智能照明控制系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑樓宇中的廣泛應(yīng)用

時間：2022-08-04作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：142

摘要: 以某項目為例介紹了berker KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)在會議場所的應(yīng)用情況，簡要介紹了智能照明控制系統(tǒng)的組成和優(yōu)點，闡述了智能照明在會議場所應(yīng)用的必要性和可行性。
關(guān)鍵詞：智能照明控制；berker KNX/EIB；會議場所；節(jié)能
0.引言
會議場所是一般公共建筑的一個重要組成部分。無論是賓館、飯店，還是辦公大廈、圖書館、展覽館等，在這些建筑內(nèi)會議場所不可缺少。從多功能廳、報告廳到談判廳、會見廳、一般會議室等都是會議活動的重要場所。隨著社會的進步和經(jīng)濟水平的提高，會議場所往往配備了視頻、擴聲、多媒體播放等**設(shè)備，照明控制也需要有**的技術(shù)與之相適應(yīng)。傳統(tǒng)的照明控制方法是開關(guān)面板手動控制，只有開和關(guān)2 種狀態(tài)，既不利于管理也不利于節(jié)能。像多功能廳、報告廳等會議場所，一個房間往往具有會議、報告、宴會、娛樂等多個功能，需要營造不同的燈光效果，傳統(tǒng)的燈光控制方式是不能滿足現(xiàn)代化、智能化多功能廳、報告廳等會議場所需求的。智能照明控制技術(shù)為建筑節(jié)能和根據(jù)不同需求營造不同的舒適氛圍提供了行之有效的技術(shù)手段。本文以某部級辦公樓多功能廳、報告廳等會議場所為例，介紹了berker KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況。
1 智能照明控制系統(tǒng)簡介
目前，比較**的ABB、施耐德、西門子、博科等智能照明控制系統(tǒng)，均是基于KNX/EIB歐洲總線的系統(tǒng)，KNX/EIB總線標準起源于歐洲，現(xiàn)已成為**性現(xiàn)場總線標準為ISO/IEC14543—3，我國2007年發(fā)布的GB/Z20965—2007 《控制網(wǎng)絡(luò)HBES技術(shù)規(guī)范---住宅和樓宇控制系統(tǒng)》，指的就是KNX/EIB系統(tǒng)。Berker KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)采用KNX/EIB總線標準，通過一條4芯**通信線將不同位置及不同型號的智能控制模塊連接起來組成網(wǎng)絡(luò)，各智能控制模塊都內(nèi)置CPU及數(shù)據(jù)采集和存儲芯片，且每個單獨的設(shè)備自定義獨立的地址碼。廠家用專業(yè)化的軟件對總線上的設(shè)備進行數(shù)據(jù)編程，預(yù)設(shè)不同的工作場景，實現(xiàn)燈光控制和節(jié)能的效果。
1.1 系統(tǒng)組成
（1）開關(guān)控制器。適用于照明回路的通、斷控制，分為4路、6路、8路、16路執(zhí)行器，1個控制元件至多可控16路出線回路，每回路容量為16A。可安裝在**配電箱內(nèi)或與照明箱合用。
（2）調(diào)光控制器。適用于調(diào)光需求場所，與調(diào)光鎮(zhèn)流器配合使用，完成燈光照度的平滑變化。分1 路和3路控制器，每回路可達16A。
（3）傳感器。可實現(xiàn)溫度、照度、風力、人體移動等信號的拾取和傳輸，以滿足不同場景和節(jié)能的控制需求。
（4）智能開關(guān)控制面板。可實現(xiàn)燈光的區(qū)域控制和工作場景的調(diào)用，通過編程可設(shè)置多個工作場景，且用一個按鍵即可完成場景調(diào)用，既方便又節(jié)能。
1.2 系統(tǒng)優(yōu)點
（1）舒適性。可為現(xiàn)代建筑創(chuàng)造一個非常舒適的工作及生活環(huán)境。
（2）節(jié)能性?，F(xiàn)代化樓宇在滿足使用者對環(huán)境要求的前提下，通過調(diào)光、區(qū)域控制編程以及根據(jù)人員的活動狀況、工作規(guī)律、自然光線狀況來自動調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，以實現(xiàn)較大限度節(jié)能的目的。
（3）靈活性。能滿足多種用戶不同環(huán)境的功能要求。電氣安裝總線是開放式的，允許用戶方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃建筑平面。
（4）經(jīng)濟性。智能照明系統(tǒng)的自動控制功能的使用可大量減少管理與維護人員，降低管理費用，提高管理水平。前期投資通過節(jié)能降耗，一般2～3年即可收回成本。
2 某辦公樓會議場所的實際應(yīng)用
某集團新建總部辦公樓，建筑面積6萬m2 ，地上18層，地下3層。該集團在全國及北京有幾十家分公司，平時大小會議非常頻繁，具備會議功能的場所設(shè)置較多，共計15個，其中報告廳、多功能廳各1間分布在1層；談判廳、會見廳各2間分布在3層及15層；一般會議室9間，分布在4～12層。
以上所有會議場所，均設(shè)有投影、擴聲、同步錄音、多媒體播放等會議設(shè)備，多功能廳、報告廳還具備視頻會議功能。現(xiàn)代化、智能化程度要求較高，每個場所承擔著不同的功能需求。燈光須從照度、控制、節(jié)能角度滿足不同的功能需要，營造出舒適的燈光氛圍。經(jīng)過論證和考察，選定berker KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)作為該項目會議場所的燈光控制系統(tǒng)。
2.1 多功能廳
