智能照明控制系统在智能楼宇中的应用
    

目前,随着信息产业的高速发展,智能系统这个名词已逐渐被人们所认识,在北京、上海、广州、深圳等地也不断地涌现出了一大批智能楼宇大厦。所谓的智能楼宇,就是一种基于计算机控制平台,对空调、变配电、安防、通讯、广播、照明、门禁、会议等各项子系统的监测与建筑物有机的结合,最大限度的满足使用者舒适性、方便性的要求,以达到节能、高效管理、快速的信息化服务等目的。

照明在楼宇内的用电量占有很大的比例,智能楼宇的最大特点之一便是节能,而自从照明质量和水平成为衡量楼宇智能化程度的重要标志——“绿色照明工程”的计划制定并实施后,智能照明系统愈来愈成为智能楼宇中可持续发展的一项重要内容,它的控制水平的高低也直接反映出楼宇的智能化水平。

合肥爱默尔公司M-Bus智能照明控制系统便是基于总线式结构,分散布置,能将大楼内所有照明回路及电动设备集中控制、管理及监控的一套智能系统。它可以独立运行,有一套独立的控制协议,相对BA系统来说比较简单,完全能满足对照明控制的要求。

M-Bus系统由输入单元、输出单元、系统单元三部分组成(见下图)。
  输入单元:将外界的信号转变为M-Bus系统信号在系统总线上传播;
  输出单元:收到相关的命令,并按照命令对灯光做出相应的输出动作;
  系统单元:为系统提供弱电电源和控制信号载波,维持系统正常工作。

1 M-Bus智能照明系统在智能楼宇中的主要应用

(1)室内:室内办公区域、公共活动场所及会议室(如办公室、大厅、停车场、会议室等)。
  控制功能如下:
  灯光场景控制;
  红外探测器自动控制;
  现场开关及调光控制;
  电动设备(屏幕、窗帘等)联动控制;
  会议系统控制;
  无线触摸屏图形控制;
  消防、安防联动控制;
  计算机集中监控。

(2)户外:户外装饰及泛光照明:如霓虹灯、泛光灯等。控制功能如下:
  灯光场景自动控制;
  灯光定时控制,分时、分期、分日、分季自动控制;
  根据外界光亮度自动控制;
  计算机集中监控;
  回路状态监测。

2 M-Bus系统在智能楼宇中的解决方案

2.1 办公区照明

(1)职员办公区

由于员工办公区域面积大,可以将整个员工办公区分成若干个独立的照明区域,采用场景控制开关,根据需要开启相应区域的照明。由于出入口多,故实现办公区内多点控制,方便使用人员操作。在每个出入口都可以开启和关闭整个办公区的所有的灯,这样可根据需要,方便就近控制。同时可以根据时间进行控制,比如:平时在晚上6点自动关灯,如有人加班,可切换为手动模式。

(2)经理办公室

经理办公室是总经理办公与会客的主要区域,功能的多样性必然需要多样性的灯光来配合。因此经理办公室可采用多种可调光源,根据实际使用需要,通过系统预设照明回路的不同明暗搭配,产生各种灯光视觉效果,使经理办公室始终保持最符合使用需求的灯光环境(如办公、会客、休闲等多种灯光场景),操作时只需按动某一个场景按键即可调用所需的灯光场景。

举例:经理上班时,只需按一下门口的控制面板上的“办公”按键,房间内的吊灯、装饰画前的射灯、办公桌上方的嵌入式日光灯以及位于柱边、墙边的定向射灯能分别自动达到80%、50%、70%、以及20%的照度,营造一种安静、明快,同时又不乏庄严的效果;经理入座后,如有客人来访,经理只需拿起手边的遥控器按一下“会客”按键,吊灯自动达到40%,射灯、正前方的冷光源日光灯、柱边、墙边的定向射灯以及位于房间中央的低压射灯、灯槽内的洗墙灯都分别达到60%、80%、50%、50%以及30%,衬托出房间的气派和明亮,代表了友好和欢迎;午休时,只需按一下“休闲”场景按键,房间内的主照明全部变暗,灯槽内的槽灯调到合适的亮度,达到休息的目的。经理离开时,按一下“关闭”按键,房间内的灯光能延时数秒钟或数分钟(根据预设值)后缓慢熄灭。

