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浅议智能控制系统的特点和发展趋势

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-08-09  来源:湖北省十堰市(442001)  作者: 刘道春  浏览次数:980
核心提示:随着人民生活水平的提高和光源技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术的发展,人们对照明的要求越来越高,除普遍要求的节能以外,还要求利用灯光营造和谐的气氛、舒适的环境,创造一种动态的效果,照明进入了智能化控制的时代。本文阐述了智能照明控制系统的主要目的及其特点;现代照明控制方式与传统照明控制方式的区别;以及智能照明控制系统的发展趋势。
  

摘要:随着人民生活水平的提高和光源技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术的发展,人们对照明的要求越来越高,除普遍要求的节能以外,还要求利用灯光营造和谐的气氛、舒适的环境,创造一种动态的效果,照明进入了智能化控制的时代。本文阐述了智能照明智能照明>控制系统的主要目的及其特点;现代照明控制方式与传统照明控制方式的区别;以及智能照明控制系统的发展趋势

关键词:节能环保势   智能照明 发展趋势

 

随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平;二是可以节约能源,减少照明系统的运营维护成本。

 

一、智能照明打造绿色环保的空间

城市照明节能是一个系统工程,涉及到控制设备、光源电器、照明灯具等多个方面。光源作为这个系统里面不可或缺的组成部分,它用简单的方式达到预期的节能目标。因此成为电气工程师节能的首选产品。当前我国现在普遍采用的光源有高压钠灯、金卤灯、节能型荧光灯等,随着科学技术的发展,还将逐渐地采用一些新的光源,如LED等。在实际运用过程中,各种光源都有其优点和缺点,都有一定的应用范围,设计师可以依据道路照明、景观照明的性质、人员的视觉要求,灵活地选择配套的节能光源。在满足基本使用的情况下,达到节能的效果。

LED路灯作为一种新型绿色半导体发光二极管,它的有效发光率比普通的光源要高;且本身不含汞、铅等有害物质,废弃物可回收,光谱中没有紫外线和红外线,在生产和使用中不会对外界产生污染,光源的优势十分明显,被外界称为第四代新型绿色光源。但是LED产品自身也存在一些问题,比如二次光的分布、散热不畅导致的色衰问题等等,这些问题在业界还没有得到有效解决,因此在使用过程中受到一些限制。目前,在城市支路、景观照明、小区内道路等方面都已广泛采用这种LED产品,更好地发挥LED光源的特性,实现节能的目标。

二、智能照明控制系统的主要目的及其特点

实现城市照明控制系统智能化的主要目的:根据道路光照明暗程度开关路灯,在景观照明控制中以创建动态变幻的光环境和事物的戏剧性、艺术性、景色化及美感进行智能控制;下半夜车少人稀时进行调光控制,减少能源消耗, 节约费用及运行成本。                                             

智能化照明控制系统的特点:系统集成性是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。

一般照明设计师对新建的城市照明设计时,均会考虑到随时间推移,灯具效率和反射率的衰减,因此,其初始照度均设置得较高。这种设计不仅造成建筑物在不同使用期(或两次装饰的间隔期)的照度不一致,而且还会由于开始时照度偏高而造成不必要的能源浪费。采用智能照明控制后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响。

智能照明控制系统可预先设置不同的夜景照明场景模块,需要时只要在相应的控制面板上进行操作即可调入所需的场景。用户还可以通过可编程控制面板对场景进行实时调节以适应不同要求。另外,用户还可以通过接口用便携式编程器进行不同场景的变换设置。

众所周知,光源损坏的主要原因是电网过压,只要适当降低工作电压就可以延长光源的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使光源免受热冲击,从而使光源寿命延长24倍,对于大量使用光源和安装困难的区域更具有特殊的意义。

智能化照明控制系统(网络化照明)是一个集多种照明控制方式、现代数字控制技术和网络技术于一身的控制系统。基本要求是:技术先进、功能强、较好的开放性和可扩充性、工作稳定、安全可靠、设备安装简单、操作维护方便。接口部件可方便地与其他系统互连、有用户界面友好的中文监控软件便于管理与监控。

三、现代照明控制方式与传统照明的控制方式有如下区别

技术手段:传统照明采用传统的电力技术;而智能照明采用计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、微电子技术和系统集成技术。

控制方式:传统照明采用手动开关,必须一路一路地开或关;而智能照明采用智能化控制,具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征。

照明方式:传统照明只有开和关,灯光无法变化;而智能照明通过灯光的调控在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。

管理方式:传统照明对照明的管理是人为管理;而智能照明可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整个城市照明系统的管理。

布线结构:传统照明大都是独立的、本地的、局部的电力线布线;而智能照明可以是很大范围的网络结构布线,可以进行无线控制信息交换和通信。

光源寿命:传统照明由于电网质量不稳定,会缩短光源寿命;而智能照明采用缓起缓灭的软启动软关断技术和调光技术后,消除了电流冲击,大大延长光源的使用寿命。

能源消耗:传统照明无法主动式的节能;而智能照明采用调光技术和智能控制技术后,根据光照强度自动开关路灯以节约能源。

灯光环境:传统照明无法灵活调整灯光环境,无法保持照度的一致性;智能照明通过调光控制能灵活改变灯光场景,始终保持舒适温馨的光环境。

对于室外泛光、园林景观照明,不可能在室外安装跷板开关控制,室外照明用气体放电灯较多,一般由值班室统一控制,照明控制方式多种多样。为便于管理,应做到具有手动和自动功能,手动主要是为了调试、检修和应急的需要,自动便于运行,分为定时控制、光控等。为节能,灯光开启宜做到平时、一般节日、重大节日三级控制,并与城市夜景照明相协调,能与整个城市夜景照明联网控制。

