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【摘要】隨著科技的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)照明的要求也越來越高。在提供基本光照之外,可靠性、多樣性、適用性被越來越多的考慮。本文通過分析智能照明系統(tǒng)的發(fā)展,同時(shí)結(jié)合某具體項(xiàng)目介紹了智能照明系統(tǒng)在商業(yè)綜合體的應(yīng)用,為智能照明系統(tǒng)在商業(yè)應(yīng)用提供借鑒。
【關(guān)鍵字】:智能照明;商業(yè)綜合體;BAS
1概述
從愛迪生控制電燈泡的機(jī)械電氣開始,照明控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,每一次重大的科技進(jìn)步,照明控制技術(shù)也伴隨著重大的發(fā)展,跨越電氣時(shí)代、微電子時(shí)代、
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)代,發(fā)展至今天的智慧照明時(shí)代。智能照明控制系統(tǒng)的核心技術(shù)是集散控制技術(shù),基于現(xiàn)場控制總線的智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)在照明工程中廣泛應(yīng)用。在建筑物的電力消耗中,照明能耗通常占到35%以上,而商業(yè)綜合體的比例更高。因此,目前的商業(yè)綜合體更多采用智能照明系統(tǒng),靈活的實(shí)現(xiàn)場景控制、調(diào)光控制、光照度控制等,*大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2智能照明系統(tǒng)在智慧建筑中的實(shí)現(xiàn)
筆者設(shè)計(jì)的某商業(yè)廣場,是一個(gè)大型商業(yè)綜合體,集購物、餐飲、休閑、娛樂功能為一體。為了便于管理,*大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能,整個(gè)商業(yè)廣場的照明采用智能照明系統(tǒng)建設(shè)。
該智能照明系統(tǒng)的控制范圍包括:商場公共區(qū)域照明、泛光照明、園林照明、廣場照明等。針對(duì)不同區(qū)域和不同的燈具類型,采取不同的照明模式和照明控制協(xié)議。
2.1系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)
本項(xiàng)目的智能照明解決方案體現(xiàn)在以下幾方面:
2.1.1便捷的控制方式
系統(tǒng)具備自動(dòng)、手動(dòng)、BAS控制方式,并且能在三種控制模式中自由切換。系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí),按預(yù)設(shè)的場景自動(dòng)控制系統(tǒng)中各邏輯回路的開關(guān)。系統(tǒng)處于手動(dòng)運(yùn)行模式時(shí),可在智能照明子系統(tǒng)下發(fā)指令進(jìn)行各個(gè)回路的控制。系統(tǒng)處于BAS運(yùn)行模式時(shí),可在BAS系統(tǒng)下發(fā)指令進(jìn)行各個(gè)回路的控制。
2.1.2細(xì)致的回路編組
回路細(xì)化分成應(yīng)急照明、基礎(chǔ)照明、工作照明、泛光照明、裝飾照明、導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、廣告燈箱等,并按回路類型編組。在回路編組的基礎(chǔ)上,可以組合出豐富的場景模式。
2.1.3豐富的場景模式
系統(tǒng)支持預(yù)設(shè)多種場景模式,在回路編組的基礎(chǔ)上,通過不同的回路組合,形成豐富多樣的場景模式。
本工程的運(yùn)營模式主要有:平時(shí)晴天、平時(shí)陰雨天、節(jié)假日晴天、節(jié)假日陰雨天。每種運(yùn)營模式又分為多個(gè)場景:業(yè)前準(zhǔn)備、白天營業(yè)、夜晚營業(yè)、安保。每種場景根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間自動(dòng)切換。
每種模式下,各場景的預(yù)設(shè)時(shí)間如下:
S1:9:30-10:00;S2:10:00-18:00;
S3:18:00-22:00;S4:22:00-9:30;
各回路在每種場景下分布如表1所示。
2.1.4完善的監(jiān)測報(bào)警功能
支持回路開關(guān)狀態(tài)、控制模塊在線狀態(tài)、網(wǎng)關(guān)模塊在線狀態(tài)等實(shí)時(shí)監(jiān)測。
支持離線告警;支持狀態(tài)反饋。
支持歷史數(shù)據(jù)、告警、操作記錄的存儲(chǔ)。
2.1.5直觀的圖形化界面
控制系統(tǒng)圖形界面模擬現(xiàn)場布置制作,直觀的顯示燈具所在的位置、狀態(tài),所見即所得。運(yùn)維管理人員可以很便捷的操作燈具和回路的開關(guān)。
2.2智能照明系統(tǒng)與BAS系統(tǒng)的對(duì)接
智能樓宇集成是實(shí)現(xiàn)建筑的“智能化工程”的手段。智能照明系統(tǒng)在商業(yè)綜合體的運(yùn)營中,可以作為獨(dú)立的子系統(tǒng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)管理的一切功能。也可以作為一個(gè)子系統(tǒng),接入BAS系統(tǒng)。與BAS系統(tǒng)集成后,具備如下特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)集成可以實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能。
(2)系統(tǒng)集成能實(shí)現(xiàn)測控管一體化的功能。
(3)系統(tǒng)集成能實(shí)現(xiàn)集中管理,提高效率。
(4)系統(tǒng)集成能夠在軟件技術(shù)層面進(jìn)行功能開發(fā),不僅可以增加新功能,還可以“硬件軟化”,優(yōu)化系統(tǒng)方案,減少投資成本。
系統(tǒng)集成的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性和互操作性的問題,是多廠商、多協(xié)議和面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)。
2.2.1通信的集成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化
通信的集成是BAS的基礎(chǔ),通信集成所面臨的主要問題是各類設(shè)備、子系統(tǒng)之間的接口、協(xié)議。通信的集成技術(shù)主要采用面向協(xié)議的集成,各類通信控制器、網(wǎng)關(guān)等實(shí)現(xiàn)互通。解決該問題的根本方案在于設(shè)計(jì)階段制定通信網(wǎng)絡(luò)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)。如Lonworks、BACnet、TCP/IP等。
2.2.2控制的集成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化
