智 能 照 明 控 制 系 统
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也是城市道路规划建设过程中单灯照明装置在其中应用较为广泛的主要原因[1]。
作为常用的照明系统类型,该装置的组成主要包括开关、节能模块以及用于数据或故障判断的部分,具体包括:(1)单灯监控模块。
该模块通常被安装在灯杆或灯具内,由单灯控制单元与用于检测灯的元器件组成[2]。
(2)单灯通信模块。
用于单灯照明监控系统的通信模块,主要作用是通过接受来自上层控制单元的命令使照明系统做出相应的反应。
其集合了监控前端与单灯装置,集成度较高且发挥出的应用效果也较为突出,是系统智能化表现的核心部件。
(3)单灯适配器。
以其中的开关箱体为例,只要在开关箱的管辖与线路覆盖范围内,就能够集抄单灯装置产生的所有数据,便于后续工作的顺利推进。
利用单灯监控系统能够在其他系统单元的共同协助下实现城市照明线路的全覆盖,目前,该功能已随技术的逐渐成熟而逐步落实到城市的各个区域[3]。
例如,其与监控中心处的监控计算机单元以及与其相对应的软件共同构成了覆盖城市的网络系统,并在通信协议的辅助用于电力系统通信工程中,并突显出极佳的技术应用优势。
而且,其也是实现照明系统智能化的前提条件。
图1 一种电力载波通信模块(2)ZIGBEE通信技术。
该通信技术属于双向无线通信技术的一种,在应用时表现出的主要特点是距离短、应用简单、功耗低,且应用成本也符合系统运营要求。
其中囊括的各类电子设备是该技术实现数据传输的关键,其中包含的主要数据类型有间歇性数据、周期性数据以及反应时间较低的数据[5]。
选择应用该种通信技术时,是促进我国节能减排工作顺利开展的重要手段,为我国照明系统的持续发展奠定了基础。
(2)限流。
该手段的应用,简单而言就是在原本路灯供电电路的基础上增加一个电抗器,将其电抗值增大就能够自由控制路灯的工作电流,继而达到节能减排的目的。
将该种方式融入单灯控制系统中,一般需要采用预先设置的方法。
使用该方式,当使用路灯对街道进行照明后的一段时间内,行人较少或通过的车辆数量较少,均能在转换开关的辅助下,利用电抗器减少路灯电流,这样路灯就能够在小电流的状态下持续运行,路灯的亮度也可以在该种手段的配合下实现自由控制。
智能照明控制系统在城市夜景照明中的运用发布时间:2023-03-02T08:31:53.229Z 来源:《工程建设标准化》2022年20期作者:鲁振淦[导读] 智能照明设备在城市景观照明项目中的应用可以提高城市的服务性和多功能性,根据高科技改善夜间生活的自然环境鲁振淦深圳市明之辉智慧科技有限公司广东省深圳市 518172摘要:智能照明设备在城市景观照明项目中的应用可以提高城市的服务性和多功能性,根据高科技改善夜间生活的自然环境,以合理的美学改善城市品位,以智能和智能的方法管理城市照明的运行,以有效调控和分类管理的方式降低能耗,并在现代化建设过程中完善相关部门的管理,提高照明机械设备的使用寿命,展示城市民俗文化。
关键词:智能照明;控制系统;城市夜景照明;运用1智慧照明研究现状根据无线传输技术、物联网、计算机智能信息处理系统等,智能照明技术可以实现照明的全面安全、环保、节能和舒适。
随着城市智能发展趋势理论的完善和推广以及智能家居系统概念的普及,未来智能照明技术在家庭、办公行业、商业服务和公共设施中的主要应用也将有良好的发展趋势,这也可以为未来的智能城市基础设施引入强大的机械能。
同时,智能照明是5g互联网时代智能照明产业的主要发展平台,引领着中国城市现代化基础设施的发展方向。
中国智能照明的发展相对较晚,但许多制造商仍在开发和设计自己的智能照明系统软件。
例如,国内华为于2015年进入智能照明销售市场,其在线Yeelight智能照明旗舰产品结合了全对比度、色彩级照明和无线通信技术,根据智能机远程控制电源开关和色度,具有瞬间改变1600万色色的效果;JZK企业旗舰产品由深圳市黄启天建材有限公司有限公司设计开发,采用红外和无线载波通信完成双向通信。
它可以通过远程监控系统或手机远程操作家用电器的电源开关,使智能照明更接近当代客户的需求。
