智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用

智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用

孙天津

淄博市规划设计研究院有限公司  山东省淄博市  255000

摘要：随着我们国家发展不断加速的过程中，能源消耗问题也愈来愈明显，尤其是近年来我国能源消耗总量也愈来愈高，也愈来愈受到相关人士的高度重视。能源紧缺成为当下亟待解决的问题，需要从多个方面着手，加强对照明技术的科技投资，实现节能减排，以积极应对电力供应不足，有效缓解电力供应紧张的局面。国家电力部门对此提出了相应的要求，即在发展照明节能技术时，不影响日常工作的视觉需要，保证照明效果。在电气照明节能设计中应用智能照明控制系统，能够实现能耗的智能化控制，从而达到节能、环保、可持续发展的目标。

关键词：智能照明控制系统；电气照明；节能设计；应用

引言

智能照明通过传感器、云服务、大数据和用户习惯，并对光进行控制，不仅可以节约能源、提高照明质量，同时还具有调节情绪的作用。

1智能照明控制系统技术特点

1.1绿色节能

在目前国家大力宣扬环境保护的大背景之下，各个领域都需要响应号召，本工程所采用的智能照明控制系统在这方面就具有很好的代表性，它的设计初衷就是利用最少的能源来满足日常所需的照度水平，通过对环境光线进行识别、感应人体的温度数据来进行微观调控，所以在实际应用中，可以有效防止电能损失。应用实例如公共区域的楼梯间、楼道、走廊等路途短，且人流量不大的位置，通过红外线感应人体温度，在人体行走至设定范围内时灯自动亮起，离开后自动熄灭。

1.2增强功能

（1）传统电气照明控制系统由于线路复杂、光照增加了能源消耗、建筑难度大、维护费用高；智能照明系统结合了便捷、快速、节能等特点，采用了CAN现场总线技术，实现了智能照明系统中的信息同步和传输数据功能。上位机、CAN接口适配器（适配箱）、下位机的节点照明设备，采用CAN总线网络平台进行分层连接。（2）传统电气照明控制系统需要人工进行控制管理，成本高、效率低，难以实现节能设计；智能照明控制系统的PC机可以通过多个插槽来实现本地网络通信，方便用户进行统一的调度和管理。PC机可以利用软件开发平台，开发各种不同的软件，使之与之相适应，从而提高其自动化程度，大幅降低了使用成本，实现了照明的节能应用。

2智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用

2.1物联网智能照明系统功能

智能照明系统的功能：智能调节控制、多重控制方式、多种场景模式、故障预警、故障反馈、数据统计、状态检测。智能照明系统的特点：节电率高（与普通LED灯相比节电率70%以上），稳定性好，安全性高，智能化程度高，模块化集成，多重节能管理，区域控制管理，物联网智能照明系统控制采用单灯控。智能照明系统的运行模式：灯具自动随人车移动方向，向前推动点亮。点亮速度与车速自动匹配，给行人和司机开阔、明亮的视觉照明效果。车位灯实行单独点亮模式。当有车或行人进入该车位时，该车位灯点亮，或者通过车道灯下指令给该车位灯联动点亮。当车或人离开车位后10s（15s、20s、30s自定义）车位灯自动熄灭或微亮（自定义微亮功率），从而实现按需照明的效果，杜绝浪费。对不同时间、不同环境的点亮方式。通过光照度进行精确自动控制和人性化管理，当照度低于或者高于设定的照度参数后，灯具自动开启、关闭。利用最少的能源，保证所需照度，极致节能。辅助安全监控：人(车)所到之处，物联网LED灯会提前联动点亮，配合视频监控系统，灯光可提示监控中心安保人员有人(车)进入地下车库，对安全防范起到一定的辅助作用。无网络时物联网LED灯正常运行，但不能远程控制和查看实时数据；当智能照明控制器出现问题，物联网LED灯还是能正常运行；当无线转发模块出现问题，物联网LED灯还是能正常运行；当其中的物联网LED灯出现问题，不影响所在区域的其他灯具的运行。

