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浅谈智能照明控制系统在大型会展建筑的应用
【摘要】本文结合福州海峡会展中心的建筑及功能特点,简述EIB/KNX智能灯光环境控制系统在该会展中心的设计应用,并在方案中实现智能照明控制与消防联动。
【关键词】EIB/KNX;智能灯光控制;照明控制;大型会展建筑
1 项目概况
福州海峡会展中心由两个展馆和会议中心组成,建筑综合体布局呈“V”字形。总建筑面积约38万平方米,其中地上23万平方米,地下15万平方米。设置有展馆、洽谈、办公、餐饮、服务办公等区域。会展中心区范围大,功能区域多,不同区域对灯光控制需求差别大,但对照明智能化要求高,本方案分会议楼、东展馆、西展馆、广场景观四部分进行灯光控制设计。
福州海峡会展中心鸟瞰图
2 控制区域功能及实现方式描述
2.1 会议楼
2.1.1 公共走道区域
本区域采用定时、光线感应的联动控制和中控电脑集中控制相配合的方式。公区走道,在上班期间关闭所有灯光,并利用光感探测在光线变暗时可自动将设定部分灯光打开。在下班时间2h内,借助时间控制系统定时打开30%的照明,并结合与光线亮度值的逻辑判断,提或推迟适宜数量的灯具开启,既满足人们视觉照度的要求又实现节能的人性化控制。其余时段系统自动调用无人模式,将灯光全部关闭,免去工作人员因忘记关灯而引起的不必要浪费。在现场配电间安装控制面板,可在特殊情况出现或检修时进行手动控制。
2.1.2 贵宾电梯厅
在贵宾电梯厅安装智能移动探测器。当移动探测器检测到有人来到电梯厅时,通过与光感的逻辑判断,如果光感不能满足视觉的照度需求,则自动将调光灯逐渐亮至80%。当人们离开时,延时关闭调光灯,并计算此处电梯厅人流量的大小,决定灯光延时开闭时间。上班期间,由于人流量频繁,在照度值不够的情况下调光灯不关闭。下班期间,若半小时内都无人经过,则关闭调光灯,直至下次有人时再次开启。移动感应探测器,还可以根据人员走的方向,开启相应的灯光。比如当人们出了电梯厅向右走,那么移动感应探测器,就可以开启电梯厅右边走道的灯光。
2.1.3 贵宾休息室
贵宾休息室是办公楼中的重要区域。贵宾接待室的智能灯光控制,要体现典雅、高档、富于个性的特点;设计中还要与装潢设计相结合,并需考虑环保、智能、节能的需要。贵宾接待室通过智能面板开关,根据预设的灯光效果,组成不同的灯光场景。接待模式:当有贵客白天到来时,按下接待模式,灯光打开30%的照明;接待人员与贵客相谈甚欢,天气渐晚,光线感应探测器探测到光线逐渐变暗,自动将调光灯缓慢调至60%的照明,当室外*变黑时,调光灯自动调至高80%的照明,其他灯光打开60%的照明;清扫模式:保洁人员进行清扫,只需打开基本的照明既可,按下清扫模式按钮,自动打开路节能照明灯。全关模式:当人们离去时,按下全关模式,此时所有的灯光关闭。当保洁人员傍晚进入房间清扫,按下清扫模式,灯光自动打开30%的照度。现场面板:可单独开闭或调光,也可以就地进行场景变换,方便工作人员操作。并具有防误按功能,避免在重要时刻人为误碰导致突然改变现场的灯光场景。智能面板:可预设4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,只需按下按键就可以实现。
2.1.4 会议室
会议室主要用于举办各种大型会议和重要的对外活动的场所,通过场景预置来控制和组合会议室内的灯光。会议进场模式根据设计要求在来宾进场的时候开启全部灯光,营造热烈隆重的气氛。会议模式:在开启会议模式后,程序关闭周边的光源和开启主席台侧的射灯调光灯,本过程时间可以根按需求进行调整,目的是通过灯光的变化引导与会人员把注意力集中在主席台上,在周边灯光缓缓变暗的同时,与会人员也结束了会的交谈。这两个场景的变换过程是渐进式的,避免传统方式下人工关闭的时间不统会造成忽明忽暗带来的不适感,进而影响会议的质量,而本方案正好避免这种缺陷。
退场模式:退场时先开启调光灯,待亮度达到75%以上时依次开启其他灯光,这样的过程让在场人员很舒适地度过明适应。全场的灯气氛很热烈,大家仍旧可以讨论这会议内容或交谈或摄影留念。全关模式:为方便管理者使用在退场后确认场内无人后,键可以关闭所有的控制设备,包括室内的灯光、调光灯。
2.2 东、西展馆区
2.2.1 车库照明
白天在上下班车流高峰期,打开60%的照明,能缓解视觉疲劳;当车流量较小时,只打开30%的照明。晚上车流量处于天中很小的时候,只打开15%的照明。繁忙使用时期,开动排气扇;非繁忙时,间歇性开动排气扇,以达到节能的效果。在停车场的出路口,设置光线感应探测,室外光线强烈时,打开60%的照度。室外光线不太强烈时,打开路口出处30%照度以缓解驾驶人员对室内外光线变化的适应,车库管理员可根据现场面板进行分区控制。并安装移动感应探测器,当有车辆驶入、驶出车库时,相应区域的灯光打开。当车辆停泊或驶离适当时间后,灯光自动关掉,使灯光的控制更为人性化。与消防系统联动:出现消防报警时,强行打开全部抽风机,关闭正常照明,启动紧急照明控制,显示逃生路线。
