智能照明控制系统设计方案和对策

1、.wd.wd.wd. 正奇金融广场 智能照明控制系统 设 计 方 案 书工程名称：正奇金融广场工程类别：智能照明控制系统 文本类型：设计方案概述*多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层，其主要功能区有上百间商铺，走廊，卫生间及一些公共区域。第一局部：前言网络时代的开展，应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来，随着经济的开展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中，各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。

2、商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具那么相比照重更多。使用照明控制系统，更能表达其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进展时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。第二局部：商场用电现状2.1商场用电概述随着改革开放的不

3、断深入和开展，各行各业正在发生着日新月异的变化，建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁，现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越完善，功能越来越齐全，所用设备和材料那么越来越新。商业建筑的开展必然伴随着照明创新的繁荣，现代商业建筑照明设计的开展趋势是多方化、情趣化、艺术化和节能化。 商场超市行业的竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下降的处境，对此，只能从加强市场开拓及成本控制两方面着手。相对而言，成本控制易于实施，风险也更小。在各项成本中，电费是一项主要成本。 据中国连锁经营协会公布的?商超行业节能情况调查报告

4、?显示，我国商场/超市/营业场所行业中存在着惊人的能源消耗。被调查的全国20家营业面积在8000平方米左右的大型综合商场/超市/营业场所，平均年用电量为145万千瓦时，需支付总的用电费用约为130万元/年，占门店销售总额的1.52%；在零售业净利润仅为零售额1%到2%左右的今天，以商业用电电费每度一元计算，节约一度电的成本相当于增加大约100元的零售额。 电耗在商场/超市/营业场所/的全部能耗中占有大量比重，主要用电设备有照明设备、中央空调、自动扶梯及电器等其它用电设备，各局部的用电比例如下： A 照明设备用电约占商场/超市/营业场所/用电总量的50%60%。 B空调用电约占20%40%。 C

5、自动扶梯及其他电器用电约占10%20%。 其中，我们针对商场照明用电，进展分析以及智能化节能管理设计。2.2商场照明用电分类 (1) 商场立面照明 各个商业建筑都有它的一般商业性和各自的特征。对商场的立面照明除如何将它的一般性和特征展现得更有艺术性之外，应该有意识地将临街的立面和门厅照得更明亮，更具艺术性，令路人对商场有深刻印象。另外，还需有渲染商店形象的广告照明。 (2) 商场商铺照明 每个商铺具有独立的智能照明系统，同时受大楼总控管理，实施监管。采用常规照明灯具，保持正常视觉光感，满足常规照明需求。(3) 商品广告照明 用霓虹灯造出商品名称、形状、商标，或勾边、或沿广告形状制造，灯光或长明

6、、或闪烁。有的广告底层尚配以卷地毯式的闪烁的霓虹灯衬托。透明广告画、图片制成灯箱，在画或图片后面用光管列照射，使画面色彩透射出来。不透明广告画面，用投光灯照射，将画面的色彩和层次显现出来。其中、项采用高显色性的光源。 (4) 商场的一般照明 选用高光效的光源，如节能灯、荧光灯。选用高效率的灯具，如高效荧光灯具或其他高效灯具。光源的光色，应既与商场空间协调，又能将商品质感最确切、最真实地显示给顾客。此外，还要围绕商品建筑照明周围的光环境(如装修材料及其色泽等)和商品内容确定。根据商场所在地区的经济、电力供应、环境，确定适宜照度。有时为了引起顾客对一些商品的注目，要使重点照明的照度增加几倍，增加了

7、耗电量。在有空调的商场也增加了空调耗电量，照度上下，必须慎重分析，适合当地条件。除水平照度，还应合理设计垂直照度。一般选用宽光束或蝙蝠型配光曲线的灯具。一般照明的照度，主要是均匀度，以适应商品陈列方式和陈列场所的变动。假设货架为长条式排列，那么采用蝙蝠配光曲线高效荧光灯具，灯具应沿两货架中间布置，防止主光束投射到货架顶上。 (5)商场的重点照明 为了重点地把主要商品或主要场所照亮，以突出商品，激发顾客的购置欲望。照度应随商品种类、形状、大小、展出方式而定，同时必须和商场内一般照明相平衡出良好的照度。在选择光源及照明方式时，不能无视商品的立体感、光泽及色彩等。 (6) 应急照明的分类 应急照明是