国外智能照明的发展趋势比较好。
许多企业开发了人性化的智能照明系统软件,例如德国西门子开发的不稳定EIB系统软件,可以实现建筑管理系统的智能电气控制系统。
前言近年来,随着中国国力的逐渐增强,发展的日新月异,我国的电力能源十分紧张,所以,环保节能逐渐成为当今社会的主题。
各种节能设备、节能家电应运而生,在照明领域运用节能方法来节约电能也已经为人们所接受[1]。
目前,路灯照明系统的传统节能方法主要有两种,一是光源节能方法,另一种是控制节能方法。
控制节能方法主要采用人工控制节能、时控控制节能、光控控制节能和节能器控制节能等方法来进行节能。
在控制节能方法中,运用智能控制节能方法能在节省人工的基础上做到节约资源,避免浪费。
对普通路灯进行智能照明改造后,可大幅度降低路灯的电耗,有效提高节能率。
仅以广州中国科学院软件应用技术研究所在南沙逸晖路的改造工程为例,共有十八盏灯,智能路灯在LED灯的基础上进行了改造,增加了来车检测模式和时间控制模式对照明设备进行控制。
通过一年的最终检测结果显示:节能率高达78.73%,年节省费用达到6044.4元,相当于年均节省9.93吨标准煤,年均二氧化碳排放量减少24.75吨。
试想,偌大的中国千千万万的路灯,如果其中半数以上都能运用这项技术,那么可节约的能源将是难以估量的。
为响应节能环保口号的号召,本次所做的课程设计就是一个能根据外部光线强弱通过光敏开关控制路灯点亮或者熄灭的一个电子产品。
目前,有关智能路灯控制的产品已经非常多,自己也深知设计的这个电子产品有许多的不足,但能首次设计自己的产品,并能做到在实现相同功能的基础上节约成本,这是非常有意义的,不仅提高自己的动手能力,还丰富了课余生活。
1.总体设计方案图1 智能路灯控制系统框图智能路灯控制系统由西门子S7-200系列PLC,总开关,光敏电阻及输出系统(也就是路灯)构成。
该节能控制系统根据路灯工作环境的光线强弱通过光敏开关自动控制路灯的开或关,从而对路灯进行节能控制,智能路灯控制系统框图如图1所示。
2.单元模块设计2.1 PLC概述2.1.1 PLC的基本信息PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
基于IOT 的LED 智能照明控制系统的设计关蓓蓓田立国李猛刘雨(天津职业技术师范大学,天津300222)1概述随着LED 照明越来越普及以及移动互联网技术的快速发展,人们对家居生活的网络化、智能化、节能化的需求越来越强烈,将家用电器、照明灯具、安防报警等模块通过无线网络集成到控制平台,实现智能控制和智能管理。
随着物联网(The Internet of things ,IOT )产业的发展,智能LED 照明已成为IOT 中重要的一部分。
本文为了“绿色智慧照明”的实施而提供智能化的LED 照明控制系统,利用物联网技术、嵌入式技术等,实现对LED 灯具多种照明模式的无线远程控制,并对LED 灯具工作范围内的环境照度、LED 灯具工作状态进行实时监测,同时利用传感器技术实现LED 照明的自适应光照调节以及多种组合的灯光色彩变换,从而创造出一种舒适、节能、安全的光环境,系统原理框图如图1所示:图1系统原理框图2系统硬件设计本系统的硬件设计包括LED 灯具控制终端和触控面板两部分,用于实现LED 灯具的智能照明控制;主要包含控制模块、通信模块、LED 驱动模块、电源模块等。
2.1主控单元的硬件设计LED 智能照明控制系统的主控单元主要LED 灯具控制终端和数据采集终端两部分组成。
LED 灯具控制终端以ARM 处理器STM32为控制核心,由电源电路,外围电路,光照传感器组成;数据采集终端则由温湿度传感器,照度传感器,PM2.5传感器组成,其硬件电路原理图如图2所示。
2.2触控面板的硬件设计触控面板的硬件电路设计基于新一代ARM 处理器STM8S 来实现,STM8S 系列处理器自带触摸软件库的设计,利用电容本身具有的电荷转移特性,可以实现电容式的触摸传感检测。
在LED 智能照明控制系统中,主要实现了LED 照明灯具的开关按键以及滚动条亮度调节的设计,其电路原理图如图3所示。