多功能廳建筑面積約550m2，可容納400人。具備一般會議、視頻會議、宴會、娛樂演出等功能，所有燈具要求調(diào)光。配有2×42 W嵌入式筒燈198套（含1～10V模擬調(diào)光電子鎮(zhèn)流器）作為主照明，其中75套配色溫3000K光源，123套配色溫4000K光源。另配有1×35W支架燈75套、1×14W支架燈10套作為輔助照明，均含1～10V模擬調(diào)光電子鎮(zhèn)流器和色溫3000K光源。共設(shè)20個普通照明回路,3個應(yīng)急照明回路，分2個照明配電箱供電，其中6個普通照明回路和3個應(yīng)急回路控制色溫3000K的燈具，其他回路均控制色溫4000K的燈具。為滿足不同的功能需求，營造舒適的燈光效果，故采用6場景智能控制面板。具體按鍵場景設(shè)置如圖1所示，智能面板場景控制說明如表1所示。
圖1多功能廳智能面板按鍵控制場景
通過對不同色溫光源的不同控制和工作場景的變化，實現(xiàn)了不同的功能需求，營造出不同的燈光效果，同時起到了節(jié)約能源的目的。
表 1 多功能廳智能面板場景控制說明
2.2 報告廳
報告廳建筑面積約450m2，為階梯形，設(shè)有固定桌椅，可容納200人開會。具備一般會議、視頻會議、演講等功能，所有燈具要求調(diào)光。配有2×42W嵌入式筒燈230套作為主照明，另配1×50W嵌入式圓形調(diào)角小射燈（含1～10V可調(diào)光電子變壓器）123套作為輔助照明。將其分為16個普通照明回路和5個應(yīng)急照明回路，全部采用色溫4000K的光源和6場景智能控制面板。具體按鍵場景設(shè)置如圖2所示，報告廳智能面板場景控制說明如表2所示。
圖2 一層報告廳智能面板按鍵控制場景
表 2 報告廳智能面板場景控制說明
2.3 其他會議場所
除首層報告廳、多功能廳以外的會議場所，考慮到造價因素，不設(shè)調(diào)光，全部通過智能模塊開關(guān)控制。每個會議室燈具均采用18W節(jié)能筒燈和36W日光燈。在門口側(cè)面墻上安裝智能4場景控制面板，設(shè)置場景分別是會前準備、會議模式、投影模式和關(guān)閉模式。各場景燈具區(qū)域控制情況同報告廳。
3 運行效果
該項目所有會議場所全部通過berker智能照明控制系統(tǒng)（2×2×0.8）mm2的EIB總線電纜相連。在首層中控室設(shè)有智能照明管理總站。操作人員可以在中文圖形化的界面上進行監(jiān)控和操作，監(jiān)視整個智能照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)。該項目現(xiàn)已竣工并投入使用1年多，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且達到了預(yù)期效果。
（1）實現(xiàn)了會議場所照明控制智能化。通過EIB總線電纜，使大樓15個會場所相互連通，在中控室通過顯示屏即可了解各層會議場所的使用情況和會議排班情況；通過一個按鍵即可調(diào)用任一個會議場所的工作場景；還可通過編程隨意改變各會議場所的照度，以適應(yīng)各種場合的不同場景要求。
（2）達到了節(jié)能效果。智能照明控制系統(tǒng)使用了**的電子技術(shù)，能對大多數(shù)燈具（包括白熾燈、日光燈、節(jié)能燈、鹵素燈、LED燈等）進行智能調(diào)光；根據(jù)會議場所開會時的不同階段，設(shè)置不同的工作場景，并且通過智能化編程和控制達到節(jié)能的目的。
（3）提高了管理水平，減少了維護費用。智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開與關(guān)轉(zhuǎn)換成智能化管理，智能調(diào)光可使燈具壽命延長2～20倍，不僅使會議的管理者提高了管理水平，還可大大減少運行維護費用和人力成本。
4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)（含元件選型）
4.1系統(tǒng)簡介
Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來的，其中EIB（European Installation Bus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。
Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標準的2*2*0.8EIB BUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可實現(xiàn)照明燈具的遠程集中控制，又可實現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論可連接控制模塊數(shù)量達580000多個。
安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。
4.2系統(tǒng)工作原理示意圖
4.3產(chǎn)品選型
4.3.1開關(guān)驅(qū)動器
用于對設(shè)備進行開關(guān)控制的驅(qū)動器，具有延時、預(yù)設(shè)、邏輯控制、場景、閾值開關(guān)等功能，電氣參數(shù)如下：
4.3.2調(diào)光驅(qū)動器
2路0-10V調(diào)光器，可對每路進行回路開關(guān)控制并輸出 0-10V 調(diào)光信號對具有 0-10V 調(diào)光接口的燈具進行調(diào)光,具有開關(guān)、場景、狀態(tài)反饋等功能，電氣參數(shù)如下：
4.3.3傳感器
傳感器是一種能感受外界信號、物理條件（如光、移動）的設(shè)備裝置，并將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置（如調(diào)光器、開關(guān)驅(qū)動器），電氣參數(shù)如下：
4.3.4總線電源
KNX/EIB 系統(tǒng)標準供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，至多可以為 64 個設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、 過流指示和短路保護。標準導(dǎo)軌安裝，電氣參數(shù)如下：
4.3.5智能面板
用于接受按鍵觸動信號，可通過區(qū)分短按與長按并結(jié)合不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能，電氣參數(shù)如下：
4.3.6干接點輸入模塊
