【正文】 緒 論 智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展 自第一座帶有智能化概念的建筑物 于 1984 年在美國(guó) 誕生以來(lái) ，樓宇智能化已經(jīng)成為當(dāng)今建筑發(fā)展的主流技術(shù) 。 目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，智能系統(tǒng)這個(gè)名詞已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，在北京、上海、廣州、深圳等地也不斷地涌現(xiàn)出了一大批智能樓宇大廈。所謂的智能樓宇 ，就是一種基于計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò) 控制平臺(tái)，對(duì) 照明 、變配電、 電梯、 安防、通訊、廣播、 空調(diào) 、 消防、 門(mén)禁、會(huì)議等各項(xiàng)子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與建筑物有機(jī)的結(jié)合，最大限度的滿足使用者舒適性、方便性的要求，以達(dá)到節(jié)能、高效管理、快速的信息化服務(wù)等目的。 照明控制系統(tǒng)作為建筑物的一個(gè)必不可少的電氣系統(tǒng)，其發(fā)展隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展也在發(fā)生日新月異的變化，傳統(tǒng)的照明控制逐漸被智能照明控制所替代。 傳統(tǒng)照明控制是指主電源經(jīng)配電箱分成多個(gè)支路，向燈具供電，它是由串接在照明回路中的單 (雙 )極開(kāi)關(guān)來(lái)通斷供電線路 ,以實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的控制，因而該開(kāi)關(guān)所控制的 燈具只能進(jìn)行開(kāi) /關(guān)控制，無(wú)法形成各種燈光場(chǎng)景及系統(tǒng)管理。 現(xiàn)代建筑中的照明 不僅要求能為人們的工作、學(xué)習(xí)、生活提供良好的視察條件，利用燈具造型和光色協(xié)調(diào)營(yíng)造出具有一定風(fēng)格和美感的室內(nèi)環(huán)境以滿足人們的心里和生理要求，而且還要考慮到管理智能化和操作簡(jiǎn)單化以及靈活應(yīng)用未來(lái)照明布局和控制方式、變更要求 。但是長(zhǎng)期以來(lái)，智能照明在國(guó)內(nèi)一直被忽視，大多數(shù)建筑物仍然沿用傳統(tǒng)的照明控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控（ BA）系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控照明，即使是高檔的星級(jí)酒店也只能是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的區(qū)域照明和定時(shí)開(kāi)關(guān)功能。相比之下，智能照明控制系統(tǒng)體 現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)越性。一個(gè)優(yōu)秀的智能照明控制系統(tǒng)不僅可以提升 照明環(huán)境品質(zhì)，還可以充分利用和節(jié)約能源，使建筑物更加節(jié)能、環(huán)保。 第二章 智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用及構(gòu)成 學(xué)院 系畢業(yè)論文 23 系統(tǒng)的應(yīng)用 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性 良好的節(jié)能效果 采用智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源，智能照明控制系統(tǒng)借助各 種不同的 “ 預(yù)設(shè)置 ” 控制方式和控制元件，對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行 精確設(shè)置和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)照度的方式，充分利用室外的 自然光，只有當(dāng)必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，利用最少的能源保證 所 要求的照度水平，節(jié)電效果十分明顯，一般可達(dá) 30%以上。此外，智能照明控 制系統(tǒng)中對(duì)熒光燈等進(jìn)行調(diào)光控制，由于熒光燈采用了有源濾波技術(shù)的可調(diào)光 電子鎮(zhèn)流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數(shù)，降低了低壓無(wú)功損耗。 延長(zhǎng)光源的壽命 延長(zhǎng)光源壽命不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量， 降低了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，管理維護(hù)也變得簡(jiǎn)單了。無(wú)論是熱輻射光源，還是氣體放電光源，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)是光源損壞的一個(gè)主要原因。因此，有效地抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)可以延長(zhǎng)光源的壽命。 