智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用

祁广杰

摘要：我国照明用电在能源消耗中占据比较大的比例，所以从照明节能入手，将会为我国节能方面带来巨大的贡献。基于此，本文从智能照明控制系统的特点出发，分析了智能照明控制节能方面的可行性，并且从系统软硬件、公共灯光控制、居室灯光控制方面，通过实际案例，提出智能照明控制系统在电气照明节能设计中的可行性，并且提出一些自己的看法。

关键词：智能照明；电器节能；设计应用

引言：

全球每年总用电量中，电气照明用电达到20%，而我国达15.04%，所以提高照明系统的能效水平无疑能够大幅度降低照明损耗，缓解电力供应压力。国家建设部对照明节能设计要求：不降低作业面视觉、不降低照明质量的前提下，利用电能、太阳能等能源，以求最大限度地减少照明系统中能耗损失。智能照明控制系统的出现，解决很大一部分上述问题，其原理是通过对照明进行有效控制，从而达到节约电能的目的。

1智能照明控制系统特点

照明系统控制系统有以下几个特点：1）控制总线。智能照明控制系统是全数字、分布式、模块化总线型控制系统，其中将各种控制功能分散给各个功能板块，通过中央处理器与模块之间的联络，直接进行通信；2）系统自控。系统根据某控制区域的功能，根据室内外光亮度进行调节照明，并且通过进行场景预设，利用楼宇自控系统以及分控制器对外界光源进行调光处理；3）照明控制。照明控制系统为独立子网式系统，通过子网达到控制房间或者一些特定区域的照度；4）组网。网络系统具有标准的串行端口，能够较容易的联系到楼宇自控系统的中央控制器，与其他控制系统进行组网。

2智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用方案

本文以某拥有262间教室（其中教师办公室56间）以及4栋共1千间宿舍的高校为例，在电气照明节能设计中，如何利用智能照明控制系统为案例，对智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用进行分析。基于教学楼内各项功能空间面积比较大，对照明控制要求复杂，而考虑到该工程的主体建筑、结构、设备以及后期装潢设计需要同时进行，所以在前期节能照明设计方面需要具有足够的灵活性，才能保障教室内部照度达到使用标准。而通过对实地考察，设计师决定选用负荷EIB国际总线标准的智能照明IBus系统，对教学楼内包括教师办公室、会议室以及各层公共走廊照明进行智能照明控制，进而达到有效节约能源的目的。

2.1系统软、硬件方面应用

想要达到电气照明节能的目的，其中软、硬件的配置必不可少，通过对照度的控制，可以采用智能控制窗帘等设备，在提高室内亮度的同时，还能有效节能，例如：此高校在工程中利用智能照明为智能开关控制，采用的总线元件都是模块式元件。其中软、硬件的选用为：1）软件选用。在教学楼消防控制室内，架设一台安装WinSwitch监控软件、WTS2.0编程软件的智能照明中央监控计算机。操作人员能够通过其显示界面对教学楼照明系统进行监控操作，以保障整个智能照明系统处于正常运行状态。2）硬件选用。①驱动器采用元件为：AT/SX-Y.Z和SA/SX-Y.ZS。其中X代表回路数量；Y代表回路最大承受电流；Z代表元件型号；后缀S代表回路具有检测功能，表明其具有大空间照明系统能力；②自然光利用硬件。窗帘、卷帘、幕布具有调光控制元件，其驱动元件为JA/SX.XX。其中第一个X代表回路数量；第二个代表电机的电压等级；第三个X代表元件型号，而调光控制常用元件分为荧光灯调光以及非荧光灯调光；③开关模块。开关模块可对大楼内的各种等级以及风机盘管、通风设备、加热/制冷设备进行开关控制；④传感器。传感器需要根据控制要求以及建筑平面图进行配置，例如Triton系列面板、温控器、人体感应器等。

