浅谈照明控制系统在办公楼的应用

时间：2022-05-12作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：104

摘要: 以某项目为例介绍了berker KNX/EIB智能照明控制系统在会议场所的应用情况，简要介绍了智能照明控制系统的组成和优点，阐述了智能照明在会议场所应用的必要性和可行性。
关键词：智能照明控制；berker KNX/EIB；会议场所；节能
0.引言
会议场所是一般公共建筑的一个重要组成部分。无论是宾馆、饭店，还是办公大厦、图书馆、展览馆等，在这些建筑内会议场所不可缺少。从多功能厅、报告厅到谈判厅、会见厅、一般会议室等都是会议活动的重要场所。随着社会的进步和经济水平的提高，会议场所往往配备了视频、扩声、多媒体播放等先进设备，照明控制也需要有先进的技术与之相适应。传统的照明控制方法是开关面板手动控制，只有开和关2 种状态，既不利于管理也不利于节能。像多功能厅、报告厅等会议场所，一个房间往往具有会议、报告、宴会、娱乐等多个功能，需要营造不同的灯光效果，传统的灯光控制方式是不能满足现代化、智能化多功能厅、报告厅等会议场所需求的。智能照明控制技术为建筑节能和根据不同需求营造不同的舒适氛围提供了行之有效的技术手段。本文以某部级办公楼多功能厅、报告厅等会议场所为例，介绍了berker KNX/EIB智能照明控制系统的应用情况。
1 智能照明控制系统简介
目前，比较**的ABB、施耐德、西门子、博科等智能照明控制系统，均是基于KNX/EIB欧洲总线的系统，KNX/EIB总线标准起源于欧洲，现已成为国际性现场总线标准为ISO/IEC14543—3，我国2007年发布的GB/Z20965—2007 《控制网络HBES技术规范---住宅和楼宇控制系统》，指的就是KNX/EIB系统。Berker KNX/EIB智能照明控制系统采用KNX/EIB总线标准，通过一条4芯**通信线将不同位置及不同型号的智能控制模块连接起来组成网络，各智能控制模块都内置CPU及数据采集和存储芯片，且每个单独的设备自定义独立的地址码。厂家用专业化的软件对总线上的设备进行数据编程，预设不同的工作场景，实现灯光控制和节能的效果。
1.1 系统组成
（1）开关控制器。适用于照明回路的通、断控制，分为4路、6路、8路、16路执行器，1个控制元件至多可控16路出线回路，每回路容量为16A。可安装在**配电箱内或与照明箱合用。
（2）调光控制器。适用于调光需求场所，与调光镇流器配合使用，完成灯光照度的平滑变化。分1 路和3路控制器，每回路可达16A。
（3）传感器。可实现温度、照度、风力、人体移动等信号的拾取和传输，以满足不同场景和节能的控制需求。
（4）智能开关控制面板。可实现灯光的区域控制和工作场景的调用，通过编程可设置多个工作场景，且用一个按键即可完成场景调用，既方便又节能。
1.2 系统优点
（1）舒适性。可为现代建筑创造一个非常舒适的工作及生活环境。
（2）节能性。现代化楼宇在满足使用者对环境要求的前提下，通过调光、区域控制编程以及根据人员的活动状况、工作规律、自然光线状况来自动调节室内环境，以实现更大限度节能的目的。
（3）灵活性。能满足多种用户不同环境的功能要求。电气安装总线是开放式的，允许用户方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。
（4）经济性。智能照明系统的自动控制功能的使用可大量减少管理与维护人员，降低管理费用，提高管理水平。前期投资通过节能降耗，一般2～3年即可收回成本。
2 某办公楼会议场所的实际应用
某集团新建总部办公楼，建筑面积6万m2 ，地上18层，地下3层。该集团在全国及北京有几十家分公司，平时大小会议非常频繁，具备会议功能的场所设置较多，共计15个，其中报告厅、多功能厅各1间分布在1层；谈判厅、会见厅各2间分布在3层及15层；一般会议室9间，分布在4～12层。
以上所有会议场所，均设有投影、扩声、同步录音、多媒体播放等会议设备，多功能厅、报告厅还具备视频会议功能。现代化、智能化程度要求较高，每个场所承担着不同的功能需求。灯光须从照度、控制、节能角度满足不同的功能需要，营造出舒适的灯光氛围。经过论证和考察，选定berker KNX/EIB智能照明控制系统作为该项目会议场所的灯光控制系统。
2.1 多功能厅