智能照明控制系統(tǒng) 能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時(shí)還具備了電壓限定和軛流濾波等功能，避免過(guò)電壓和欠電壓對(duì)光源的損害。采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了沖擊電流對(duì)光源的損害。通過(guò)上述方法，光源的壽命通常可延長(zhǎng) 2～ 4 倍。 改善工作環(huán)境，提高工作效率 良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個(gè)必要條件。良好的設(shè)計(jì)，合理地選 用光源、燈具及優(yōu)良的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng) 以調(diào)光模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開(kāi)關(guān)控制燈具，可以有效地控制各房間內(nèi)整 體的照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)，這種控制方式內(nèi)所采用的電氣元件 也解決了 頻閃效應(yīng)，不會(huì)使人產(chǎn)生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲勞的感覺(jué)。 實(shí)現(xiàn)多種照明效果 多種照明控制方式，可以使同一建筑物具備多種藝術(shù)效果，為建筑增色不少?，F(xiàn)代建筑物中，照明不單純地為滿足人們視覺(jué)上的明暗效果，更應(yīng)具備多種的控制方案，使建筑物更加生動(dòng)， 藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺(jué)效果和 美感。例 如 ， 標(biāo) 志性 建筑 ， 建筑物內(nèi) 的展廳、報(bào)告廳、大堂、中庭等，如 果配以智能照明控制系統(tǒng)，按其不同 學(xué)院 系畢業(yè)論文 24 時(shí)間、不同用途、不同的效果，采用 相應(yīng)的預(yù)設(shè)置場(chǎng)景進(jìn)行控制，可以達(dá) 到豐富的藝術(shù)效果。 國(guó)家體育場(chǎng)和水立方在泛光照明 下的效果圖 管理維護(hù)方便 智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為 輔，照明預(yù)置場(chǎng)景的參數(shù)以數(shù)字式存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器 中，這些信息的設(shè)置和更換十 分方便，使大樓的照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。 有較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率 我們以上海地區(qū)為參照點(diǎn)，僅從節(jié)電和省燈這兩項(xiàng)做過(guò)一個(gè)估算，得出這 樣一個(gè)結(jié)論：用三至五年的時(shí)間，業(yè)主就可基本收回智能照明控制系統(tǒng)所增加 的全部費(fèi)用。而智能照明控制系統(tǒng)可改善環(huán)境，提高員工工作效率以及減少維 修和管理費(fèi)用等，也為業(yè)主節(jié)省下一筆可觀的費(fèi)用。 智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成 智能照明系統(tǒng)控制形式 智能照明控制 有多種形式，主要有： 中央集中控制和分布式 智能 控制 。 我們知道， 智能照明控制系統(tǒng)僅僅是大樓控制系統(tǒng)中的一個(gè)部分。如果要將各個(gè)控制系統(tǒng)都集中到控制中心去控制，那么各個(gè)控制系統(tǒng)就必須具備標(biāo)準(zhǔn)通信接口和協(xié)議文本。雖然這樣的系統(tǒng)集成在理論上是可行的，但真正實(shí)行起來(lái)卻十分困難。因而，在工程中，我們的樓宇智能管理系統(tǒng)采用了分布式、集散型方式，即各個(gè)控制子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，自成一體，實(shí)施具體的控制， 樓宇智能管理系統(tǒng)對(duì)各控制子系統(tǒng)只是起一個(gè)信號(hào)收集和監(jiān)測(cè)作用 。 分布式智能照明控制系統(tǒng)以其設(shè)計(jì)、安裝、布線容易、系統(tǒng)可擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)，更具特色，因此應(yīng)用更為廣泛。 分布式智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性 實(shí)現(xiàn)照明控制智能化 傳統(tǒng)的樓宇公共區(qū)域照明工作模式，只能是白天關(guān)燈、晚上開(kāi)燈。 采用 分布式 智能照明控制系統(tǒng)，可以使照明系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)將按 預(yù) 先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作，這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)切換。例如，當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后，系 統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài)，自動(dòng)并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光，同時(shí)系統(tǒng)的移動(dòng)探測(cè)功能也將自動(dòng)生效，將無(wú)人區(qū)域的燈自動(dòng) 關(guān)閉，并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。