高校在设计的过程中，首先通过EIB总线与照明控制器进行通信，其中传输速率达到9600b/s，其中央控制中心安装电话开关TG/S-3.1，能够实现电话网络远程控制，其次通过中央计算机编程程序设置，设置了20个组地址作为回路监控，通过回路状态LCD显示，实现对任何回路进行开关控制。而在电话开关输出设备中，设置3个不同播出的电话号码，当设备出现故障报警、状态信号异常的情况，能够自行拨号给维修人员。在光线感测器HS/S-3.1设置目的，需要其达到设定照度值时，能够向EIB总线发出开/关或者调光的信号，在照度值设定上，可分别调节为1~100lx或者100~20000lx。此外，还有为EIB系统总线提供电源的电源供应SV/S30.640以及LK/S4-1线路耦合器还有系统专用电缆等等[1]。

2.2宿舍灯光控制设计应用

在所有电气照明中，居室灯光照明占有很大的比例，如果能够对居室照明有效控制设计能够达到节能的目的。以高校学生宿舍（此高校宿舍为公寓楼改造，6人一间模式）内部灯光布局设计为例：1）宿舍内设备。根据对支线系统的要求，其中：①客厅需要3路照明开关控制、2路照明调光控制；②卧室需要2路照明开关控制、2路照明调光控制，7路空调控制；③4路窗帘、百叶窗进行电动控制；④门厅手动开关；⑤客厅、卧室选用遥控器即可对空调进行控制。在此基础上，需要在卧室、客厅能够对室内重要的电气设备进行状态查询，而且能够按需进行人工调控，在门口设有总开关，在住户离开时，能够一键关闭室内一切电气设备；2）驱动器选择。其中开闭控制驱动器采用SA/S4-10.1×2与SA/S8-6.1；而风机盘管控制驱动选用AT/S6.6.1-1×2；以及调光控制驱动器选用6198×2、6593×4以及6594×2；还有卷帘控制驱动器选用RA/S4.230.1×1；最后AV控制驱动器选择AV-CON×1；3）传感器选择。在卧室以及客厅安装3个带遥控五联面板，其中右门厅以及书房安装2个四联面板，在主卧室安装液晶显示器，玄关安装移动探测器；4）系统元件选择。电源控制器选择SV/S30.320.5；5）扩展功能选择。远程遥控选用话网管TG/S3.1[2]。

2.3教室以及教师办公室灯光控制设计应用

除了宿舍灯光照明，公共设施照明也在所有电气照明中占据很大比例，能够有效解决公共设施灯光处理节能，公共灯光控制存在以下五种方式：1）人工控制。按照使用习惯，在公共区域设置相应数量的开关，通过开关完成控制系统的动作；2）时间段控制。设置在公共区域传感器，根据系统设置的时间进行照明工作，而且能够根据人员出入情况，进行自动开关相应区域的照明设备，例如：教室走廊，在晚上五点以后自动开启，早上七点自动关闭。以这种方式控制，能够达到最大限度地节约电能；3）光线控制。设置在公共光照区域的光线感应模块HS/S-3.1，根据系统设定的光照度以及大堂内光照度的变化，自动开启照明设备的数量，以此来保证公共区域光照度保持恒定，例如教师办公室；4）中央控制。设置在中央监控室的IBus智能中央控制计算机，根据WinSwitch软件显示信息，能够实时掌握控制区域的照明设备运行情况，通过及时调整照明设备，能够有效节约能源；5）网络控制。通过OPC网关，IBus系统能够与其他自控系统进行集成管理，以此根据自控系统的操作指令，做出相应动作。

总结：综上所述，智能照明控制系统通过高科技控制照度等方式，实现智能化节约能源。本文通过对某高校教学楼内部设计图进行分析，其中包括：安装WinSwitch监控软件的中央计算机系统、EIB总线、宿舍硬件安装、教学楼控制模式等方面的分析，从整体描述了智能照明控制系统在电气照明节能设计中的合理性应用，希望能够帮助到一些电气节能设计方面的相关工作者。

参考文献：

[1]潘正.建筑电气照明节能设计[J].科技资讯，2017，15（14）：27+29.

[2]周士伟.智能照明系统节能控制的研究[D].电子科技大学，2017.