目前BAS還不能實(shí)現(xiàn)將所有的系統(tǒng)集成成一個(gè)大系統(tǒng)。一是各子系統(tǒng)的功能都有自己需求和特征,全部集成會(huì)使得BAS系統(tǒng)無比臃腫,難以管理。二是沒有一個(gè)品牌的廠商能包含所有的產(chǎn)品。
目前的工程現(xiàn)狀是,系統(tǒng)由分散的各子系統(tǒng)構(gòu)成,各子系統(tǒng)可能采用不同廠家的設(shè)備和解決方案??刂频募删褪且鉀Q子系統(tǒng)之間的互通和聯(lián)動(dòng),構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)?;谶@種需要,自動(dòng)化和軟硬件公司與微軟公司合作推出了OPC(OLE for Process Control-用于過程控制的OLE)標(biāo)準(zhǔn)。
3智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)
3.1確定系統(tǒng)架構(gòu)
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初,要根據(jù)用戶需求,針對(duì)建筑物的特點(diǎn),來設(shè)計(jì)規(guī)劃系統(tǒng)的架構(gòu)。同時(shí)考慮是否與BAS對(duì)接以及與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的可行性。
如:商場內(nèi)的照明控制,由于豎向配電間往往上下對(duì)應(yīng),照明箱在豎井內(nèi)上下分布,就可以選擇總線型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在豎井內(nèi)的全部回路可以通過一條總線通信。而地下室車庫的配電間分散在平面中,采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有利于節(jié)約線路,方便施工。
3.2在功能與經(jīng)濟(jì)性中合理平衡
智能照明系統(tǒng)的主要功能是集中的智能照明控制與狀態(tài)的反饋。如果一味的考慮成本,簡化系統(tǒng),會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的可用性差且故障率高,并且增加后期維護(hù)成本。而一味的強(qiáng)調(diào)功能全面、強(qiáng)大,必然增加系統(tǒng)建設(shè)的投入,也會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度,提高了風(fēng)險(xiǎn)故障率。
設(shè)計(jì)階段一定要根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn),選擇合適的系統(tǒng)、功能,避免重復(fù)投資。
3.3合理配置末端設(shè)備
應(yīng)根據(jù)末端回路的數(shù)量、點(diǎn)位的數(shù)量等,合理配置系統(tǒng)末端設(shè)備。
(1)控制總線長度和總線回路的帶載設(shè)備數(shù)量??紤]到現(xiàn)場因素、線材質(zhì)量、施工工藝等影響,總線長度和帶載設(shè)備數(shù)量應(yīng)控制在上限值的70%以內(nèi)。
(2)合理選擇回路控制模塊的回路數(shù)和數(shù)量。同時(shí),還需要預(yù)留一定量的冗余,來滿足一定的擴(kuò)容及后備需求。
(3)根據(jù)回路負(fù)載大小和類型來選擇合適的智能照明模塊。目前智能照明模塊*大的額定電流為16A,一般照明燈具回路通過照明回路的計(jì)算電流選取控制模塊的額定電流。
當(dāng)計(jì)算電流超過16A時(shí),回路開關(guān)控制需要采用智能照明模塊控制回路中交流接觸器實(shí)現(xiàn)。
而金鹵燈的啟動(dòng)電流較大,即使計(jì)算電流在16A以下,啟動(dòng)電流往往也能直接擊穿智能照明模塊,因此,金鹵燈回路也避免直接采用智能照明控制回路開關(guān)的模式,建議采用智能照明模塊控制回路中交流接觸器實(shí)現(xiàn)。
(4)配置適當(dāng)?shù)目刂品绞健?/span>
商業(yè)綜合體智能照明系統(tǒng)控制的方式主要有:
中控室BAS控制、中控室照明子系統(tǒng)平臺(tái)控制、現(xiàn)場面板控制、模塊場景定時(shí)控制、傳感器控制,平板控制、手機(jī)APP控制、繼電器模塊應(yīng)急開關(guān)等。
基于商業(yè)綜合體的現(xiàn)狀,系統(tǒng)建設(shè)一般選擇中控室BAS控制、中控室照明子系統(tǒng)平臺(tái)控制、現(xiàn)場面板控制、模塊場景定時(shí)控制四種控制方式。
4安科瑞智能照明控制系統(tǒng)
4.1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(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力,適用于一些中小型的項(xiàng)目;模塊化設(shè)計(jì),可以任意拼接擴(kuò)展,同時(shí)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(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
4.2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(xiàng)目的照明控制需求。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
1)實(shí)時(shí)檢測并顯示各個(gè)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(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。
3)可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制;每個(gè)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(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。
4)開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(shí)進(jìn)行;可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。
5)對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時(shí),開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。
6)拖動(dòng)調(diào)光控件,照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光,可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對(duì)多個(gè)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(duì)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(duì)應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。