此外，還可以通過(guò)編程 學(xué)院 系畢業(yè)論文 25 隨意改變各區(qū)域的光照度，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求。智能照明 控制系統(tǒng) 可將照度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平。例如，在靠近窗戶等自然采光較好的場(chǎng)所，系統(tǒng)會(huì)很好地利用自然光照明，調(diào)節(jié)到最合適的水平。當(dāng)天氣發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)仍能自動(dòng)將照度調(diào)節(jié)到最合適的水平?？傊?，無(wú)論在什么場(chǎng)所或天氣如何變化，系統(tǒng)均能保證室內(nèi)照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。 系統(tǒng)的高可靠性 現(xiàn)有的中央集中控制系統(tǒng)將控制功能全部集中在中央處理器，當(dāng)中央處理器一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)即處于癱瘓，系 統(tǒng)可靠性差。而分布式控制系統(tǒng)將控制功能分散給系統(tǒng)中每一個(gè)模塊， 設(shè) 有中央處理器，各功能模塊之間可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線直接相互通信，預(yù)置參數(shù)獨(dú)立存儲(chǔ)在每個(gè)模塊中，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，只是與該模塊相關(guān)的功能失效，若模塊所在回路出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響其它回路的正常工作。 良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性 分布式照明控制系統(tǒng)規(guī)?？伸`活地隨照明系統(tǒng)的大小而改變，小到一個(gè)房間，大到整幢大廈。并且系統(tǒng)可在任何時(shí)候擴(kuò)充，不必進(jìn)行重新配置或更改原有線路，只需將增加的模塊用數(shù)據(jù)線接入原有網(wǎng)絡(luò)便可，無(wú)論空間大小、室內(nèi)室外、新舊建筑都 能適應(yīng)。 提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用 分布式 智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開(kāi)與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，不僅使大樓的管理者能將其高素質(zhì)的管理意識(shí)運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中去，而且將大大減少大樓的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來(lái)較大的投資回報(bào)。 智能化照明控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 目前，智能照明控制系統(tǒng)按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分，大致有以下兩種形式，即總線式和以星形結(jié)構(gòu)為主的混合式。這兩種形式各有特色，總線式靈活性較強(qiáng)一些，易于擴(kuò)充，控制相對(duì)獨(dú)立，成本較低；混合式可靠性較高一些，故障的診斷和排除簡(jiǎn)單，存取協(xié)議簡(jiǎn)單，傳輸速率 較高。 工程設(shè)計(jì)中，我們考慮大樓的智能照明控制系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口和協(xié)議文本，納入樓宇智能管理系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)采用分布式、集散型方式，即各單元的調(diào)光控制相對(duì)獨(dú)立，自成一體，互不干擾，通過(guò)集中管理器和信息接口，與樓宇智能管理系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)大樓控制中心對(duì)該子系統(tǒng)的信號(hào)收集和監(jiān)測(cè)?？傊?，智能照明控制主系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)由集中管理器、主干線和信息接口等元件構(gòu)成的，對(duì)各區(qū)域?qū)嵤┫嗤目刂坪托盘?hào)采樣的網(wǎng)絡(luò)；其子系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)由各類調(diào)光模塊、控制面板、照度動(dòng)態(tài)檢測(cè)器及動(dòng)靜探測(cè)器等元件構(gòu) 成的，對(duì)各區(qū)域分別實(shí)施不同的具體控制的網(wǎng) 學(xué)院 系畢業(yè)論文 26 絡(luò)，主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間通過(guò)信息接口等元件來(lái)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 智能照明控制系統(tǒng)的控制范圍和控制內(nèi)容 一般 酒店 工程中采用智能照明控制系統(tǒng)控制的范圍主要包括以下幾類： 大堂、 門(mén)廳和中庭、 公共 辦公 區(qū) 、 走道和電梯廳 、 計(jì)算機(jī)中心等重要機(jī)房、多功能報(bào)告廳、展廳、會(huì)議中心 等公用部位 ， 大樓的總體和立面照明 即泛光照明 也由智能照明控制系統(tǒng)提供開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行控制。 