8、在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。应急照明不同于普通照明，它包括备用照明、疏散照明、安全照明三种。 2.3商场照明用电现状1用电设备数量众多、规格繁杂，由于大量非线性负载的使用，导致负荷严重非线性，产生电压瞬变、电流浪涌及谐波等不良电力品质现象，消耗了大量的无用功率，导致电力系统功率因数低下，电力污染严重。 2一组来自中国有关部门的调查数字显示：中国楼宇年电力消耗总量占中国总消耗量的10%，能源费用超过800亿元，尤其在大型公共楼宇中，中央空调和照明是最大的两个“电老虎。 3照明分室内照明和室外照明，照明系统耗能的现状是“省电不省钱，

9、照明系统是楼宇尤其是酒店、饭店及娱乐场所的第二大能耗，其特点是各类灯具多，品种多，单个灯具功率小，假设针对每个灯具进展改造非常不划算；即使是全部采用节能灯具，也会因为节能灯的质量和使用寿命参差不齐，使得用户在选用节能灯时面临省电不省钱的为难局面。 2.4 商场照明要求 (1) 创造良好的视觉条件，保证足够的照度和必要的照明质量，包括良好的颜色显现，合理地限制眩光等。 (2) 满足吸引顾客、渲染商品特色等促销手段的特殊需要。 (3) 确保使用安全，包括防止照明系统运行引起火灾和电击事故，还需提供商场中发生意外事故时保证人员安全疏散所必需的照明。 (4) 具有足够的灵活性，以适应商场内部因销售策略

10、变化、商品变换、季节更替等引起的对照明要求的相应变化。 (5) 节约能源，从使用高效光源、灯具和控制方法、运行管理等多方面措施人手，在满足视觉条件的前提下，使照明耗电量最小。 综上所述：商场的电气照明不同于其他场所的照明，对新建商场的绿色照明除了通过采用高光效的光源、高效率的照明器来实现，更为重要的是，需要通过合理的控制方式、控制模式以及电能、电量的综合管理来实现节能的最大化。在考虑绿色照明节能控制的同时，还应着重注意通过控制模式实现的视觉环境。不仅要解决光源与灯具的品种、类型和数量的问题，而且要解决照明管理与控制问题，应把照明艺术、能源管理统一考虑。因为这些将直接影响商场的经营和效益，影响消

11、费者的购物欲望，甚至影响到消费者的身心安康。 第三局部：智能照明控制系统的应用3.1应用的目的3.1.1 低碳、节能带来可观经济效益1建筑的主要能源消耗表达于电能消耗。目前照明设备一般采用传统的定时控制和人工控制两种方式。这两种控制方式效率低下、可靠性低、能源浪费严重。有些地方的照明设施采用声控, 此种方式的缺点是任何的声响都可以使照明设施启动。这在一定程度上也造成了浪费, 同时还减少了灯具的寿命。在我国照明用电量占总发电量的以上，在英国大约占总发电量的以上，如果有效地利用照明用电，这个数量可以减小。我们电力主要来自煤炭，照明节电就意味着减少O、O、O有害气体排放，减少对大气污染排放，实现低碳

12、经济目标。通过照明的智能控制，可实现最大程度电力能源的合理化利用与安排。减少不必要的能源浪费，通常工程比照可节约20%-30%左右的电能。无论是评定绿色建筑LEED认证，还是评定5A建筑，其中公共环境建筑节能、室内光环境、信息服务与管理是重点考量工程。是区别于其他建筑的本质所在。3.1.2 改善工作环境；提供工作效率智能照明控制系统以情景面板代替各种开关面板，可以有效地控制各个区域内整体照度值，从而提高照度的均匀性。同时，解决了频闪效应不会使人产生不舒适、头昏脑涨、眼睛疲劳的感觉。用场景方式准确执行，灯光设计师，设计的最近照明效果。增加营业员工作效率，提高顾客购置环境。3.1.3 美化建筑环境