随着照明技术的发展,现代照明控制系统也越来越多,照明控制要做到安全、灵活、经济,安全性是第一位的;经济性是要考虑投资效益,不同的规模,适用不同的系统,或者仅利用一个系统的子系统就能完成任务的,就不必要上整个系统。设计应有前瞻性,从节能、环保、运行维护及投资回收期上看,现代智能照明控制方式应成为照明控制的主流。

四、节能环保驱动智能照明控制系统的发展

智能照明控制系统与传统照明控制系统相比,控制方式、照明方式、管理方式以及节能方面等均有不少优点。首先控制方式和照明方式上,传统照明控制采用手动开关,开和关,只能一路一路开和关。而智能照明控制采用调光模块,灯光调光不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同舒适视觉氛围。其次,智能照明控制系统使用了自动化照明控制,智能利用光照以及网络,只需一台计算机就可实现合理能源管理自动化,减少了不必要耗电开支,同时也降低了用户运行维护费用,节能方面可比传统照明控制节电20%以上。另外,智能照明控制系统中,可系统人为设置电压限制,可以避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具冲击,起到保护灯具,延长灯具使用寿命作用。

智能照明是先进的一种照明控制方式,它采用全数字、模块化、分布式的系统结构,通过控制中心的各种控制功能模块及部件连接成控制网络的一个照明控制系统。智能照明可以作为整个建筑物自动化管理系统(BA系统)的一个子系统通过网络软件接入BA系统,也能作为独立照明控制系统单独运行,在照明控制实现手段上更专业、更灵活,可实现对各种照明灯光的调光控制、开关控制、感应控制、定时控制、集中控制、远程控制等,是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。照明系统的节能是全球普遍关注的问题,照明节能一般可以通过两条途径实现:一是使用高效的照明装置(例如光源、灯具和电器等);二是在照明时采用调光控制、开关控制、感应控制、定时控制等功能,达到控制照明的时间、亮度、开灯数量等,主动式进行节能。它主要包含以下两方面的内容:

照明灯具的节能:随着社会生产力的发展,人们对城市照明质量的要求不断提高,照明节能日显重要,发达国家在20世纪60年代末已开始重视这方面的工作,特别是从保护环境的角度出发,世界各国都非常重视推行绿色照明计划。提高电光源的发光效率,实现低能耗、高效率照明是电光源发展的一个重要方向。

照明控制技术的节能:采用先进的照明控制技术可以很好地提高照明系统的工作效率,例如采用红外线运动检测技术、恒照度照明技术,在照明环境有人出现需要照明时,就通过照明控制系统接通照明光源,反之如果照明环境没有人,不需要照明时,就关断照明光源。从而实现照明环境的恒亮度照明,达到照明节能的效果。

五、现代照明智能化控制的应用日益广泛

智能化控制在城市照明设施中的应用日益广泛。随着科技的发展,己经在一些路桥隧道内,用智能路灯代替传统路灯,这种精明的路灯不仅可以全天候亮灯,而且还能随着太阳光线的强弱而自动调节桥下灯光的强弱,既人性化又节能。目前,很多桥洞最普遍的问题就是桥下光线太暗,极易发生事故。随着智能化照明开始在桥下试用,这种状况也慢慢得到了改变。它应用了目前国际上普遍推广的LED智能无级控制灯系统,可使隧道灯的发光强度早晨随着太阳的升起而渐渐增强,午后又会随着太阳的偏西而渐渐减弱,直至关闭白天的照明。有业内人士曾测算,如果一个城市5万余盏路灯(目前多为400W250W150W,总耗电约6600万度)都能引入这种智能系统,每年将节省电能4亿度。

六、智能照明控制系统的发展趋势

随着中国经济快速、持续、稳定地增长,能源已成为制约中国国民经济发展的一个突出问题,在新的发展时期,必须充分考虑到能源资源的承载能力。在这种能源紧缺的严峻形式下,使用节能的智能照明势在必行。

国内外普遍认为未来十年是中国智能照明行业飞速发展的十年。具体表现在以下三方面:

1、随着中国的改革开放的进一步深化与融入国际社会,中国与世界的交流从各个层面得以全面提高。如2008年的北京奥运会、2010年上海世博会等大型活动对智能化照明系统提出更高的要求,为中国城市照明智能化控制技术的整体水平提高,提供一个良好的应用平台。

2、高速发展的中国经济带动中国城市化发展,高速度、大规模的城市建设所形成的中国空前的城市建设投资规模。大范围、高投入、高需求的市场规模是其它国家不具备的,由此必将给加快智能照明控制相关行业的高速发展,世界智能照明发展的重心也将转移到中国。

3、我国智能照明行业加大研发力度,推出自主知识产权的智能化照明控制系统。未来的照明控制将满足多场景、多区域的控制的控制,并将通过计算机网络来完成。走品牌经营路线,打造民族品牌。品牌是竞争力,是无形资本,提高品牌形象、搞好品牌定位、运用好品牌手段竞争是品牌营销的必然选择。

智能化与照明技术的结合,构筑了充分的技术平台,将节能、低耗、长寿命、运行节约、以人为本等绿色和可持续照明的理念充分演绎。随着科技进步及人类环保、节能观念的加强,人们对照明领域给予了比以往更多的关注,促使照明控制技术突飞猛进的发展,且其应用也日益广泛。

 

 
关键词: 灯光控制
 
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