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商业大楼智能照明控制方案原则介绍
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文章来源:慧聪网灯饰行业   添加人:ligang   添加时间:2006-9-20 12:14:18

第一章:前言 网络时代的发展,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,随着经济的发展和科技的进步,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。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统,更能体现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,进行时间段、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。

    良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统,都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法,可以有效地控制各种照明场所的平均照度值,从而提高照度均匀性。同时,系统能根据不同的时间段,人们的不同需要,自动调节照度。

    能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下,不需要有人的参与,照明系统自动实现开关和调光功能。既大大减少了管理人员的数量,也排除了由于人为因素而出现的不定时开关,影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。

    智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时,有效节省了电费与管理费用的支出。根据一般的办公大楼运营的经验来看,节能效果能达到40%以上,一般的商场、酒店、地铁站等节能效果也能达到25%~30%;学校在这方面还没有得到具体的统计数据,但根据分析,效果还是令人满意的

    大连成大集团办公楼是一座老式办公楼。照明系统为手动控制,由于下班后不管灯现象比较严重。长期的电力资源浪费使领导班子下定决心对照明控制系统进行改造。使用世界上比较先进的C-BUS总线控制系统,使办公楼实现智能控制。不但可以为企业节约资金,还可以为国家节约能源。 

    第二章:项目概论 

    1 项目描述 

    1.1 项目名称 大连成大集团照明系统改造

    1.2 项目方案提供单位 大连拓
思科技有限公司

    1.3 项目方案提供日期 2005/4/1

    2 项目背景及需求分析 原系统为手动控制,由于下班后不关灯现象比较严重。长期的电力资源浪费使领导班子下定决心对照明控制系统进行改造。使用世界上比较先进的C-BUS总线控制系统,使办公楼实现智能控制。不但可以为企业节约资金,还可以为国家节约能源。

    2.1 阶段目标与实现 根据照明系统安装要求及国家标准分为两期完成。

    2.1.1 一期工程 主要完成控制器的安装和总线布置。

    2.1.2 二期工程 控制器编程

    接口调试

    系统调试

    安全测试

    2.2 项目建设的主要内容 1.场景控制系统的建设;

    2.感应控制系统的建设;

    3.安全系统的建设;

    4. 手动控制/自动控制系统的建设;

    5. 不间断电源ups的建设;

    6.总体控制的建设。

    2.3 项目技术方案设计指导原则及参照标准 根据实际情况和国际上倡导的绿色照明为设计原则,作到系统的最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的
建筑物。它是实现“以人为本”、“人——建筑——自然”三者和谐统一的重要途径,绿色照明遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然采光、低能耗围护结构、智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。

    2.4 
照明设计参照标准 (1)《工业企业照明设计标准》TJ34--79,中国建筑工业出版社。

    (2)《建筑电气设计技术规程》中国建筑工业出版社。

    (3)《现代建筑照明设计手册》,湖南科技出版社。

    (4)《建筑电气安装工程图集》,水利电力出版社。

    (5)《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232—82,水利电力出版社。

    (6)《简明建筑电气设计图册》中国建筑工业出版社。

    (7)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92。

    (8)《建筑电气设计手册》,中国建筑工业出版社。

    (9)《照明手册》(日),中国建筑工业出版社。

    (10)《城乡建筑电气设计施工手册》四川科技出版社。

    (11)《室内照明计算方法》,计量出版社。

    (12)《建筑电气设备手册》,中国建筑工业出版社。

    第三章:智能控制方案 

    1 用户现状概述 大连成大集团照明控制系统现为老式的开关控制,开关易损坏维修不方便。不关灯现象严重,资源经济浪费严重,改造迫在眉睫。

    2 需求分析 大连成大集团物业有限公司是一家上市公司,每一项经济支出都被受注目,为了在电力方面有所节约,公司需要安装智能照明系统。以实现电力合理利用经济有效支出。
   C-BUS智能照明系统主要可以实现功能如下:

    注意:控制要求按控制优先权排列。以下为每个房间的控制要求

    场景控制:节假日/双休日/白天/黑天。

    自动感应:有无人(可以设计成延时的)感应,明暗度感应。

    安全:实现火警/漏电保护/安防联动控制。

    手动控制

    断电:ups

    总体的控制要求:设立控制室可以控制整个大楼的照明。

    器件选择

    灯具:40w灯管。

    回路:2路(暂定)。

    控制方式:开关。 

    其他控制元件:C-BUS。 

    线路连接:在定。

    项目单位:15层楼每层10个房间,每层(200平方米)控制容量800w。分10组,2个回路控制。 

    3 智能照明系统设计目标及原则 采用世界最先进的技术和设计理念建立一个安全、稳定、智能、绿色的照明系统。系统采用网络技术和传统的电器技术结合方式控制,可以个人独立控制、联网控制、安全联动控制、
火灾联动控制等。 