13、；营造商场气氛智能照明美化室内环境。通过智能照明控制系统采用场景控制功能，利用巧妙的预先设置，充分利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗角度，创造出立体感、层次感十分强烈的灯光效果，使用时只要轻轻一按，无论是庄重、还是休闲；无论是严肃、还是活泼。艺术化环境气氛会随着应用场合的需求而立马呈现。商场的日常营业模式、活动舞台演出模式、节日庆典模式，照明的组合给商场增加视觉享受与绿色光环境的享受。3.1.4延长光源寿命，方便控制管理智能照明控制系统能成功的抑制电网的浪涌电压，同时具备扼流滤波等功能，防止不稳电压对光源的损害。延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯具的工作量，降低照明运行费用，

14、管理也变得简单。提高管理效率，减少维护费用。通过智能控制系统，管理人员可以通过电脑、遥控器等多种控制方式对各种用电设备进展控制。不仅使本案的管理者能将其高素质的管理意识运用于用电设备的控制中去，同时将大大减少本案的运行维护费用，并带来极大的投资回报。3.1.5数字化楼宇管理，科技人文表达照明智能控制系统，充分表达在将传统照明实现了，可视化，数字化，信息化。并常见于，与各个楼控子系统进展了完整的系统集成，形成数据化集中管理应用。利用同一电脑平台以及数据库，实现楼宇的现代化数字管理。强弱电别离带来安全性。智能化控制系列产品采用符合国际潮流及建筑开展方向的CAN总线技术，进展强、弱电别离式布线。用2

15、4V弱电控制强电，强电都走天花板或墙体，人们通过遥控器、弱电开关灯方式来控制用电设备，所能接触的全为安全弱电，极大的保护了人身安全。布线方式简单、灵活。只需灯具原有线路直接进入配电箱，而无需增加布线工作量与材料，相反，在人工、材料上节约十清楚显。3.2 应用的功能一使灯光具备单回路开关、群组开关的控制功能二使灯光具备整体场景变化的控制功能三使灯光具智能触控面板，电脑管理多种控制方式四使灯光具备无人工管理逻辑功能，定时、电脑控制五使灯光具备电流检测、故障报警、回路状态反响功能六使灯光管理具备历史数据查询、图形报表生成、打印输出功能七控制系统具备紧急手动开关功能八空调集中控制3.2.1延时分区启动

16、，系统保护功能大面积公共照明，回路众多，灯光不宜瞬时开启，防止瞬间电流峰值，对照明设备以及供电线路造成的损害。本系统采取分区、分回路逐步启动。错开瞬间峰值，到达保护电路及用电设备功能。本系统采用磁保持自锁型继电器模块，控制设备只在执行动作中需要电流，减少设备用电量。当设备供电系统故障，控制回路保持原有工作状态，防止因故障造成现场混乱，加之具备模块手动开关功能，将安全系数降至最低。3.2.2定时功能，拓展功能可以对楼内的灯光系统进展定时功能。按照预先设定值，执行预设照明模式根据时钟自动执行。在控制方式上既能节约能源，还能让照明系统表达出的人性化。设备可拓展开关量输入信号、模拟量输入信号。如移动探

17、测器、亮度感应器等配合照明设计实现智能化管理。3.2.3场景功能 各种组灯光的变幻组合能在不同的时刻营造出和谐的气氛，通过智能照明系统的布线和设置，能轻松的根据不同应用场合实现不同的场景模式。并能将这些场景实现“一键式存储和开启。每个灯在不同场景中各自的状态和亮度均可设置并记忆，使用时只需轻轻一按，复杂的灯光效果即刻呈现。场景功能中，照明灯光还可以与其它设备如幕布、窗帘、电视/音响等配合组合成复杂的场景。可以设置定时出现预设照明场景效果。准备营业模式：在正式营业前60分种，前场员工必须做准备工作；在营业完毕后的60分钟内，员工必须做整理工作。所以投资方认为营业前后的两段时间内，只均匀地开启1/