2.3ZigBee 无线通信模块的设计为了实现LED 智能照明系统的集中管理以及环境监测功能,本文采用基于物联网的ZigBee 无线模块构成通信网络。
智能照明控制系统(案例)天鹅湖大酒店坐落于合肥市政务文化新区核心地段。
紧邻美丽的天鹅湖公园,是合肥标志性建筑之一。
酒店拥有275间(套)豪华客房,风格迥异的中西餐厅,丰富多样的娱乐,健身设施和功能完备的各种会议厅,拥有3000平方米的无柱型多功能会议厅、宴会厅的国际会议中心位列安徽第一。
安徽天鹅湖大酒店是由安徽出版集团、安徽电视台、安徽新华发行集团、安徽日报报业集团等大型国有文化企业联合投资建造的集各类型会议功能、商务和酒店服务为一体的综合性五星级酒店。
功能要求1、实现照明控制智能化采用智能照明控制系统后,可使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设置切换若干基本工作状态,根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。
例如,上午来临时,系统自动将灯调暗,而且光照度会自动调节到人们视觉最舒适的水平。
在靠窗的区域,系统智能地利用室外自然光,当天气晴朗,室内灯会自动调暗;天气阴暗,室内灯会自动调亮,以始终保持室内设定的亮度(按预设定要求的亮度)。
当夜幕降临时,系统将自动进入“傍晚”工作状态,自动地极其缓慢地调亮各区域的灯光。
此外,还可用手动控制面板,根据一天中的不同时间,不同用途精心地进行灯光的场景预设置,使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景,使客人产生新颖的视觉效果。
随意改变各区域的光照度。
2、美化服务环境吸引宾客光临好的灯光设计可为酒店吸引众多的顾客,并能营造出一种温馨、舒适的环境,增添其艺术的魅力。
顾客对酒店的第一印象是酒店入口到大堂接待区域,高雅别致的光环境可给予顾客一种宾至如归的感觉,增添顾客对酒店的好感,亲切而又温馨。
酒店室内包括宴会厅、VIP酒吧、西餐厅,利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感,不同色彩的环境气氛,不仅使客人有个舒适的居住环境,而且还可以产生一种艺术欣赏感,对酒店产生留连忘返之感。
3、可观的节能效果酒店除了给客人提供舒适的环境外,节约能源和降低运行费用是业主们关心的又一个重要问题。
由于智能照明控制系统能够通过合理的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置,不需要照明的时候,保证将灯关掉;在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮,智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或达到所要求的亮度,从而大大降低了酒店的能耗。
4、延长灯具寿命灯具损坏的致命原因是电压过高。
灯具的工作电压越高,其寿命则成倍降低。
反之,灯具工作电压降低则寿命成倍增长。
因此,适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。
智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。
还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。
智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。
智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。
不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。
5、可与其他系统联动控制智能照明可与其他系统联动控制,例如BA系统,监控报警系统。
当发生紧急情况后可由报警系统强制打开所有回路。
