智能照明与节能

#/14利用照度动态检测器等电气元件，通过开关控制或调光控制，实现对照明灯具的自动控制，使该区域内的照度不会随日照等外界因素的变化而改变，将照度自动调整到最适宜的水平。（人工照度=照度标准-天然照度）•场景控制通过每个调光模块和控制面板等电气元件，对各区域内正常工作状态的照明区域的场景切换控制。动静探测控制通过每个调光模块和动静探测器等电气元件，实现对各区域内正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。手动遥控器控制在正常状态下通过红外线遥控器，实现对各区域内照明灯具的手动控制和区域场景控制。自然光源利用控制调节有控光功能的建筑设备（如百页窗帘）来调节控制天然光，还可以和灯光系统连动。当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内的照度维持在预先设定的水平。应急照明控制智能照明控制系统对特殊区域内的应急照明实现控制，使得在正常状态时按一般工作照明灯具进行控制，应急状态时自动解除应急照明灯具智能控制，按照应急照明工作模式运行。调光原理及光源选择各类光源的调光方式大致有以下几类。1、脉冲宽度调制（PWM）调光法2、这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节，工作频率一般在20-150kHz。圏2.脉宽调制原理示意图2、改变半桥逆变器供电电压调光法利用改变半桥逆变器供电电压的方法实现调光。3、脉冲调频调光法脉冲调频调光法（PFM）也是常用的调光方法。如果高频交流电子镇流器的开关工作频率增加，则镇流电感的阻抗增加，这样流过镇流电感的电流就会下降，导致流过灯负载的电流下降，从而实现调光。开关频率降低是在负荷电流增加的方向；开关频率升高是朝负荷电流减小的方向。4、脉冲调相调光法利用调节半桥逆变器中两个功率开关管的导通相位的方法来调节荧光灯输出功率，从而达到调光的目的。5、可控硅相控调光法可控硅相控（斩波法）调光。图4可控硅就沿触发的相控调光工作波形原理图不同光源，性能不同，发光原理不同，需要采用不同的调光方案。高压钠灯、金卤灯调光：调光类型常用脉宽调制、变频调节；工作频率20-100kHz，电子镇流器与灯最大距离：15米；调光范围：高压钠灯一般为输出功率50%~100%（光通量约30%~100%）。金属卤化物灯输出功率60%~100%（光通量约45%~100%）。调光HID灯电子镇流器，在灯启动3~5分钟内，必须满功率工作，否则会出现灯管早期发黑现象，影响灯的使用寿命。调光HID灯电子镇流器在设计时应注意，在灯启动时，不论是什么状态，电子镇流器在3~5分钟内应自动工作在满功率输出。日光灯、节能灯调光：常用脉冲宽度调制（PWM）调光法，改变半桥逆变器供电电压调光法，脉冲调频调光法，脉冲调相调光法。白炽灯、卤素灯（石英灯）调光：常用可控硅相控调光法。led调光：线性调光、pwm调光、可控硅相控调光、三基色调光。调光信号按控制接口控制信号性质可分成三种：1-iov模拟量接口。1-10V接口的控制信号是直流模拟量，信号极性有正负之分，按线性规则调节灯的亮度，调光时一旦当控制信号触发，镇流器启动光源，首先被激励点燃到全亮，然后再按控制量要求调节到相应亮度，按IEC929标准，每个镇流器的最大工作电流为lmA0数字信号接口（DSI）。DSI接口（DigitaiSignalinterface）镇流器的控制信号是用数字信号曼彻斯特编码（ManchesterCode），信号没有极性要求，信号在控制线上传输和同步方式比较可靠，调光按指数函数方式调光，这种镇流器被触发启动后，荧光灯亮度可以从0开始调整到控制信号所指定的亮度，这对剧场类荧光灯调光应用十分适合，另外DSI还可以通过信号命令，在电子镇流器内部对进入镇流器的220V主电源进行开关切换控制，当荧光灯被关闭熄灭后，镇流器可自动切断220V主电源以节省能源消耗。还可省掉调光器经过开关控制的主电源线连接，而直接与220V主电源线连接，也可节省系统成本。数字可寻址灯光接口（DALI）。DALI数字式可寻址灯光接口（DigitaiAddressableLightingInterface）镇流器，是当前最新型的可调光荧光灯镇流器，1999年Philips，ORSAM，Tridonic等公司共同制订了DALI的工业标准，纳入IEC929，保证不同的制造厂生产的DALI设备能全部兼容。DALI是一个数据传输的协议，通过荧光灯调光控制器（作为Master）可对每个镇流器（作为Slave）分别寻址，这意味调光控制器可对连在同一条控制线上的每个荧光灯的亮度分别进行调光，一个单段DALI数据控制线上可对64个镇流器分别编址，每个镇流器内可设置16个灯光场景，同一个镇流器还可以编在一组或在多个组，最大编数组为16,于是一个DALI系统可控制多达1000个镇流器。智能照明系统选择光源时，除了需要注意选择高光效的光源，还需要注意光源的以下特性：1•光源的启燃与再启燃时间电光源的启燃时间是指光源接通电源到光源达到额定光通量输出所需的时间。热辐射光源、半导体发光光源与气体放电光源有差异。电光源的再启燃时间是指正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需要的时间。电压降低或上升对寿命的影响。开关次数对寿命的影响。光源的可调光幅度。5•电流与光效的关系。如，LED芯片电流下降时，光效升高。LED灯具对电压变化敏感性不大。6•光源的配件，如日光灯需配可调光电子镇流器，同时注意调光接口类型。综合以上几个方面，我们可以将不同的光源及配件组合，分类为：可调光光源、宜调光光源、不宜调光光源、不可调光光源、宜控光源、不宜控光源。智能照明控制系统网络