2.2.2 餐厅
餐厅在中午时段人流量大,此时自动打开30%照明。设置光线感应探测器联动控制,遇到中午出现下大雨或是阴天的情况下,如果探测到光亮度低于200Lux时,打开餐厅内60%的照明。这样通过智能化的控制,让就餐者不会因为天气的突变带来不舒适的感觉。13:30到17:00只开路或全部关闭照明,节省能源。20:00到21:00自动调用清扫模式,打开30%照明,保证保洁人员的清扫工作。23:00到此07:00只开路或两路照明。当有展会时运营时间延长时,可通过现场面板对灯光进行手动控制。
2.2.3 公共走道区域
公共走道区域,采用定时、光线感应的联动控制和中控电脑的集中控制相配合的方式。公区走道,在白天上班期间关闭所有灯光。此期间通过光感探测自动控制灯光,当光线变暗时可自动将部分灯光打开。在下班后2h内,通过时间控制定时打开30%的照明。并通过与光线亮度值的逻辑判断,提或推迟灯光开启的数量,既满足人们视觉照度又达到节能的人性化控制。其余时间系统自动调用无人模式,灯光全部关闭。免去工作人员因忘记关灯而引起的不必要浪费。现场配电间安装控制面板,可在特殊情况或检修时进行手动控制。
2.3 室外景观/路灯照明
根据实际需求,通过集中控制实现建筑物的景观照明。夜幕降临时,打开建筑物的景观照明。深夜定时关闭大部分照明,只留下少量基本照明、路径照明等,拂晓时分系统自动关闭剩余的灯光。景观照明的控制时间可以由使用者自由修改。平时景观照明通过集中控制的定时设置进行自动控制,也可采用现场面板进行手动控制。如在上半夜期间(即19:00至23:00),自动打开全部景观照明;在下半夜期间(即23:00至5:30),自动打开 20% 的景观照明;节假日期间,在18:00至02:00时段,景观照明全开;在02:00 至 05:00 时段,自动打开40%的景观照明。
3 方案分析
该工程对整个智能灯光控制系统的舒适性、节能性、灵活性、经济性、安全性要求比较高,除了满足现场直接控制灯光的需求外,还需要将会议楼与两个展馆综合成在个系统内,对系统的稳定性,扩展性、要求特别高。所以选用KNX智能建筑控制系统,该系统汇集了技术身为欧洲安装总线(EIB)、欧洲住宅系统(EHS)及BatiBUS 20年的知识经验。系统为分布式控制系统,采用模块化结构及标准化组织 ISO 的标准 OSI 模型通信协议,其使用的内部协议全部公开,并且可在网上进行下载,可与各种楼宇系统进行连接,并适合各种建筑结构的特点,只需条总线(2*2*0.8的双绞线)即可将每个区域的照明配电箱联在起来实现智能控制。每个楼层可以独自运行,不需要控制主机进行干预,也可以将总线拉到设备房与 BMS系统进行连接,即可对照明系统进行集中监视和远程控制,也可以查看整个会展中心的大厅、大会议室、电梯厅、公共通道、展馆、景观等区域的灯光的运行情况,并可在电脑上进行各种操作控制。也可以不接入电脑,仅在设备房放置的智能面板即能实现集中远程控制。同时在每个控制区域设置就地控制智能面板,可实现就地控制和操作。
4 安科瑞智能照明控制系统
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起并组成套完整的控制系统,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,无需增加连接线,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
福州海峡会展中心的照明控制采用技术成熟的监控管理系统,充分体现了全分布式建筑现场总线控制系统的势。通过综合布线网络,控制主干线解决了展馆区域较大、控制点较多、配电间分散及控制要求复杂的问题;通过照度传感器、时间控制等各种控制元素,更大程度地节约了照明用电量,降低了会展中心的维护运营成本,真正做到了科学管理和有效节能,为高大空间的照明控制系统提供了个很好的案例。
参考文献
[1]马少华.楼宇设备自动化控制[M],北京:中水利水电出版社.
[2]闫波,杨林场,彭建军,杨冰.浅谈EIB/KNX智能灯光控制系统在大型会展建筑的应用.
[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2019.11版.
作者简介:缪建梅,女,188金宝搏app官网下载 ,主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用