图书馆智能照明控制系统设计文献综述.doc

毕业设计 (论文)文献综述院 （系）： 机械电子工程系 专业班级： 自动化0704 论文题目： 图书馆智能照明 综述题目：图书馆智能照明文献综述学生姓名： 学 号： 指导教师： 2011年3月13日图书馆智能照明文献综述摘要：随着经济的发展和科技的进步，智能楼宇在各地不断涌现而出，智能照明在这时候也就显得尤为重要。本文献对比了智能照明的国内外发展现状及未来发展趋势，介绍了智能照明及其控制系统的综合优势，提出以C-BUS现场总线为主的设计方法，设计图书馆智能照明控制系统，进一步说明了智能照明的综合优势关键词：智能照明，控制系统，图书馆前言智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到安全、节能、舒适、高效的特点。随着现代建筑和照明技术的发展，传统的照明已经不能解决实际场景对照明效果的要求，简单控制方式更不便于系统管理和维护，智能照明和智能控制进入历史舞台，结合现代通信技术，计算机技术，控制技术等现代化工具，满足了绿色照明的要求，既节能又环保，更便于管理和维护。1图书馆智能照明的国内外发展现状在进行生产，工作和学习的各类场所中，人们从外界获得的信息中约有80是通过视觉实现的，无论白天还是夜晚，人们对光环境的需求与其所从事的活动有密切关系因此，舒适的光环境对人们至关重要。图书馆更是许多人尤其是学生获取各类信息的主要场所，其光环境的优劣程度应当引起足够的重视。结合快速发展的各类自然科学和工程技术，不断容纳新技术，更新旧式的各种照明产品和单一呆板的照明控制手段，创造优良的光环境，为提高人们的工作效率，保障人的视力健康，振奋人的精神产生积极的影响。11国外智能照明的现状照明行业是80年代首先由美国兴起并得以迅速发展。90年代后期，由于现代计算机技术、自动控制技术、现代通信技术、现代信息处理技术在世界范围内的广泛应用，进入了信息时代并对各行各业都带来了巨大的影响，照明行业也随之发生了巨大的革新，提出了照明智能化的要求。 进入21世纪后，大量的新产品、新设备、新技术的出现，使智能照明技术向着系统一体化集成的方向发展。例如：各种智能化断路器将微电子技术、传感技术、控制技术、电力电子技术等新技术结合起来，实现了功能多样化、结构模块化，使断路器从基本保护功能发展到智能化的保护功能，工作更可靠，性能更安全。在微电子技术飞速发展的带动下，许多半导体公司推出了专用功率开关器件和控制集成电路的系列产品，促进了电子镇流器的各类产品向高性能高可靠性方向发展。另一方面，网络技术的渗透使不同控制方式的系统之间相互结合，实现了资源共享、远程监视、设定、控制及对系统异常信息进行一体化管理。控制技术的发展使许多控制功能从由较高层的控制室移至现场的低层设备，使信号的采集和处理更加快捷便利，而且工程技术人员还开发了一些控制管理软件，用户只要通过界面上各个控制键，就可以实现对各种照明设备的监视和控制，操作更加简单、直观。各类智能照明产品的生产和技术实现也随着行业标准及规范的制定和逐步的完善进入成熟、实用、可靠阶段。继美国、德国、英国、日本、新加坡之后，其他各国的智能照明产业也陆续开始发展，并且不断趋于成熟。先后涌现出许多国际知名企业：国际知名的半导体制造商法国PERFECT公司开发出灯光控制专用的、结合无线射频功能的芯片。PHILIPSn617J、OSRAMn8J、GE公司推出了双端球形HED是目前世界上最先进的大功率LED灯，奇胜公司的C-BUS系统、ABB公司的i-BUS系统以及邦奇公司的Dynalite、LUTRON公司的GRAFIK系列智能照明控制系统均已广泛应用到照明控制系统中。此外路创、WIELAND、美国的奥莱斯、英国索思、德国欧斯朗、NATIONAL、BPI等企业都创建了诸多知名品牌，推动了智能照明行业的普及和发展。12国内智能照明的现状90年代智能照明进入中国市场，然而由于市场的消费意识，市场环境、产品价格、推广力度等各方面的原因，传统的照明理念与国外存在较大差别，厂家的产品制造技术以及产品经销商的经营模式和技术水平有限，一些主要的设备和技术都从国外引进，很难推动形成较大的消费市场，致使中国的智能照明行业没有稳定、广阔的渠道n9J。进入21世纪后，随着国内经济的发展，技术的成熟，诸如IBM、Microsoft、Samsung、Panasonic、Siemens等一大批跨国企业的加入，加速了行业的发展及渠道商的形成。