇流器分别编址，每个镇流器内可设置16个灯光场景，同一个镇流器还可以编在一组或在多个 组，最大编数组为16,于是一个DALI系统可掌握多达1000个镇流器。 智能照明系统选择光源时，除了需要留意选择高光效的光源，还需要留意光源的以下特性： .光源的启燃与再启燃时间 电光源的启燃时间是指光源接通电源到光源到达额定光通量输出所需的时间。热辐射光源、半导体发 光光源与气体放电光源有差异。电光源的再启燃时间是指正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需要的时 间。 .电压降低或提升对寿命的影响。 .开关次数对寿命的影响。 .光源的可调光幅度。 .电流与光效的关系。如，LED芯片电流下降时，光效提升。LED灯具对电压变化敏感性不大。 .光源的配件，如日光灯需配可调光电子镇流器，同时留意调光接口类型。 综合以上几个方面，我们可以将不同的光源及配件组合，分类为：可调光光源、宜调光光源、不宜调 光光源、不行调光光源、宜控光源、不宜控光源。 智能照明掌握系统网络 智能照明掌握系统的信号传输方式，有光纤传输、双绞线传输、低压电力载波传输、无线射频传输、GPRS传输。建筑内智能照明信号传输常用双绞线通信端口连接形成总线，这是一种比拟成熟 牢靠、本钱比拟低廉的传输方式。 RS485总线制网络结构有总线型、树型、星型，不应消失环型。总线(掌握回路)电压一般为DC24V。 如上图，是某品牌产品的系统框图。网络由多个子网组成，每个子网内最多有64个功能单元，掌握 回路数最多为255个。网络内传输距离最多为1000m。超过任何条件，都需要通过增设网桥的方式增加子 网。 网桥具有物理连接隔离与信息过滤功能，使得系统各局部之间不会相互影响。 连接各元器件的系统总线对对绞线。计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽 双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类：STP外面由一层金属材料包裹，以减小辐射，防止信息被窃听， 同时具有较高的数据传输速率，但价格较高，安装也比拟简单;UTP无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包 裹，价格相对廉价，组网敏捷。除某些特别场合(如受电磁辐射严峻、对传输质量要求较高等)在布线中使 用STP外，一般状况下我们都采纳UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中：3 类UTP适应了以太网(10Mbps)对传输介质的要求，是早期网络中重要的传输介质；4类UTP因标准的推出比 3类晚，而传输性能与3类LTP相比并没有提高多少，所以一般较少使用；五类UTP因价廉质优而成为快速 以太网(100Mbps)的首选介质。 各个不同品牌产品组网结构大体相同。系统设计时要留意其开放性和互连性，即是否有统一标准的接 口，这样不同厂商的产品可以互连，具有互操作性。 下列图为工程案例，分别为照明掌握系统图及照明平面图。 「一,ALE LT-zr- IL1 MCB/1P-16A WE1MCB/1P-16A WE2 ATSEMCB/1P-16A WE3 PCftLI MCB/1P-16A WE4MCB/1P-16A WE5 LIWL1 - MCCB/4PI 40A I ? ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C 照明 - 1 ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C 备用 1 -1 备用 黑明 四路开关模块 办公区照明控制方案二说明 R4 ?I 7R-BYJ-3x2.5-SC2Q-C照明 L3 ，/ MCB/1P-16A I WL3 ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C 照明 L1 I MCB/1P-16A WL4 ZR-BYJ-3x2.5-SC2O-C 照明 L2 I MCB/1P-16A I WL5 ZR-BYJ-3x2.5-SC2O-C 照明 L3 I MCB/1P-16A . WL6 ZR-8YJ-3x2.5-SC2O-C 照明 照明 MCB/1P-16A WL7 ZR-BYJ-3x2.5-SC20-CLI MTR4 AUJ I— MCB/1P-16： 备用ME MCB/1P76A「备用 I LL_ 系统图n DALI控制器?D3 本方案采用DALI荧光灯单灯单调+光感探测控制方式.