6、提高管理水平,减少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了智能化管理,不仅使酒店的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且同时将大大减少酒店的运行维护费用,并带来极大的投资回报。
设计思想“节能、智能科技与美学,21世纪建筑业的主题。
”现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%,建筑界已经引入“绿色”照明的概念,其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。
同时,现代电子技术已为我们和生活方式带来无数的乐趣。
如何让应用电子技术实实在在的应用到我们的生活中?让我们的生活更轻松、多彩!让我们的建筑也会随心而变——建筑是永恒的,音乐是流动的,灯光是多变的!让灯光自由组合,将大厦变得绚丽多姿!设计方案一. 大堂区域照明大堂是客人进入酒店的必经之路,是光临酒店的第一感觉,其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要,更应考虑照明的气氛及照明与建筑装璜的协调。
作为一个五星级酒店的大堂应该最大限度地为客人提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。
智能照明控制系统采用智能调光模块、智能控制面板、照度感应器,具有照明、手动调光、自动调光制功能。
根据不同时间和外部环境可以通过软件编程设定不同的灯光效果,灯光可以根据临时需要能进行灵活分割,开启变换,达到节能作用。
也可以通过设定时钟的控制方式实现公共照明区域的自动运行,以方便管理人员及值班人员。
通过智能控制面板,可预设多种灯光效果,组合成不同的灯光场景。
当需要改变灯光场景时,只需按一下按键,就可以实现灯光场景的改变。
通过安装在室外的照度传感器,可根据室外太阳光的强弱,自动调节大堂内的灯光。
充分利用自然光来节约能源,同时也给宾客提供了更加自然的环境。
酒店大堂多采用豪华的水晶灯作为装饰灯具,灯具昂贵,维修复杂。
使用智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因为电压过大而损坏,延长灯具寿命2-4倍。
智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了电网电压瞬间增加,也保护了酒店整个电网系统。
大堂的场景控制面板放在吧台内,避免客人接触,这样就减少了不必要的操作失误了。
控制方式:中央控制(在主控中心对所有照明回路进行监控,通过电脑操作界面控制灯的开关)定时控制(设置白天、傍晚、夜晚、深夜、节假日等模式)照度感应控制(根据室外日光照度来控制)现场可编程开关控制(通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路,单键可控制单个回路、多个回路)调光控制(从0%照度到100%照度连续无级调光控制)二. 宴会厅照明宴会厅采用多种可调光光源,通过智能调光始终保持最柔和最优雅的灯光环境。
可分别预设4种或8种灯光场景,分别有清洁、早上、下午、进餐、晚上等多种不同的灯光控制场景,也可由工作人员进行手动编程,能方便地选择或修改灯光场景。
在厅内或需分割的包房内安装可编程控制面板,可预设4种或8种场景,也可由工作人员通过可编程控制面板能方便地选择或改变灯光的场景。
控制方式:中央控制(在主控中心对所有照明回路进行监控,通过电脑操作界控制灯的开关)定时控制(平时、清洁、节假日、早上、用餐等定时控制)调光控制(从0%照度到100%照度连续无级调光控制)现场可编程开关控制(通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路,单键可控制单个回路、多个回路)三. 会议室照明会议室作为酒店一个重要的组成部分,采用智能照明控制系统通过对各照明回路进行调光控制可预先精心设计多种灯光场景,使得会议室在不同的使用场合都能有不同的合适的灯光效果,工作人员可以根据需要手动选择或实现定时控制。