8)設(shè)置定時(shí)時(shí)間,確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后,對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)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(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間;根據(jù)天文時(shí)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(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊;當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí),驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。
11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu);系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。
12)預(yù)留BA或第三方集成平臺(tái)接口,采用modbus、opc等方式。
4.5設(shè)備選型
名稱 | 型號(hào) | 功能 | 備注 | ||
安科瑞智能照明控制系統(tǒng) | ALIBUS | 可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能化控制 | |||
名稱 | 型號(hào) | 上行 | 下行 | 外形尺寸 | 備注 |
智能通信管理機(jī) | Anet-1E1S1 | 1路以太網(wǎng) | 1路RS485 | 140*90*50 | |
智能通信管理機(jī) | Anet-1E2S1 | 1路以太網(wǎng) | 1路RS485 | 140*90*50 | |
智能通信管理機(jī) | Anet-2E4S1 | 2路以太網(wǎng) | 4路RS485 | 168*113*54 | |
智能通信管理機(jī) | Anet-2E8S1 | 2路以太網(wǎng) | 8路RS485 | 168*113*54 |
名稱 | 型號(hào) | 負(fù)載電流 | 安裝方式 | 外形尺寸 | 備注 |
4路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL220Z-S4/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 144*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時(shí)控制 5.電流檢測 6.定時(shí)控制 |
8路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | AS220Z-S8/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 216*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時(shí)控制 5.電流檢測 6.定時(shí)控制 |
12路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL220Z-S12/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 288*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時(shí)控制 5.電流檢測 6.定時(shí)控制 |
16路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL220Z-S16/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 360*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時(shí)控制 5.電流檢測 6.定時(shí)控制 |
8路調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | ASL220Z-SD8/16 | 16A | 導(dǎo)軌式 | 360*90*70 | 1.控制火線 2.每回路額定電流16A 3.磁保持繼電器 4.延時(shí)控制 5.0-10V調(diào)光 |
名稱 | 型號(hào) | 性能 | 安裝方式 | 外形尺寸 | 備注 |
紅外感應(yīng)傳感器 | ASL220-PM/T | 3-5m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
微波感應(yīng)傳感器 | ASL220-RM/T | 5-7m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
微動(dòng)感應(yīng)傳感器 | ASL220-PR/T | 5-7m 120° | 嵌入式吸頂 | φ80 | 開孔55mm |
IP網(wǎng)關(guān) | ASL200-485-IP | ALIBUSnet/IP | 導(dǎo)軌式 | 14*28*39 | 系統(tǒng)組網(wǎng)元件 監(jiān)控軟件接口設(shè)備 |
1聯(lián)2鍵智能面板 | ASL220-F1/2 | 2組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 | 開關(guān) 調(diào)光 場景 |
2聯(lián)4鍵智能面板 | ASL220-F2/4 | 4組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 | |
3聯(lián)6鍵智能面板 | ASL220-F3/6 | 6組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 | |
4聯(lián)8鍵智能面板 | ASL220-F4/8 | 8組控制指令 | 86盒 | 86*24*86 |
5結(jié)束語
本文通過介紹某商業(yè)綜合體中的智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì),簡要分析了智能照明系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)、設(shè)計(jì)要點(diǎn),同時(shí)闡述了系統(tǒng)集成的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),通過筆者的經(jīng)驗(yàn),為商業(yè)綜合體的智能照明設(shè)計(jì)提供一種思路參考。
智能照明系統(tǒng)有著光明的前景,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和新興技術(shù)的不斷發(fā)展,智能照明系統(tǒng)將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。
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