控制內(nèi)容名詞釋義： （ 1）時(shí)鐘控制 通過(guò)時(shí)鐘管理器等電氣元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常 工作狀態(tài)的照 明燈具時(shí)間上的不同控制。 （ 2）照度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制 通過(guò)每個(gè)調(diào)光模塊和照度動(dòng)態(tài)檢測(cè)器等電氣元件，實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下 對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的自動(dòng)調(diào)光控制，使該區(qū)域內(nèi)的照度不會(huì)隨日照等外界因素的變化而改變，始終維持在照度預(yù)設(shè)值左右。 （ 3）區(qū)域場(chǎng)景控制 通過(guò)每個(gè)調(diào)光模塊和控制面板等電氣元件，實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下對(duì)各區(qū) 域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的場(chǎng)景切換控制。 （ 4）動(dòng)靜探測(cè)控制 通過(guò)每個(gè)調(diào)光模塊和動(dòng) 靜探測(cè)器等電氣元件，實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下對(duì)各 區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。 （ 5）應(yīng)急狀態(tài)減量控制 通過(guò)每個(gè)對(duì)正常照明控制的調(diào)光模塊等電氣元件，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急狀態(tài)下 對(duì)各區(qū)內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具減免數(shù)量和放棄調(diào)光等控制。 （ 6）手動(dòng)遙控器控制 通過(guò)紅外線遙控器，實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài) 的照明燈具的手動(dòng)控制和區(qū)域場(chǎng)景控制。 （ 7）應(yīng)急照明的控制 這里的控制主要是指智能照明控制系統(tǒng)對(duì)特殊區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明 學(xué)院 系畢業(yè)論文 27 所 執(zhí)行的控制，包含以下兩項(xiàng)控制： 1）正常狀態(tài)下的自動(dòng)調(diào)節(jié)照度和區(qū)域場(chǎng)景控制同調(diào)節(jié)正常工作照明 燈具的控制方式相同。 2）應(yīng)急狀態(tài)下的自動(dòng)解除調(diào)光控制，通過(guò)每個(gè)對(duì)應(yīng)急照明控制的調(diào) 光模塊等電氣元件，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急狀態(tài)下對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于應(yīng)急工作狀態(tài) 的照明燈具放棄調(diào)光等控制，使處于事故狀態(tài)的應(yīng)急照明達(dá)到 100%。 第三章 智能照明控制系統(tǒng)在實(shí)際工程中的解決方案 工程簡(jiǎn)介 工程概況 1. 工程名稱： 2. 建設(shè)單位： 3. 設(shè)計(jì)單位： 4. 施工單位： 5. 建筑面積： 6. 建筑高度： 7. 結(jié)構(gòu)形式： 建筑概況 建筑地點(diǎn)及環(huán)境 工程位于 ，酒店和會(huì)展中心兩個(gè)獨(dú)立的建筑之間通過(guò)大片玻璃天棚連接。在空間體量上把高聳的垂直體量與滿溢水平體量完美的融為一體，達(dá)到了視覺(jué)上的平衡，是集五星級(jí)酒店、國(guó)際甲級(jí)寫(xiě)字樓、會(huì)議中心、展覽中心、游泳館、體育中心、劇場(chǎng)、商業(yè)、餐飲于一體的超大規(guī)模建筑群。設(shè)計(jì)上酒店通過(guò)轉(zhuǎn)換層形式五個(gè)序列的高大中庭，彰顯其豪壯氣魄和五星級(jí)酒店的尊貴，會(huì)展中心利用大跨度 框架滿足其使用功能，無(wú)論結(jié)構(gòu)還是裝修施工難度都非常大，其酒店是 當(dāng)?shù)?最高的建筑，建成后將成為當(dāng)?shù)?的標(biāo)志性建筑物。 功能分區(qū) 國(guó)際酒店 學(xué)院 系畢業(yè)論文 28 項(xiàng)目用地上布置了 高的酒店 /辦公塔樓及酒店裙房，并用大片玻璃天棚將其東側(cè)的錦州萬(wàn)博文化體育會(huì)展中心在視覺(jué)效果上連為一體。酒店內(nèi)部 1～ 5 層布置酒店服務(wù)附屬設(shè)施， 6～ 32 層為酒店客房， 34～ 40 層為甲級(jí)寫(xiě)字樓， 41～ 4