18、3的灯。营业模式：正式营业的时间段，陈列区，展示区，柜台区照明回路翻开，主要吊灯照明关闭，以及装饰性灯具关闭。庆典模式：除普通照明回路开启外，装饰性灯具翻开，如灯带等。值班模式：10%的主要通道照明灯具开启，其余关闭。应急模式：在市电供应出现故障而需要使用后备电源时，在正常营业时只均匀开启30%的灯。自定义模式：可根据需要自定义编辑照明模式。3.2.4控制功能系统可承受多种控制功能，根据实际情况选用控制设备 智能照明系统还具有以下控制方式：笔记本电脑、本地开关、手机、移动感应器、亮度感应器控制等。通过智能灯光系统，管理人员可以远距离操作整层灯光变化，如调整公共区域模式，或者临时对某回路开关或调

19、光。大楼值班人员，配置无线PDA，在大楼任意位置均可利用手持PDA实现对照明、空调、窗帘等设备的控制。3.3 应用的投资回报分析仅以本建议书“ 3.2.3场景模式中的其中一个模式-“准备营业模式计算下表：比照工程传统控制智能控制比照结果控制模式全开全关准备营业模式商场面积10000平方米10000平米举例每平米照明电量W100商场标准系数总功率KW/h1000每天平均使用时间h14h(1/3*1h)+(1/3*1h)+12h=12.6 h准备营业模式商业电费(元/度)11每天耗电量度1400012600每天节省用电1400度每月使用天数天3030每月耗电量度420000378000每月节省用电

20、42000度每年电费元504万453.6每年节省电费50万元两年电费元1008万907万两年节省电费100万元以上借用1万平方的商场举例，采用保守电量、保守电费估算后得出，仅利用智能照明的1种管理控制模式，即可在两年内节约电费100万元人民币。其他各种节能某式，如巡更模式、值班模式等等可营造出节能价值更为惊人，此处不予逐项推算。智能照明系统所产生的，高效管理、增强商场照明效果等附加值，由于不好量化计算，此次不予推算。第四局部：插座用电管理控制通过横向比照，空调、照明、插座并列为办公大楼的能耗大户。其中插座的能耗管理往往容易疏忽，而造成能源的极大浪费。本次设计插座管理根据实际用电用途需要分为“被

21、控与“非控两种类型。即 机、实验设备、保温设备、局部重要电脑、楼等需要长期通电的用电器，列为非控插座；饮水机、灯具插座、日常办公插座、日常用电插座等在非办公时间不需要长期工作的，列为被控插座。结合时间管理与中控调度管理进展合理开关管理。仅用插座给饮水机供电这一个应用来举例。饮水机作为公用设备体积较小，容易被无视，很少有办公楼能做到下班关机断电，往往24小时不断电，饮水机不停反复加热，即白白浪费电能，又因反复加热水质不利于安康。普通的有热胆饮水机的热胆功率为450550W，如果每天24小时开机，那么它的日耗电量为1.081.32kWh。如取1.2 kWh中间值，那么年耗电量即438 kWh。每层

22、楼仅按10台饮水机计算，8层楼年耗电量即3.5万度电。第五局部 系统网络拓扑根据总线特性及其它因素考虑，每楼层设置两条或三条控制总线根据设备数量多少而定。每条控制总线将区域所辖配电箱中模块与控制面板，依次手递手形式连接成总线型构造。动静探测器通过控制线连接通用输入模块而融于总线。每条总线通过通信协议模块与楼层交换机相连接，形成子网形式。凭借楼宇的主干网络，将各楼层的子网形成统一的智能照明控制网络。举例：CAN8、CAN9总线楼层聚集此网络架构能有效地控制各子网和主干网之间的信息流通、信号整形、信号增强和调节传输速率，提高系统工作的可靠性、有助系统设备的拓展性。 与其他系统联动消防联动参考通过开