智能照明控制系统的信号传输方式，有光纤传输、双绞线传输、低压电力载波传输、无线射频传输、GPRS传输。建筑内智能照明信号传输常用双绞线，并以RS485通信端口连接形成总线，这是一种比较成熟可靠、成本比较低廉的传输方式。RS485总线制网络结构有总线型、树型、星型，不应出现环型。总线(控制回路)电压一般为DC24V。UTP5用TCP/IP协议通信中央监控计算机TP中央控制室L和其他系统连接—和BMS系统连接—和BA系统连接UTP5用TCP/IP协议通信中央监控计算机TP中央控制室如上图，是某品牌产品的系统框图。网络由多个子网组成，每个子网内最多有64个功能单元，控制回路数最多为255个。网络内传输距离最多为1000m。超过任何条件，都需要通过增设网桥的方式增加子网。网桥具有物理连接隔离与信息过滤功能，使得系统各部分之间不会相互影响。连接各元器件的系统总线，一般采用非屏蔽5类4对对绞线。计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类：STP外面由一层金属材料包裹，以减小辐射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率，但价格较高，安装也比较复杂；UTP无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活。除某些特殊场合(如受电磁辐射严重、对传输质量要求较高等)在布线中使用STP外，一般情况下我们都采用UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中：3类UTP适应了以太网(10Mbps)对传输介质的要求，是早期网络中重要的传输介质;4类UTP因标准的推出比3类晚，而传输性能与3类UTP相比并没有提高多少，所以一般较少使用;五类UTP因价廉质优而成为快速以太网(100Mbps)的首选介质。各个不同品牌产品组网结构大体相同。系统设计时要注意其开放性和互连性，即是否有统一标准的接口，这样不同厂商的产品可以互连，具有互操作性。下图为工程案例，分别为照明控制系统图及照明平面图。MCB/1P-16AWE1IZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMCB/1P-16AWE2IIZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMCB/1P-16AWE3四路开关模块IZR-BYJ-3x2.5-SC20-CMC8/1P-16AWE4IJMCB/1P-16AWE5R4I照明辔明各用备用!!MCCB/4P|40AMCB/1P-16AIWL2ZR-BYJ-3x2,5-SC20-C照明——rMCB/1P-16AIWL3ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C廉明MCB/1P-16A'WL4ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C照明rMCB/1P-16A1WL5ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C廉明MCB/1P-16A:WL6ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C照明办公区照明控制方案二说明.、，MCB/1P-16AWL7ZR-BYJ-3x2.5-SC20-C/~~―=MCB/1P-16A「条用DALI控制器D3MCB/1P-16A■备用_J—系统图MEAMEM10|mw|M107VUTP5照明控制系统图WE161.500O-□-Or\WL2wll/li«1ALALE-L!u-□一40505400本方案采用DALI英光灯单灯单调+光感探测控制方式1採用智能照明控制系统后，可使照明系统工作在全自动状杰.通过配置的"智能时钟管理器"可预先设置若干基本工作状态，通常为"白天"、"晚上"、"清扫”、"安全”、"周末”、"午饭"等，根据预设定的时间自动在各种状态之间转换.每个办公室都配有手动控制面板，可以随时调节房间的工作状态以及满意的灯光效杲.照明控制系统能保证办公区城和公共区域协调的工作.办公室照明控制采用DALI英光灯单灯单控控制模式,采用先进的DAU高频鎮流器控制器，配合数字式可寻址灯光接口鎮流器，可实现办公区英光灯区城的单灯单控.办公室采用日光感应控制，在办公室的每一面窗边（室内），安装智能探测器，检测日，照情况，自动调节室内亮度，始终保持室内恒定的亮度，既创造了最佳的工作环境，又达到节能效果.DAL険光灯可调光电子粉畧的控戕，控HWL1-WL3回路CH1ZR-BV-2x2.5-SC20-CDAL陕光灯可调光电子IBM控戕，桃WL4-WL6碣CH2ZR-BV-2x2.5-SC20-C办公区照明的节能设计系统（二）图集号击比IH圭廿丨sXjeI妖dl比片彫丨*7Im」丄I加二匕I亠丿、C*图例:□LZt-p-□Csl工4=1—t=±=iDALI荧光灯可调光电子镇流器的控制线总线正常照明配线应急照明配线06DX008-WL3r^i~~FH8100照明平面图w—t-8100ir8100办公区照明的节能设计示例（二）图集号O6DX00智能照明控制系统设置注意事项网络考虑一定的扩展余量（包括子网的系统元件扩展和网络的扩展）。足够的弱电工作电源，注意系统电源数量或总线电源容量及一些带电源模块产品的容量和数量限制。最少一个系统时钟。总线布线时不宜与强电电线（电缆）共用同一线槽或管。按照产品说明要求在每个网段设置终端器。每个网段单元的数量不超过产品限制。每个网段控制回路的数量不超过产品限制。系统总线的总长度不超过产品限制。避免不必要的输入模块重复设置。对于大面积的灯光照明，带控制单元的配电箱尽量分散安