用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能，電氣參數(shù)如下：
4.4系統(tǒng)功能
（1）光照度（需要配照度傳感器）監(jiān)測，對利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進行照明控制和調(diào)節(jié)，滿足照明和節(jié)能要求；
（2）公共區(qū)域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明，應(yīng)設(shè)置紅外或微波類人體感應(yīng)器，并結(jié)合智能控制面板，實現(xiàn)各種場景照明控制，盡可能較少燈具點亮時間；
（3）樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測控制；
（4）設(shè)備房、設(shè)備房走道采用分組就地控制；
（5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結(jié)合時控的集中控制方式；
（6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫面美觀,實時顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；
（7）應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；
4.5系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
4.6系統(tǒng)的控制優(yōu)勢
（1）系統(tǒng)可通過、觸摸屏、電腦對現(xiàn)場的燈光、空調(diào)及窗簾等進行遠程集中控制，使得控制較加方便智能，用戶體驗較好；
（2）系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶操作較加安全、舒適；
（3）系統(tǒng)在實施過程中，充分結(jié)合自然光及人員的活動規(guī)律來自動控制燈光，減少能源消耗，達到很好的節(jié)能效果；
（4）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu)，搭建簡單靈活，系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響，可獨立工作，可靠性較高；
（5）多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動感應(yīng)控制，定時控制，場景控制和集中控制等，控制方式較靈活；
（6）系統(tǒng)的自動控制、遠程集中控制等功能，在實現(xiàn)自動化的同時，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；
（7）升級系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時，*增加連接線，不需關(guān)閉整個系統(tǒng)，只需更改設(shè)備參數(shù)即可實現(xiàn)，維護方便，操作簡單；
（8）系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，強制打開應(yīng)急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風險，提高了建筑的安全性。
4.7安科瑞組網(wǎng)方案
智能照明控制系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，擴展方便，當系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時，各設(shè)備以樹形枝狀延伸，構(gòu)成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)；當系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠、范圍較大時，用支線耦合器組成多條支路，構(gòu)成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng)；當系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠、范圍很大時，用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構(gòu)成樓群智能照明控制系統(tǒng)。
5.結(jié)語
會議場所在公共建筑中不可或缺，而且非常重要。應(yīng)用智能照明系統(tǒng)管理會議場所有利于節(jié)能和管理，較可提高建筑的檔次和企業(yè)的形象。Berker KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)不但只對燈光進行智能控制，還可與中控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)無縫集成，實現(xiàn)統(tǒng)一管理；還可用于家居，形成智能家居系統(tǒng)。相信，隨著國家的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，以及節(jié)能意識的增強，智能照明控制系統(tǒng)一定會廣泛應(yīng)用在各種建筑之中。
參考文獻
［1］*人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理**.GB/Z20965—2007 控制網(wǎng)絡(luò)HBES技術(shù)規(guī)范---住宅和樓宇控制系統(tǒng).北京：中標準準出版社，2007.
［2］馮立祥，智能照明控制系統(tǒng)在某辦公樓會議場所的應(yīng)用.
［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2019.11版.

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