    3.2 设计原则 

    先进性、经济实用性、安全可靠性、开放性、可扩充性、方便易用性。

    4 智能控制核心技术 采用c-bus总线构成控制回路。特点是可以和其他总线通讯,协议开放,便于互联和控制。

    4.1 系统优势 目前,设计师在设计照明系统时一般仍沿用传统的方法设计,比较先进的就是在某些照明回路中串联由楼宇自控(BA)系统控制的触点,通过控制这些触点可以实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能。但是,这种控制方法具有一定的局限性: 

    1) 考虑造价因素,这些回路的数量一般较少,一般只是大面积区域控制。 若将回路划分的较细则造价昂贵。

    2) 现场通常不设置开关,所有照明回路通过BA中控室控制,现场无法根据实际情况干预照明状态,使用不便。

    3) 控制功能简单,只能实现定时、开关的功能,若要实现场景预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。

    4) 由于照明系统并不是一个独立的系统,所以,在BA系统出故障时,照明系统也受到影响。

    C-Bus系统则是一个专门针对照明需要而开发的一个智能化系统,可以独立运行。它有一套独立的控制协议,相对BA系统来说比较简单,完全能满足对照明控制的需求,价格也更有竞争力。如果将照明作为一个独立的子系统来设计,采用专业的照明控制系统,既可降低造价又可实现更加完美的智能照明控制。 C-Bus系统总线上协议为CSMA/CD,每个网段可接100个单元,各网段之间可以灵活连接,如采用网络桥、集线器、
交换机等,网段数量不受限制。C-Bus系统协议符合OSI模型和ISO标准,系统开放性好。目前,奇胜公司已经开发出了多种接口单元(RS232、以太网等)和功能强大的接口程序,任何系统或软件均可方便得与C-Bus系统集成。该系统不仅能在本地维护管理,还可通过局域网甚至因特网进行远程维护,因此, 采用C-Bus系统会使设计更简单,安装更快捷,使用更灵活,管理更方便。 

    4.2 C-Bus 系统功能及特点 照明线路设计简单,系统安装方便,操作维护容易,其软件的可编程性和硬件的灵活结构,大大节省建筑开发商的
投资成本和维修运行费用,缩短安装工期,提高投资回报率。

    任意实现单点、双点、多点、区域、群组逻辑控制,定时开关、亮度手/自动调节、红外线监测、遥控、场景组合等多种照明控制功能,不但可以展现丰富的
灯光效果,而且还能节约能源。

    根据用户需求和外界环境的变化,仅仅是修改软件设置,或少量改造线路,就可以调整照明布局和扩充功能,适合于商业、工业、居家的不同使用要求。系统中每个输入输出单元里都存储有系统状态和控制指令,停电后不丢失数据。在恢复供电时,系统会根据预设记忆参数,自动恢复停电前的工作状态,实现无人值守。

    控制回路与负载回路分离,输入输出单元仅用一根UTP5五类线做为总线相连,并且在网络中可以随时添加新的控制单元。总线上开关的工作电压为安全电压DC36V,确保
人身安全

    C-BUS系统具有分布式智能控制的特点和开放性,可以和其它建筑管理系统(BMS)、楼宇自控系统(BA)、保安及消防系统结合起来,提高物业智能化管理水平,符合现代化生活的发展趋势。

    5 计划 根据建筑图纸,业主要求确定控制方案:图1

    6 设计 

    6.1 回路 

    单层楼采用一个十二路继电器和一个八路继电器负责二十路日光灯控制。每个房间有一个二键可编程开关和亮度
传感器、有无人传感器。在控制室可以用电脑监控每一路的状态和起停。 

    6.2 输出元件位置、型号和数量 位置不变,型号和数量见:表1。

    6.3 输入元件位置、型号和数量 位置不变,型号和数量见:表2。

    6.4 pc接口数量和网络拓扑结构 数量见:表1网络拓扑图见:图2。

    7 制图 网络结构图3、单层回路示意图4、系统施工图5。

    8 说明 系统启动后默认为自动系统,检查屋内是否有人,如果没人灯不亮,有人则检查是否节假日,是则执行1不是则执行2。

    1.是否有人加班,没有灯不亮,没有则执行2。(期间手动可以使灯亮)

    2.是否为上班时间,如果是则灯不亮,亮度感应启动可以使灯亮。如果否则灯不亮,手动可以是灯亮。

    以上逻辑控制都由编程实现。

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