多功能厅建筑面积约550m2，可容纳400人。具备一般会议、视频会议、宴会、娱乐演出等功能，所有灯具要求调光。配有2×42 W嵌入式筒灯198套（含1～10V模拟调光电子镇流器）作为主照明，其中75套配色温3000K光源，123套配色温4000K光源。另配有1×35W支架灯75套、1×14W支架灯10套作为辅助照明，均含1～10V模拟调光电子镇流器和色温3000K光源。共设20个普通照明回路,3个应急照明回路，分2个照明配电箱供电，其中6个普通照明回路和3个应急回路控制色温3000K的灯具，其他回路均控制色温4000K的灯具。为满足不同的功能需求，营造舒适的灯光效果，故采用6场景智能控制面板。具体按键场景设置如图1所示，智能面板场景控制说明如表1所示。
图1多功能厅智能面板按键控制场景
通过对不同色温光源的不同控制和工作场景的变化，实现了不同的功能需求，营造出不同的灯光效果，同时起到了节约能源的目的。
表 1 多功能厅智能面板场景控制说明
2.2 报告厅
报告厅建筑面积约450m2，为阶梯形，设有固定桌椅，可容纳200人开会。具备一般会议、视频会议、演讲等功能，所有灯具要求调光。配有2×42W嵌入式筒灯230套作为主照明，另配1×50W嵌入式圆形调角小射灯（含1～10V可调光电子变压器）123套作为辅助照明。将其分为16个普通照明回路和5个应急照明回路，全部采用色温4000K的光源和6场景智能控制面板。具体按键场景设置如图2所示，报告厅智能面板场景控制说明如表2所示。
图2 一层报告厅智能面板按键控制场景
表 2 报告厅智能面板场景控制说明
2.3 其他会议场所
除首层报告厅、多功能厅以外的会议场所，考虑到造价因素，不设调光，全部通过智能模块开关控制。每个会议室灯具均采用18W节能筒灯和36W日光灯。在门口侧面墙上安装智能4场景控制面板，设置场景分别是会前准备、会议模式、投影模式和关闭模式。各场景灯具区域控制情况同报告厅。
3 运行效果
该项目所有会议场所全部通过berker智能照明控制系统（2×2×0.8）mm2的EIB总线电缆相连。在首层中控室设有智能照明管理总站。操作人员可以在中文图形化的界面上进行监控和操作，监视整个智能照明系统的运行状态。该项目现已竣工并投入使用1年多，整个系统运行稳定，且达到了预期效果。
（1）实现了会议场所照明控制智能化。通过EIB总线电缆，使大楼15个会场所相互连通，在中控室通过显示屏即可了解各层会议场所的使用情况和会议排班情况；通过一个按键即可调用任一个会议场所的工作场景；还可通过编程随意改变各会议场所的照度，以适应各种场合的不同场景要求。
（2）达到了节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电子技术，能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯、节能灯、卤素灯、LED灯等）进行智能调光；根据会议场所开会时的不同阶段，设置不同的工作场景，并且通过智能化编程和控制达到节能的目的。
（3）提高了管理水平，减少了维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成智能化管理，智能调光可使灯具寿命延长2～20倍，不仅使会议的管理者提高了管理水平，还可大大减少运行维护费用和人力成本。
4 安科瑞智能照明控制系统（含元件选型）
4.1系统简介
Acrel-BUS智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲，是在EIB，Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中EIB（European Installation Bus,欧洲安装总线）是该总线技术的主体。
Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIB BUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论可连接控制模块数量达580000多个。
安科瑞智能照明产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。
4.2系统工作原理示意图
4.3产品选型
4.3.1开关驱动器
用于对设备进行开关控制的驱动器，具有延时、预设、逻辑控制、场景、阈值开关等功能，电气参数如下：