一批国内的智能照明产品商利用各自的优势逐步在市场上站稳了脚，得到了渠道商和最终用户的广泛认可。索博、瑞朗、九州易居是较早进军智能照明行业的企业，在产品研发、市场拓展、技术培训与服务方面投入较大，尤其索博是国际型智能家居产品生产企业，拥有亚洲最大的产品研发中心和生产基地，以高端智能安防系统和智能微型控制模块在国际上处于绝对的领先地位。天津瑞朗在2002年就开始启动了智能照明技术培训，用户对这些品牌的认知度较高。上海奇胜公司推出了智能化系统，通过对C-Bus智能控制系统、安防控制系统、无线网络技术等的结合，实现了灯光控制、家电控制(电动窗帘、空调、AV设备等)、综合安防控制的各种控制功能产品，在较短的时间内就树立起了品牌形象。同样是源自电工品牌的真善美也善于销售终端，其智能照明产品甚至可以在超级市场、建材市场和五金店购买到，该品牌在华南地区有较高的知名度。清华同方是十大品牌中唯一一家侧重智能照明控制系统集成服务的企业，其智能开关控制系统，通过遥控器就可以控制所有房间内的灯光效果，完全实现了灯光智能控制功能，产品的安装、调试和操作都非常简单，不需要专业人员的指导，普通家庭可以自己安装。安居宝作为一家主要生产楼宇对讲产品的企业也晋升十大品牌，说明传统安防企业也开始产品转型和服务升级，安居宝成为这一阵市场转型大潮中的佼佼者。惠州雷士致力于新型绿色照明产品的开发和和谐光环境的营造，积极参加全国的城市亮化工程及绿色照明工程，带动了行业向绿色照明方向发展。百分百在东莞设立运营总部，专业从事照明、电器、电工产品的研发、设计、生产，先后研发生产的红外线、无线数码智能遥控开关，推动了遥控开关的普及化。北京莱特将计算机技术引入调光控制系统，自主开发了分布式LT-NET智能环境照明控制系统，被广泛地应用到各种灯光照明场所。达实、易天元、普力特都是以技术见长的企业，拥有智能家居领域的技术专利和注册商标，在华南和华东地区有不少智能小区的应用案例。国内智能照明厂家和实力强大的高科技IT厂商的介入，提供了科学的专业照明设计、优质可靠的专业照明设备、全面完善的专业照明服务，为照明行业带来了新的力量，促进了智能照明技术的快速发展。2智能照明的发展趋势传统照明方式是能量流和信息流合一，控制简单、有效、直观，但其一但布线完成后系统就不能再改动，此外要实现复杂的控制要求时，布线将大大增加，这使得系统的可靠性下降，一但出错线路的检查也相当费时、费力。随着大量的商用办公楼和复式住宅的堆出，办公楼管理人员和用户需要对照明器具的实时工予以监视，而传统技术对此无能为力。在传统的照明设计中，主要是注重照明的亮度、均匀度、显色性指数及是否会造成眩光等因素，对照明的控制也主要是通过继电器的开关控制实现了开灯、关灯状态的切换，照明的亮度一经设置就不能自行调节，各照明控制单元分散在不同的区域，造成管理和维护投入量较大。至于提供安全、舒适、便利的生活环境，实现灯具联动，根据环境自动调整或控制灯光亮度等，使用传统技术是无法想象的。随着人们生活水平的提高，旧的照明设计理念己经不能适应新的需要：不仅要求照明设计的参数应当达标，而且还提出了怎样才能在明亮、舒适并且具有艺术效果的环境中工作和生活的要求。智能照明控制系统集多种照明控制方式、电子技术、通迅技术和网络技术于一体解决了传统方式控制相对分散和无法有效管理等问题，而且有许多传统方式无法达到的功能，比如场景设置以及与建筑物内其它智能系统的关联调节。智能照明系统一般由传感器（如光线感应器、面板开关）、执行器（如调光电子镇流器）、网络通信单元（路由器、中继器等）、以及辅助单元（如电源、导轨）等组成，尊遵循统一的网络协议，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光亮进行精确设置和合理管理，此外智能照明系统中还可以对荧光灯控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高功率因数，降低无功损耗。因此，在灯具制造工艺相同水平的情况下，在建筑物中采用智能照明系统不仅能操作简单，管理维护方便，还可满足工作、生活多样性需求，并且可以有效地达到节能的目的。智能照明技术以其优越的性能得到广泛的关注。