采用智能照明控制系统后，可使照明系统工作在全 自动状态。通过配置的“智能时钟管理器”可预先设 置假设干基本工作状态，通常为“白天”、“晚上”、 .“清行「平安「凋末’、冲饭”等，根据预设 定的时间自动在各种状杰之间带换。 .每个办公室都配有手动控制面板，可以随时调节房 间的工作状杰以及满意的灯光效果.照明控制系统 能保证办公区域和公共区域梳调的工作. .办公室照明控制采用DAU荧光灯单灯单控控制模式, 采用先进的DALI高频镇流器控制器，配合数字式可 寻址灯光接口镇流器，可实现办公区荧光灯区域的 单灯单捏. .办公室采用日光感应控制，在办公室的每一面窗边 （室内），安装智能探测器，检测日照情况，自动 调节室内亮度，始终保持室内恒定的亮度，既创造 了最正确的工作环境，又到达节能效果。 MEA MEA MEM10 M10K UTP5 办公区照明的节能设计系统（二） 土3 T 主生 1以）1 4劣 M 1 4 9 J L/t ?i 4.1 -- C 1「 图集号 06DX008- ，r DALI觥灯可调光电孑厥器的控搬，控第WL1-WL3国路CH1 ZR-BV-2x2.5-SC20-C DAL慢光灯可调光电子鬟漆器的控制线L } q OS二照明平面图 办公区照明的节能设计例如（二）06DX00 智能照明掌握系统设置留意事项.网络考虑肯定的扩展余量（包括子网的系统元件扩展和网络的扩展）。 .足kb体育平台官网 kb体育够的弱电工作电源，留意系统电源数量或总线电源容量及一些带电源模块产品的容量和数量限制。 .最少一个系统时钟。 .总线布线时不宜与强电电线（电缆）共用同一线槽或管。 .依据产品说明要求在每个网段设置终端器。 .每个网段单元的数量不超过产品限制。 .每个网段掌握回路的数量不超过产品限制。 .系统总线的总长度不超过产品限制。 .避开不必要的输入模块重复设置。 .对于大面积的灯光照明，带掌握单元的配电箱尽量分散安装且靠近灯具，以节省强电电缆。 .动静探头、亮度传感器避开安装在灰尘环境。 .各配电箱、系统元器件留意避开安装在潮湿环境，必要时实行相应的防水、防尘措施。 智能照明掌握系统验收事项 验收时需要依据以下挨次逐项检查： .掌握柜安装固定和主供电电源的布设是否符合设计要求。 .对应各负载回路，检查回路号、回路功率、灯具类型、灯具数量、回路详细位置。 .检测回路是否正常，是否存在开路、短路，工作电流是否正常。 .信号线的安装检测 .负载线接模块输出检测 .系统通电平安检测 .通电系统运行调试 .用户场景、掌握要求检测 网络二网络桥 网络桥系统网络结构图 照明智能控制系统框图 DDII2nnwjc TK^saDUSiO iill 图1典型系统框图 l.PC监控机 PC监控机一般设置在智能照明管理中心,通常具有如下功能： 管理及设定功能：在计算机操作平台上完成日常的运转与管理工作。依据集成管kb体育官方网站 kb体育登录理软件中每日的预定 时间表、每年的预定日程表以及假期、特定日期的支配表等进行时间程序编程，供应全年的照明方案支配 表。 统计功能：依据软件供应的关于照明系统的运行时间、照度值等参数的汇总报告（区分各照明场所内 各照明回路）来统计照明灯具的运行时间、照度水公平， 掌握功能：实现对各照明分区的照明回路的照明自动掌握，自动调整室内照度，并维持在设定值上， 通过图形化界面以鼠标单击的方式可敏捷地修改各照明回路的开关掌握和照度的连续调整。依据统计数 据，结合软件中预置的工作循环程序表，自动切换各照明回路灯具的运行，从而均衡各照明回路的灯具的 运行时间，并依据汇总报告定期对灯具进行维护检修，延长灯具的使用寿命。 诊断及故障报警功能：能自动检查负载状态，检查坏灯、少灯，保护装置状态，故障自动报警、自动 切断电路；MCB跳闸报警等. 