23、关量输入模块把消防信号接入CAN总线系统，当有信号输入时，输入模块按照预设指令强制接通或断开相应的开关驱动器输出回路；通过这种方式也可以实现与其他系统的简单联动功能，例如安防报警时的联动等。手动、自动切换参考图例包括一次控制回路图及二次控制回路图，CAN总线 驱动器控制接触器的线圈，同时二次控制中采用了转换开关，具有手动/自动转换功能。BMS/BA互动参考通过OPC通信方式，可以与物业管理系统BMS，楼宇自控系统BA，保安及消防系统，以及第三方智能接口兼容联动。与MODBUS设备互动用于将一条智能照明线路接入到支持通用MODBUS的其他控制系统，如楼宇自控系统BA、SCADA系统、组态控制软件

24、等。第六局部：中控系统功能HLC2000 平台软件HLC2000测控软件是集监测、控制、管理、调度一体化的软件平台，具有完全的自主知识产权，是全开放的模块化软件，主要由实时数据库服务模块、消息中间件服务模块、监控功能服务模块、视频功能服务模块、权限和认证服务模块、IO服务模块、WEB服务模块、HMI人机界面模块、基于矢量图形技术的Visual Graph图形模块、告警驱动模块、报表模块等组成。系统采用C/S和B/S混合组网，可以在WINDOWS或UNIX操作系统下运行。在该平台上可加载各种照明控制管理、视频监控、安防监控、工业生产过程监控、智能门禁和考勤等业务模块，具有统一认证、单点登录、门户

25、集成和统一接口协议等特点。人机界面界面灵活方便，有以下特点：界面设计标准化、设计风格统一采用简体中文，并以下拉式菜单驱动菜单及各种画面简明直观数据输入域有明确指示 提供功能栏和工程栏在线帮助专家系统提示出错信息及处理方法提供Internet接口，可以在客户端利用IE或Netscape浏览器查询和查看现场监控数据 可以用生动逼真的图形界面和直观明了的表格界面，显示系统的实时数据、设备属性、运行状态和突发事件等信息，以被监控设备为核心，将设备的监测、控制、管理、维护、诊断等功能有机地结合在一起，从而使系统具备独特的测控管一体化功能。系统监测到被监控设备的异常情况后，无论此时处于任何界面，系统立即起

26、动报警记录功能，记录报警站名、报警设备名、报警级别、报警发生的日期时间、实时值和设定限值；监控端显示、打印、依顺序保存，并根据告警类型用不同颜色的灯光、不同频率的声音提醒运行人员；监视画面中故障设备图形根据不同报警呈不同颜色闪烁，告警声音。在值班人员进展确认操作后消除，告警可视信息只有在告警恢复时才消失。系统自动记录告警确认的操作人员名称、操作时间。报警恢复时间，系统自动记录、显示、打印恢复时间。系统提供了四个级别的告警类型，由运行人员根据参数类型选择设定。参数告警的限值也可由运行人员设定。所有告警记录存放在告警历史数据库中，供系统对其进展查询或分类统计。支持多种数据库HLC2000监控软件除

27、了支持MS SQLServer外，新增对ORACLE、SYBASE、MYSQL、ACCESS等大小数据库的支持。三维安全管理和控制再确认功能HLC2000监控软件的安全管理分为权限管理、范围管理和桌面管理。任何一个系统用户都需要一定的权限级别、一定的管辖区域，同时在指定的桌面计算机上才能运行。所有的控制操作，可选择：无需确认、需确认、需登录密码确认、需登录密码和控制密码同时确认共4个安全级别，以保证控制的安全性。支持消息驱动HLC2000监控软件支持消息驱动，所有的监控信息通过消息中间件进展，信息以“推的方式发送到指定的对象，而不再使用查询方式处理数据，以保证用最快的速度将信息“推到用户眼前。