2.2 会议室及多功能厅

多功能厅主席台灯光以筒灯和投光灯为主;听众席照明以吊顶灯槽、筒灯和立柱壁灯为主。其中主席台可增加舞台灯光以满足演出的需求,其控制由舞台灯光、音响专业设备控制。多功能厅可根据其使用功能不同设立多种模式。

报告模式:应以突出发言人的形象为主,主席台筒灯亮度在70%~100%之间,透光灯适当开启,以不影响发言人感觉为原则;听众席以筒灯(亮度80%)为主,方便与会人员记录,同时壁灯全部开启。

投影模式:主席台只留讲解人所在位置,筒灯亮度在50%;听众席以筒灯由前排至后排逐渐增亮,壁灯全部开启。投影模式时可增加对投影仪的红外控制。

研讨模式:所有灯光全部开启,亮度90%~100%.
入场模式:听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启,亮度100%,主席台筒灯亮度50%.
退场模式:听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启,亮度100%.
备场模式:主席台筒灯与听众席筒灯亮度均在70%.

以上所有模式场景变换,均设置淡入淡出时间1~100s可调,保持场景切换不影响会议进程和视觉效果。

为方便工作人员平时进出该场所,在多功能厅外设置两键开关,当需要进入时只需点击进入开关,室内自动打开部分灯光,满足可视效果;当清场结束,关门后,只需点击清场开关,即可关闭所有灯具及电动设备。

2.3 辅助区照明

(1)大厅

人员进出较多的时段(如上下班时段),打开大厅全部回路的灯光,方便人员进出,人员进出较少时段,打开部分回路的灯光,此区域照明控制集中在相关的管理室,由工作人员根据具体情况控制相应的照明。操作既可由现场就地控制,也可由中央监控计算机控制,还可设置时间控制。

(2)走廊、楼梯间及洗手间

采用自动照明控制,正常工作时间全开,非工作时间改为减光照明,节假日无人时可以只亮少量灯。各出入口处有手动控制开关,可根据需要手动控制就地灯具的开关。

可采用红外移动控制方式,人来开灯,人离开后延时关闭,以节约能源。

2.4 户外照明

(1)停车场及停车场入口照明

在车库入口管理处内安装M-Bus开关,用于车库灯光照明的手动控制。平时在系统中央控制主机的作用下,车库照明处于自动控制状态。

每天上下班高峰时段,车库车辆进出繁忙,车库的车道照明和车位照明应处于全开状态,便于车主进出车库。在非高峰时段,白天日光充足,车流量小,可关闭所有车位照明,并对车道照明采用1/2或1/3隔灯控制,以节省能耗。深夜时候,车流量最小,可关闭所有的车道照明和车位照明,只保留应急指示灯照明,保证基本的照度,以节约能耗。也可根据实际照明及车辆的使用情况,将一天的照明分为几个时段,通过软件的设置,在这些时段内,自动控制灯具开闭的数量。达到控制区域不同的照度方式以供照明,这样使灯光的照明既得到了有效的利用,又大大地减少了电能的浪费,保护了灯具,延长了灯具的使用寿命。如有特殊需要,可在管理室用按键开关,手动开启或关闭照明。当符合了自动控制的要求时,系统会自动恢复到自动运行的状态,无需手动复位。

(2)建筑物户外景观照明

景观照明即指建筑物的夜景照明,就是利用各种光源和灯具所产生的不同效果,结合建筑物特点及周围环境。创造出建筑物在夜间同白天一样的动人效果。

传统的景观照明控制使用室外的强电配电箱,安装普通定时器的方式来实现灯具开启和关闭的效果,这对控制的准确性,操作的方便性,以及更改的灵活性来考虑,这已经远远不能适应目前智能化建筑的标准和要求。而M-Bus系统在控制上可以完全满足上述各项要求。

