智能照明控制系统

智能照明控制系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的照明控制系统。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。

随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况也逐步复杂和丰富多彩,仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之发展和变化,以满足实际应用的需要。尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展,使得照明控制技术有了很大的改观。

利用照明智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息,并对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断、并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输,进行相应的工作状态信息反馈控制,以达到预期的控制效果。

视频案例展示
  • 视频1:智能照明无线墙面操作讲解

  • 视频2:智能家居照明案例演示

技术方面

1、系统可控制任意回路连续调光或开关。

2、使用方便:由于各种控制信息可以以图形化的形式显示,所以控制方便,显示直观,并可以利用编程的方法灵活改变照明效果。

3、场景控制:可预先设置多个不同场景,在场景切换时淡入、淡出。

4、移动传感器:对人体红外线检测达到对灯光的控制;如人来灯亮,人走灯灭(暗)。

5、光亮照度传感器:对某些场合可根据室外光线的强弱调整室内光线,如学校教室的恒照度控制。

6、红外遥控:可用手持红外遥控器对灯光进行控制。

7、可由声、光、热.人及动物的移动检测达到对灯光的控制。

8、智能化:具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征的控制系统。

9、可接入各种传感器对灯光进行自动控制。

10、时间控制:某些场合可以随上下班时间调整亮度。

11、系统集成性:是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。

12、系统联网:可系统联网,利用上述控制手段进行综合控制或与楼宇智能控制系统联网。

13、网络化:传统的照明控制系统大都是独立的、本地的、局部的系统,不需要利用专门的网络进行连接,而智能照明控制系统可以是大范围的控制系统,需要包括硬件技术和软件技术的计算机网络通信技术支持,以进行必要的控制信息交换和通信。

工作原理

中国各地电压高低参差不齐,因此各类灯具在设计时,为了满足其自身在不同情况下均能正常启动与发光,其设计电压一般低于标准相电压220V;而电力系统为方便电能输送往往提高输送电压,造成照明灯具实际工作电压偏高。这些超额的电压不仅不能让灯具更有效率地工作,还存在两大负面影响:浪费电能与缩短灯具寿命。

针对现有照明电路这个致命缺陷,保瓦博士DL系列智能照明节电控制系统是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化,采用AC-AC直接变换技术调整电压,输给照明负载的电压为灯具设计电压的最佳值,这样既节省用电,智能照明控制系统又延长灯具的寿命,同时也保证了照明标准要求的三重目的。

根据电工基本原理P=U2/R,设灯具上施加的电 压为U,灯光的阻抗设为定值电阻R,那么它在原电压U0下消耗的功率为P0,适当降低电压至U1后,这时消耗的功率P1将随电压的平方关系下降。其有功节电率表示为:

              ε% = 1- (U1 /U0) 2 × 100%

就荧光灯管而言,仅在启动时需要足够的额定电压激发荧光物质,使灯管发光。在预置时间内,智能照明控制系统感应到灯管的功率已完全发挥后,即自动调整负载电压,灯管便可转入节电模式工作,智能照明节电控制系统同时进入自动在线检测状态。根据大量实验结果表明,电源电压每降低10%时,荧光灯照度只降低7%左右,而人眼对光线的感觉则是对数关系:即当光线照度减小10%,人的视觉感觉亮度只减小1%,因此合理减少灯具输入功率所产生的照度微弱变化人眼几乎感觉不到,智能照明控制系统在延长灯具寿命和减少维护成本上都具有积极意义。

应用方面

基本类型

点(灯)控制型

点(灯)控制就是指可以直接对某盏灯进行控制的系统或设备,早期的照明控制系统和家庭照明控制系统及普通的室内照明控制系统基本上都采用点(灯)控制方式,这种控制方式具有简单,仅使用一些电器开关、导线及组合就可以完成灯的控制功能,是目前使用最为广泛和最基本的照明控制系统,是照明控制系统的基本单元。

区域控制型

区域控制型照明控制系统,是指能在某个区域范围内完成照明控制的照明控制系统,特点是可以对整个控制区域范围内的所有灯具按不同的功能要求进行直接或间接的控制。由于照明控制系统在设计时基本上是按回路容量进行的,即按照每回路进行分别控制的,所以又叫做路(线)控型照明控制系统。

一般而言,路(线)控型照明控制系统由控制主机、控制信号输入单元、控制信号输出单元和通信控制单元等组成。主要用于道理照明控制、广场及公共场所照明、大型建筑物、城市标志性建筑物、公共活动场所和桥梁照明控制等应用场合。

网络控制型

网络控制型照明控制系统通过计算机网络技术将许多局部小区域内的照明设备进行联网,从而由一个控制中心进行统一控制的照明控制系统,在照明控制中心内,由计算机控制系统对控制区域内的照明设备进行统一的控制管理,网络控制型照明系统一般由以下几部分组成:

一般由服务器、计算机工作站、网络控制交换设备等组成的计算机硬件控制系统和由数据库、控制应用软件等组成的照明控制软件等两大部分组成,采用网络型照明控制系统主要有以下优点。
  ① 便于系统管理,提高系统管理效率。
  ② 提高系统控制水平。
  ③ 提高系统维护效率。
  ④ 减少系统运营、维护成本。
  ⑤ 可以进行照明设备的编程控制,产生各种所需要的照明效果。
  ⑥ 便于采用各种节能措施,实现照明系统的节能控制。