2.2照明电路智能控制

照明电路智能控制是节能电子技术应用的主要方向，其重点在于对照明电路进行按需分配和智能化调整。需要利用电子感应技术收集不同场景的照明需求，并提供智能照明服务，以保障良好的照明效果和节能效应。（1）电源控制。利用电子感应元件对照明电路电源进行全过程监控，并使用节能电子技术调整电源的电压与电流，从而确保其在运行过程中的可靠性。（2）电磁调压。应用电磁调压技术，可以减少照明电路中的功率损耗，同时控制照明电路发出的热量，从而避免光热效应导致的污染及设备使用寿命受损问题，对于提升照明电路的稳定性与安全性具有重要作用。

2.3优化照明配电结构

合理优化照明结构，提高配电网的节能效率，也有助于在电气照明节能设计中实现智能照明控制系统的应用。比如，国内某区域的智能电器照明节能设计单位，通过改进电压品质，对电压内部的闪变、波动、电压漂移等问题进行了有效地控制，实现了照明控制系统的稳定运行，对电气节能起到保障作用。另外，该区域的设计单位还注重对照明系统的谐波进行有效地控制，使三相配电网的各个照明负载达到均衡，从而有效地避免了频闪的发生。此外，还要注重减少变压器的损耗。短路损耗、空载损耗、杂散损耗等都是常见的变压器损耗，会造成电能流失，且对电气照明系统存在较大威胁。智能照明控制系统中必须减少变压器的损耗，可以通过选用低电阻线圈和适当的磁心，确保变压器正常运行。

2.4边缘计算平台的搭建

为满足照明系统在自动化、智能化改造中的多元需求，需要构建边缘计算平台通过远程布置的方式，将智能控制程序及时传输、布置到控制设备中，从而降低后台控制与前端反应之间的传输时延。在应用电气自动化技术进行改造的过程中，可以利用性能较佳的芯片构建物联网照明系统，从而确保每一个照明系统设备都能够通过后台进行统一管理，在拓展照明系统的过程中有效处理照明系统增加的监控数据，进一步确保数据的传播、使用效率。

2.5电梯间楼梯间照明

电梯间和楼梯间区域采用红外传感器来控制照明灯具的开关。当有人进入电梯间时，红外传感器接收到信号，电梯间照明灯具会持续点亮，红外信号消失时关闭灯具。楼梯间与电梯间采用同一种照明控制方式，各楼层之间均设有红外传感器，当楼梯间没有人时，所有照明灯具处于关闭状态；行人进入任意楼层区域，该区域的照明灯具会持续点亮。各楼层区域之间互不影响，均可以独立触发。

2.6提高系统的功率因数

在使用照明设备的过程中会耗费大量能量，如果设备输出功率过大则能量耗费多。在设备输出功率中包括有功功率和无功功率，减少无功功率可以降低额外能量耗费。建筑照明系统中存在许多无功功率装置，大多带有电感器件。虽然电感器件也属于储能器件，但是和电力损耗并没有直接关联。在变压器的装置中增加功率因数能够降低无功功率的耗能，基于这一理念，可以通过增加功率因数的方式降低无功功率。

结语

智能照明系统除了可以优化建筑整体控制能力，还能在建筑多个区域功能完全不同的情况下给予所有室内人员最舒适的视觉体验。与此同时可延长照明设备使用寿命、节约能源消耗，实现建筑绿色、环保、低能耗运行。在建筑中设计和应用智能照明系统，是自动化、智能化、信息化技术在建筑电气工程中的融合应用，同时也是节能环保理念在智慧建筑设计与建设中的重要体现。

参考文献

［１］张智能．建筑电气中智能照明控制系统应用解析［Ｊ］．智能建筑与智慧城市，２０２２（０３）：１５２－１５４．

［２］张华．网络化智能照明控制系统的设计［Ｄ］．大连理工大学，２０１４．

［３］刘利萍．智能照明控制系统在室内照明节能设计中的应用［Ｊ］．光源与照明，２０２１（０６）：２０－２１．