建筑物面积较大时,室外景观照明分散,为了节省大量的强电电缆,以就近设置为原则,结合强电配电箱,用M-Bus继电器单元进行控制,所有就近区域的M-Bus元器件用一根RVVSP4×0.75线缆进行连接,并入就近的M-Bus网络,通过网关将M-Bus协议转换成TCP/IP网络协议传输,在中央监控计算机上建立图形化监控界面,可手动控制现场每条照明回路的开启和关闭,通过软件方式编写整个景观照明的定时程序,分为平时照明场景、节假日照明场景、重大活动照明场景,每天照明场景自动开启时,分别划分出18:00、20:00、22:00、00:00、07:00五个时段的照明控制效果,全部过程由计算机自动控制,省去大量的人手操作,增加了控制的准确性,并且有良好的图形监控界面,临时开启时,只需要在计算机界面上操作就行了。在M-Bus配电箱内的输出元器件上,可进行现场的手动开关控制,即使总线故障,也不至影响景观照明的正常运行。通过这种控制方式,有效的减少了电能的浪费,降低了运行成本。

3 采用M-Bus智能照明控制系统产生的总体效应

智能建筑最主要的是体现在其先进与实用性,具体功能可视为用多元化信息传输,大楼全面监控及管理,体现一体化集成,资源共享,实现“绿色照明工程”计划。

智能照明作为智能建筑智能系统的一部分,从各个方面无一不体现了“绿色照明工程”所要求的节能、高效、安全和舒适。

(1)安装便捷,节省线缆

M-Bus系统是一种二线制的照明控制系统,以一跟RVVSP4×0.75线缆作为控制总线,将系统中的各个输入、输出和系统支持单元连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其它用电负载上,而无须经过开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过M-Bus软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于M-Bus系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。

(2)编程性

M-Bus系统可以通过电脑,用M-Bus控制软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控,并可以随时方便地根据用户需求修改控制关系。M-Bus系统提供的可编程性对今后可能发生的变动有很强的适应性,当某种原因需要变更照明控制关系时,只需在软件中进行修改,而无须重新敷设线缆。

(3)改善工作环境,提高工作效率

在大楼办公室,配以可调光电子镇流器的日光灯在M-Bus智能照明控制系统控制下与传统的日光灯照明系统相比具有显著的优点。

因为配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动(电网频率的2倍),这种频闪使工作人员头脑发胀,眼睛疲劳,降低了工作效率。而可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40KHz—70KHz)下,不仅克服了闪频,而且消除了由于使用START而造成起辉时的亮度不稳定,健康、舒适的环境,同时也提高了工作效率,而这一点却给业主带来预想不到的巨大经济回报。

(4)节约能源,降低运行维护费用

由于M-Bus系统中采用了红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术,智能化的运行模式,使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作,不但大大降低运行管理费用,而且最大限度地节约能源,与传统的照明控制方式相比较,可以节约电能30%.

(5)长期的、可观的潜在收益

M-Bus还采用软启动、软关断技术,可使每一负载回路在一定时间里缓慢启动、关断,或者间隔一小段时间(通常几十到几百毫秒)启动、关断,避免冲击电压对灯具的损害,成倍地延长了灯具的使用寿命。同时,M-Bus系统具有开放性,提供与BA系统(包括闭路监控、消防报警、安全防范系统)相连接的接口和软件协议,便于构成一个完整的楼宇自控系统。采用了BA系统的建筑物,如果也使用M-Bus智能化照明管理系统,带来高质量的照明环境,将会提高整个建筑物的智能化管理水平,增加该物业的亮点,为精品工程和标志性建筑赋予现代化、智能化和时代感,这些无疑都获得了许多潜在的收益。
 

 
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    收录时间:2013年08月08日 18:59:07 来源:照明中国网 作者:钱 浩
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