图像处理功能，可实现动静探测、图形操作等。 .调光模块 用于对灯具进行调光或开关掌握，能记忆多个预设置灯光场景，不因停电而被破坏，调光模块按型 号不同其输入电源有三相、也有单相，输出回路功率有2安、5安、10安、16安、20安等，输出回路数 也有1、2、4、6、12等不同组合供用户选用。有些调光模块掌握灯具亮度采纳了软启动方式，即渐增渐 减方式，这样的调整方式能防止电压突变对灯具的冲击，同时使人的视觉特别自然地适应亮度的变化，没有突然变化的感觉。有些调光模块输入电源有一个由微处理机掌握的RMS电压调整技术，确保输出电压稳 定，不会对负载回路产生过压。 白炽灯调光 荧光灯调光 .开关模块 用继电器开关输出的掌握模块。这种模块主要用于实现比照明的智能开关管理，适用于全部比照明 智能化开关管理的场所，如办公区域、大型购物中心、道路景观、体育场馆、建筑物外墙照明等等。开关 模块具有按序启动功能，避开灯具集中启动时的浪涌电流。一些模块自带电流检测功能，可检测照明输出 回路实时电流值并可真实纪录灯具的运行时间。 AC220V 控制灯光的开关 .场景切换掌握面板 由各照明回路不同的亮暗搭配组成的某种灯光效果，称之为场景。使用者可以通过选择面板上不同 的按键来切换不同的场景。 .智能传感器 智能传感器有较多种类，其传感原理基本采用了红外线、超声波、光敏元件、声音等或上述物理量 的组合，用于识别有无人进入房间、照度动态检测、遥控接收等。 .时钟管理器 时钟管理器用于供应肯定时间内（周、月、年）内各种简单的照明掌握大事和任务的动作定时。它 可通过按键设置，转变各种掌握参数。 .液晶显示触摸屏 液晶显示触摸屏，可图文同时显示，可依据用户需要产生模拟各种掌握要求和调光区域灯位亮暗的 图像，用以在屏幕上实现形象直观的多功能面板掌握。这种面板既可用于就地掌握，也可用作多个掌握区 域的监控。 .手持式编程器 手持式编程器，管理人员只要将手持编程器插头插入编程插口即能与Dynet网络连接，便可对楼宇 的任何一个楼层、任何一个调光区域的灯光场景进行预设置、修改或读取并显示各调光回路现行预置值。 智能照明与常规照明系统的区分 L线单控电路系统的区分 传统照明单控电路特点：a.掌握开关直接接在负载回路中；b.当负载较大时，需相应增大掌握开关的 容量；c.当开关离负载较远时，大截面电缆用量增加；d.只能实现简洁的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点：a.负载回路连接到输出单元的输出端，掌握开关用总线与输出单 元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，掌握开关不受影响；b.开关距离较远时，只须加长掌 握总线的长度，节省大截面电缆用量；c.可通过软件设置多种功能（开/关、调光、定时等）。 .2双控电路系统区分 传统照明双控电路特点：a.实现双控时用两个单刀双置开关，开关之间连接照明电缆；b.进行多点掌 握时开关之间的电缆连线增多，使线路安装变得特别简单，工程施工难度增大。 00~-7 . K1K2 牛，JGKJF K中月4川升大 总线式智能照明系统双控电路特点：a.实现双控时只需简洁地在掌握总线上并联上一个开关；b.进行 多点掌握时，依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线掌握系统区分 掌握方式区分 a.传统掌握采纳手动开关，必需一路一路地开或关；b.智能照明掌握采纳低压2次小信号掌握，掌握 功能强、方式多、范围广、自动化程度高，而且平安，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按 一下掌握面板上某一个键即可启动一个灯光场景，各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可 以通过其他界面如遥控器等实现。 照明方式区分 a.传统掌握方式单一，只有开和关；b.智能照明掌握系统可以采纳“调光模块”，通过光源的调光在 不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适气氛。 