通过控制信号传输系统完成照明网络控制系统中有关控制信号和反馈信号的传输,从而完成对控制区域内的照明设备进行控制。

网络照明控制系统实际上是对一定控制区域的若干小区域的照明控制系统(设备)进行联网控制,区域照明控制系统(设备)是整个联网控制系统的一个子系统,它既可以作为一个独立的控制系统使用,也可以作为联网控制系统的终端设备使用。

通过整个照明控制系统要完成对每盏灯的控制,灯控设备安装在每盏灯上,并可以通过远程控制信号传输单元与照明控制中心通信,从而完成对每盏灯的有关控制(如开/关、调光控制),并可以通过照明控制中心对每盏灯的工作状态进行有关监控,从而完成对每盏灯的控制。

照明系统的节能是全球普遍关注的问题,照明节能一般可以通过两条途径实现:一是使用高效的照明装置(例如光源、灯具和镇流器等);二是在需要照明时使用,不需要照明时关断,尽量减少不必要的开灯时间、开灯数量和过高照明亮度,这点需要通过照明控制来实现,它主要包含以下两方面的内容。

发展意义

照明控制设备的节能
采用适当的照明控制设备也可以很好地提高照明系统的工作效率,例如采用红外线运动检测技术、恒亮(照)度照明技术,在照明环境有人出现需要照明时,就通过照明控制系统接通照明光源,反之如果照明环境没有人,不需要照明时,就关断照明光源。再如,如果室外自然光较强时,可以适当降低室内照明电光源的发光强度,而当室外自然光源较弱时,可以适当提高室内照明电光源的发光强度,从而实现照明环境的恒亮(照)度照明,达到照明节能的效果。

营造良好的照明环境
人们对照明环境的要求与从事的活动密切相关,以满足不同使用功能的要求,具体体现如下:
① 可以通过控制照明环境来划分照明空间,当照明房间和隔断发生变化时,可以通过相应的控制使之随着灵活变化。
② 通过采用控制方法可以在同一房间中营造不同的气氛,通过不同的视觉感受,从生理上、心理上给人积极的影响。

节约能源
随着社会生产力的发展,人们对生活质量的要求不断提高,照明在整个建筑能耗中所占的比例日益增加,据统计,在楼宇能量消耗中,仅照明就占33%(空调占50%,其他占17%),照明节能日显重要,发达国家在20世纪60年代末、70年代初已开始重视这方面的工作,特别是从保护环境的角度出发,世界各国都非常重视推行“绿色照明”计划。

照明的自动化控制
系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境),切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化。时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。

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。

延长灯具寿命
影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击,它们使灯具寿命大大降低。LT系列智能调光器具有输出限压保护功能:即当电网电压超过额定电压220V后调光器自动调节输出在220V以内。 当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍的冲击电流,大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采用缓开启及淡入淡出调光控制,可避免对灯具的冷态冲击,延长灯具寿命。系统可延长灯泡寿命2-4倍,可节省大量灯泡,减少更换灯泡的工作量。

照度及照度的一致性
采用照度传感器,可以达到室内的光线保持恒定 。例如:在学校的教室,要求靠窗与靠墙光强度其本相同,可在靠窗与靠墙处分别加装传感器,当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭及根据靠墙传感器调整靠墙的灯光亮度;当室外光线变弱时,传感器会根据感应信号调整灯的亮度到预先设置的光照度值。 新灯具会随着使用时间发光效率逐渐降低,新办公楼随着使用时间墙面的反射率将衰减,这样新旧会产生照度的不一致性,通过智能调光器系统的控制可调节照度达到相对的稳定,且可节约能源。

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。

美化环境
室内照明利用场景变化增加环境艺术效果,产生立体感、层次感,营造出舒适的环境,有利人们的身心健康,提高工作效率。

综合控制
可通过计算机网络对整个系统进行监控,例如了解当前各个照明回路的工作状态;设置、修改场景;当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告。 可通过网关接口及串行接口与大楼的BA系统或消防系统、保安系统等控制系统相连接 LT-net智能照明控制系统通常由调光模块、开关功率模块、场景控制面板、传感器及编程器、编程插口、PC监控机等部件组成,将上述各种具备独立控制功能的模块连接在一根计算机数据线上,即可组成一个独立的照明控制系统,实现对灯光系统的各种智能化管理及自动控制。系统见系统框图,各部件详细资料请点击相应模块。

市场方面

  • 照明产业格局转变 智能照明呈现新机遇

  • 智能照明促进LED行业快速发展

  • 智能照明将占据未来照明市场主导地位

  • 智能照明于2018年之市场值达67.5亿美元
微博热论

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登峰LED照明:#智能照明渐成LED行业新宠儿#智能化照明渐成LED行业发展趋势,用户可根据自己的需求设置情景照明,从而控制LED灯的颜色与亮度,以满足不同场合的照明要求。不仅如此,通过加装感应器,LED就有了“感知能力”,可根据周围环境自行调节亮度。

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