通过系统特有的链接功能,可以根据会议室的使用需要灵活的实现各种分割和合并,而无需改变原有系统配置。
例如当房间使用移动隔板将房间分隔成几个小房间时,只需把配置面板上的键打到“OFF”状态,各房间就可实现单独控制;而当撤去移动隔板成为一个大空间时,只需把重新设置面板就能实现联动控制,使用极其方便。
会议室的灯光控制系统可以和投影仪设备相连,当需要播放投影时,会议室的灯能自动的缓慢的调暗;关掉投影议,灯又会自动的柔和的调亮到合适的效果。
会议室控制模式准备模式:在会议准备开始的时候,全部的筒灯点亮,当贵宾入场的时候,隐藏灯槽会逐渐点亮。
报告模式:会议正式开始的时候调亮全部的灯光,使会议室显得辉煌,会议进行过程中,可以调节各回路的明暗程度而改变视觉效果。
会议模式:当会议进行的时候,可以打开所有筒灯和灯槽灯,给宾客一种庄重严肃的会议气氛。
投影模式:当会议中需要播放投影的时候,可以渐渐调暗筒灯和灯槽的亮度,达到既保证最基本的照明需要,又能最清晰的观看投影的效果。
休息模式:当会议中间休息时,可以将隐藏灯槽打开,关闭光线较强的筒灯,给来宾一个宽松的环境,放松一下心情。
结束模式:当会议结束的时候,可以渐渐调亮筒灯和灯槽的亮度,表示欢送贵宾离开。
清扫模式:当贵宾离开后,只开启满足清扫的基本照明回路。
控制方式:中央控制(在主控中心对所有照明回路进行监控,通过电脑操作界面控制灯的开关)现场可编程开关控制(通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路,单键可控制单个回路、多个回路)调光控制(从0%照度到100%照度连续无级调光控制)四. 多功能厅照明多功能厅主席台灯光以筒灯和投光灯为主:听众席照明以吊顶灯槽、筒灯和立柱壁灯为主。
其中主席台可增加舞台灯光以满足演出的需求,其控制由舞台灯光、音响专业设备控制。
多功能厅可根据其使用功能不同设立多种模式,如:报告模式:应以突出发言人的形象为主,主席台筒灯亮度在70%-100%之间,透光灯适当开启,以不影响发言人感觉为原则;听众席以筒灯(亮度80%)为主,方便与会人员记录,同时壁灯全部开启。
投影模式:主席台留讲解人所在位置筒灯亮度在50%;听众席以筒灯由前排至后逐渐增亮,壁灯全部开启。
研讨模式:所有灯光全部开启,亮度90%-100%。
入场模式:听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启亮度100%,主席台筒灯亮度50%。
退场模式:听众席灯槽、筒灯和立柱壁灯全部开启亮度100%。
备场模式:主席台筒灯与听众席筒灯亮度均在70%。
以上所有模式场景变换,均设置淡入淡出时间1-100 秒,保持场景切换不影响会议进程和视觉效果。
为方便工作人员平时进出该场所,在多功能厅外设置两键开关,当需要进入时只需点击进入开关,室内自动打开部分灯光,满足可视效果;当清场结束,关门后,只需点击清场开关,即可关闭所有灯具。
另外在音控室内安装一面板,在开会的时候,可以屏蔽掉室外的控制面板,这样就不会因为客人接触而造成的操作失误。
等会议结束,客人离场后,音控室的面板可以解屏蔽,这样酒店操作人员就可以正常使用了。
控制方式:中央控制(在主控中心对所有照明回路进行监控,通过电脑操作界面控制灯的开关)现场可编程开关控制(通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路,单键可控制单个回路、多个回路)调光控制(从0%照度到100%照度连续无级调光控制)五. 酒店公共区域照明走廊在酒店中是必不可少的,在酒店走廊的照明是最能体现智能照明的节能特点,没用到智能照明时当走道没有人经过的时候而灯还依然亮着,这就大大浪费了电能。
智能照明系统可以设置1/2,1/3场景,根据现场情况自由切换。
也可以设置时间控制,在白天的时候,室外日光充足,只需要开启1/2或1/3场景模式,在傍晚的时候,室外日光逐渐降低,这是人流量也是一天中最高的时候,走廊灯应该全部打开,等到深夜的时候,人流量非常小,又可回到1/3场景模式。