28、方便的图形组态HLC2000监控软件的图形组态模块支持多种图形目标、图形组合和分解、图形嵌套、兼容BMP/JPG/GIF图形格式，支持图形和符号的导入导出，特别是它还支持将图形和符号存贮到数据库的功能。HLC2000监控软件的图形组态文件的格式为ASC码，能用任意编辑工具对其进展后加工。告警功能：告警级别：严重告警、重要告警、一般告警、注意事件告警类型：低告警，高告警，状态告警，量程和传感器告警，速率告警，设备告警，通信告警等告警属性：告警发生、告警延时、告警恢复、告警确认、告警屏蔽、告警滞后告警表现：激活告警日志和窗口、激活声光报警仪、报警打印机实时打印、告警语音提示、输出至传呼机、输出至短

29、消息、输出至E-MAIL 其它特性：告警配置在线修改、告警级别随时间而自动升级、告警历史智能查询历史存贮：HLC2000监控软件支持多种历史存贮方式：定时方式周期性地存贮数据变化方式数据发生变化时存贮数据事件方式某一指定的事件发生后存贮数据条件方式根据指定的条件的状态存贮数据。断点续传：断点续传保证了系统数据的完整性，通信中断时RTU能自动保存数据到缓冲区，通信正常后，系统自动将通信中断时保存进缓冲区的数据输送到中心服务器并补充至历史数据和历史告警，所以通信中断后既不会丢历史数据，也不会错过告警检测。断点续传对用户是完全透明的，不需要进展任何操作，系统自动完成。告警语音提示：告警语音提示使操作

30、员不用看界面就能清楚发生了什么告警，清晰声音减少眼睛的疲劳，防止告警遗漏。告警语音可以选择循环播放、限次播放。在两个告警间的停顿时间可以设置。告警提示信息定制软件运行对告警提示信息定制功能。告警发生或恢复后的声光、打印、短信、语音等告警输出信息均可按要求任意组合。 历史数据查询加强能对所有历史数据进展有效统一管理，操作简单、查询灵活、界面时尚通用，查询结果可以打印、输出到Excel表格。一些数据还统计、曲线显示功能。任何历史数据不允许更改，保证数据的可靠、安全性。对历史数据分为两大类型：日志查询、数据查询。日志查询包括告警日志历史、登录日志历史、操作日志历史、门禁日志历史、维护日志历史、屏蔽日

31、志历史共六项。数据查询包括所有参量历史数据、告警短信及传呼、参量组归类、交接班记录、派工单记录、设备信息、局站位置信息共7项。查询显示过滤化数据查询结果可以在根据条件过滤不关心的历史数据，使用非常直观、简洁，又不失灵活性。查询结果的每一项都可以有条件地定义显示，支持多个项同时混合条件定义显示，点击标题栏可以对显示记录进展排序，倒序/顺序可以容易切换。查询显示过滤化的主要功能有：排序显示、分类显示、分组显示、条件显示、自定义显示等。自定义报表HLC2000监控软件的报表功能，除了满足 基本、常用的表格外，还增强了根据用户实际需要的定制报表。自定义报表非常灵活，提供了必要的数据源和相关方法，实现灵

32、活的报表格式。报表自定义过程主要是完成报表格式的设计和报表数据的链接。使用时选择好报表的时段即可生成所需的报表。报表可人工打印，也可定时打印；可前台运行，也可后台运行。自定义报表可以通过导入导出功能实现报表设计和定义的资源共享。实时计算HLC2000监控软件支持在线实时计算功能。可以在服务端程序中使用实时计算模块，配置可控制的表达式，并提取软件的各种数据参与运行，运算结果可以再存入软件系统中。主要实现现场数据的转换、误差补偿、虚参量和组合参量的实现、模拟输入输出等功能。实时计算过程是顺序进展的，但可以通过计算方法进展顺序控制。每个实时计算表达式具有计算表达式、计算结果、时间、目的参量、计算条件、计算顺序号等属性。脚本功能除了固定格式的功能，如接口转换、动态链接等，HLC2000监控软件还允许用户定义特殊的逻辑、运算，这是通过它的内置编程语言实现的。本软件使用