4.3.2调光驱动器
2路0-10V调光器，可对每路进行回路开关控制并输出 0-10V 调光信号对具有 0-10V 调光接口的灯具进行调光,具有开关、场景、状态反馈等功能，电气参数如下：
4.3.3传感器
传感器是一种能感受外界信号、物理条件（如光、移动）的设备装置，并将感应的信息传递给其它设备装置（如调光器、开关驱动器），电气参数如下：
4.3.4总线电源
KNX/EIB 系统标准供电电源，为总线提供电压640mA 输出电流，至多可以为 64 个设备供电，带总线复位、 过流指示和短路保护。标准导轨安装，电气参数如下：
4.3.5智能面板
用于接受按键触动信号，可通过区分短按与长按并结合不同参数配置实现开关、调光、场景、窗帘控制、调温、报警等功能，电气参数如下：
4.3.6干接点输入模块
用于接受外部干接点信号输入，可通过不同参数配置实现开关、调光、场景、窗帘控制、调温、报警等功能，电气参数如下：
4.4系统功能
（1）光照度（需要配照度传感器）监测，对利用自然光照明区域，根据自然光照度变化，进行照明控制和调节，满足照明和节能要求；
（2）公共区域、走廊、通道、门厅、电梯厅等的照明，应设置红外或微波类人体感应器，并结合智能控制面板，实现各种场景照明控制，尽可能较少灯具点亮时间；
（3）楼梯间照明采用人体感应探测控制；
（4）设备房、设备房走道采用分组就地控制；
（5）室外路灯、景观等照明采用光照度控制结合时控的集中控制方式；
（6）监控系统界面友好，画面美观,实时显示各区照明工作状态；
（7）应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作；
4.5系统应用领域
4.6系统的控制优势
（1）系统可通过、触摸屏、电脑对现场的灯光、空调及窗帘等进行远程集中控制，使得控制更加方便智能，用户体验更好；
（2）系统中控制模块均工作在直流30V安全电压下，用户操作更加安全、舒适；
（3）系统在实施过程中，充分结合自然光及人员的活动规律来自动控制灯光，减少能源消耗，达到很好的节能效果；
（4）系统采用分布分布式KNX总线结构，搭建简单灵活，系统内各模块互不影响，可独立工作，可靠性更高；
（5）多种控制方式可供选择，如本地控制，自动感应控制，定时控制，场景控制和集中控制等，控制方式更灵活；
（6）系统的自动控制、远程集中控制等功能，在实现自动化的同时，大量减少了值班人员，提高了管理水平和工作效果；
（7）升级系统内控制模块或更改系统功能时，*增加连接线，不需关闭整个系统，只需更改设备参数即可实现，维护方便，操作简单；
（8）系统可与消防系统联动，在出现消防报警时，强制打开应急回路，方便人员疏散，从而降低了人员伤亡的风险，提高了建筑的安全性。
4.7安科瑞组网方案
智能照明控制系统组网方式灵活，扩展方便，当系统模块数量较少、距离较近、范围较小时，各设备以树形枝状延伸，构成支路系统智能照明控制系统；当系统模块数量较多、距离较远、范围较大时，用支线耦合器组成多条支路，构成区域智能照明控制系统；当系统模块数量很多、距离很远、范围很大时，用支线耦合器、区域耦合器等构成楼群智能照明控制系统。
5.结语
会议场所在公共建筑中不可或缺，而且非常重要。应用智能照明系统管理会议场所有利于节能和管理，更可提高建筑的档次和企业的形象。Berker KNX/EIB智能照明控制系统不但只对灯光进行智能控制，还可与中控系统、安防系统、消防系统无缝集成，实现统一管理；还可用于家居，形成智能家居系统。相信，随着国家的发展和人们生活水平的不断提高，以及节能意识的增强，智能照明控制系统一定会广泛应用在各种建筑之中。
参考文献
［1］*人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理**.GB/Z20965—2007 控制网络HBES技术规范---住宅和楼宇控制系统.北京：中国标准出版社，2007.
［2］冯立祥，智能照明控制系统在某办公楼会议场所的应用.
［3］安科瑞企业微电网设计与应用手册2019.11版.

安科瑞电气股份有限公司专注于环网柜保护装置,低压线路保护器,485转LoRa,智能疏散系统,消防设备电源监控系统,工业能耗解决方案等

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