智能照明系统可以有效的抑制电网的浪涌电压，避免了过电压和欠电压对光源的损害，避免冲击电流对光源的损害，延长光源的使用寿命；可以实现通过场景切换实现灵活、方便的照明控制，各类参数的设置和变换非常方便，可以获得多种的照明效果；智能照明控制系统中对荧光灯等光源进行调光控制，采用有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗；智能照明系统充分利用了室外的自然光，利用最少的能源保证了要求的照度水平，减少了由于人员不在却仍将灯全部点亮而造成的能源浪费，节电效果十分明显，一般可节约30%以上，使照明管理和设备维护变得更加简单，经济投入减少。3.智能照明控制系统的综合优势：31、良好的节能效果当前我国的宏观经济建设中，节电节能的任务越来越紧迫。智能照明控制系统借助各种不同的“智能设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和管理来实现最大的节能效果。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然阳光，只有当必需时才把灯具开到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等也可以进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗，同样实现节电目的。3.2、延长灯具寿命延长灯具寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯具的维修工作量，降低了照明系统的故障率和运行费用，管理维护也变得轻松多了。无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，智能照明控制系统可以有效地抑制电网电压的波动，通过系统对电压的限定和轭流滤波等功能，有效避免了过电压和欠电压对灯具的损害。另外，智能照明控制系统同时还具备了软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，灯具的寿命通常可延长24倍。3.3、改善照明质量良好的照明质量是提高工作和学习效率的一个必要条件。智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。3.4、实现多种照明效果现代建筑，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物的照明艺术性更强，让人们欣赏到美轮美奂的视觉效果。如果在建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等以及外部的轮廓配备智能照明控制系统，按不同时间、不同用途、不同的效果而采用相应的预设置场景进行控制，就可以达到丰富的艺术效果。3.5、管理维护方便智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数以数字式存储在EPROM中，这些信息的设置和更换十分方便，加上灯具寿命的大大提高，使照明管理和设备维护变得更加简单。3.6、较高的经济回报据专家测算，仅从节电和节省灯具这两项：用三至五年的时间，业主就可基本收回智能照明控制系统所增加的全部费用。而智能照明控制系统可改善照明环境，提高员工工作效率以及减少维修和管理费用等，也为业主节省下一笔可观的费用。4.总结： 人们的生活离不开照明，对于高科技的现代社会来说，智能照明更是不可或缺的。这就要求我们对智能照明深入了解、认识并加以应用，图书馆智能照明就是智能照明最为常见的一种应用。本文对比了国内外智能照明的发展现状，预测了智能照明的未来发展，归纳了智能照明的综合优势，从各个方面说明智能照明的先进性和历史性。图书馆智能照明很具有代表性，要求在不同的地方设置不同的亮度、不同的光线，灯具也有所区别，从而更方便广大读者要求参考文献1 南京图书馆智能照明控制系统设计 低压电器 2008年8期 王幸强2 基于LonWorks总线技术的图书馆智能照明控制系统设计 低压电器 2007年2期 张丽娜，汪鲁才3 现代大型图书馆的电气设计 低压电器2009年10期 崔晓刚4 图书馆照明的调光设计 低压电器2007年12期 杨世忠，邢丽娟5 基于LonWorks总线的图书馆智能空调系统控制方法设计 湖南文理学院学报（自然科学版） 2009年1期 刘云芳，汪鲁才6 四川美术学院图书馆的绿色照明设计 电工技术2010年3期 贺桥7 智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用 低压