3管理方式区分 a.传统掌握比照明的管理是人为化的管理；b.智能掌握系统可实现自动化管理，通过分布式网络，只 需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 智能照明掌握系统与BAS比拟 照明掌握系统在建筑物的自动化系统BAS中是一个子系统，照明掌握系统与BAS系统之间应如何相连 呢？有些综合掌kb体育平台官网 kb体育握系统把空调、保安、照明等设施都包含在一起进行掌握，不再设置专业的照明掌握系统, 尽管这种掌握系统可比照明灯实现定时开关，对各个区域进行调控。但这种掌握方式有它的局限性，它的 掌握器模块性能、功能都比拟简洁，输出功率小、回路少，灯路以开关掌握为主，即使有调光其调光功能 和技术上都很简洁，照明灯调光后的场景效果不如专业的照明掌握系统优良，而且这种综合掌握的系统往 往以中心监控为主，缺乏现场调控手段，这会对操作使用带来很多不便之处，此外一个问题是全部系统的 信息都在一条单一掌握总线上传输，造成各掌握器之间的干扰也会较多，影响整个系统的稳定性。 照明的节能空间 照明的节能空间，主要表达在以下几个方面： .出入口、走道、楼道、卫生间等公共场所，传统照明为长明灯。 .传统照明，灯或者处于全开状态，或者为关闭状态，而不是依据使用功能的不同、自然 光亮的不 同，使灯发出明暗程度不同的光通量。 .进行照明设计时，由于需要考虑维护系数，使得初始照度高于照度标准要求的30%左右，造成不必要 的能源铺张。 .大开间活动场所，由于活动规模不同、活动内容不同，需要不同的照明范围、照度要求，但传统照 明仅依靠人为管理，造成较多的不必要的照明。 .传统照明，尤其是靠近电源点、常常在夜晚工作的照明，常常工作于电网电压波动时丁尤其是电网 电压增加时 产生额外的耗电。下列图为高压钠灯电压-功率曲线。 电源功率 详细到不同照明载体，实现节能的手段分别表达如下： .走廊、门厅等公共场所的照明掌握 公共建筑如学校、办公楼、宾馆、商场、体育场馆、影剧院、候机厅、候车厅及工业建筑的走廊、 楼梯间、门厅等公共场所的照明宜采纳集中掌握并按建筑使用条件和自然 采光状况实行分区、分组掌握 措施。 住宅建筑等的楼梯间、走道的照明宜采纳节能自熄开关。节能自熄开关宜采纳红外移动探测加光 控开关。 旅馆的门厅、电梯大堂和客房层走廊等场所采纳夜间定时降低照度的自动调光装置。 . 4医院病房走道夜间应实行能关掉局部灯具或降低照度的掌握措施。 .会展中心、博物馆、美术馆等功能性要求较高的场所，适应不同种类、不同规模会展活动，照度要 求不同，活动空间不同，应采纳智能照明分区域多场景集中掌握，使照明与环境照明要求相协调。 .传统车库照明系统长期开启，铺张电力，也缩短了照明灯的使用寿命。通过对进出口人、车检测, 行车线路推断，开启沿途车道及对应车位灯光，人行路线灯光，可以有效节省车库照明用电 .大开间办公室、图书馆、厂房等宜采纳智能照明掌握系统，设置适当的动静探测器，在有自然采光 区域宜采纳恒照度掌握，靠近外窗的灯具随自然光线的变化自动开闭该区域内的灯具保证室内照明的匀称 和稳定。 .体育场馆竞赛场地赛事工程类型不同，照度要求不同；赛事规模、观众人数不同，照明区域不同。 应采纳智能照明分区域多场景集中掌握，与照明要求协调。 .候机厅、候车厅、港口等大空间场所应采纳集中掌握并按自然 采光状况及详细需要实行调光或降 低照度的掌握措施。 .影剧院、多功能厅、报告厅、会议室及展现厅等，由于其场景不同，照度需求不同，宜采纳调光掌 握。 .道路照明掌握 道路照明应依据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并应依据天空亮度变化进 行必要修正。宜采纳光控和经纬时控相结合的智能掌握方式，有条件时采纳集中遥控系统。 . 2道路照明采纳双光源时在〃半夜〃应能关闭一个光源，采纳单光源时宜采纳恒功率及功率转换掌握 在〃半夜〃能转换至半功率率运行。 .景观照明的掌握 设置平日、周日、一般节日、重大节日场景掌握模式， 定时开关灯。 智能照明掌握方式 智能照明掌握手段多样，分述

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