学校智能照明解决方案
分类: 解决方案说明  发布时间: 2014-03-29 07:36 

学校智能照明解决方案
    学校的传统照明控制方式一般有三种:1)断路器控制方式;2)跷板开关控制方式;3)在回路中串入接触器辅助触点,实现人工远距离控制或定时控制方式。这些控制方式具有一定的局限性。方式一的控制方式虽然控制

    学校的传统照明控制方式一般有三种:1)断路器控制方式;2)跷板开关控制方式;3)在回路中串入接触器辅助触点,实现人工远距离控制或定时控制方式。这些控制方式具有一定的局限性。方式一的控制方式虽然控制功能简单,投资少、线路简单,但是由于控制灯具较多,造成大量灯具同时开关,节能效果差;方法二的控制方式可以控制一套或几套灯具,是采用最多的控制方式,但是由于在同一房间不同出入口均需要设置开关,线路繁琐,损耗大,很难实现简易的控制操作;方法三的控制方式遇到现场变化或临时更改的控制需求很难适应,使用不灵活,管理不方便。而且以上三种方式易造成维修的频繁和不必要的电能浪费。因此需要更加合理的控制手段实现高效管理和节能的需求。为此云智居智能照明控制系统提出来解决学校照明的解决方案。

智能照明解决方案

学校智能照明解决方案
1 学校智能化控制系统概述 

    新时期的校园建设要适应网络时代的发展,应引入智能化的概念。在传统的学校控制系统中,一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来,随着经济的发展和科技的进步,人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在学校新校区的建设热潮中,各个学校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。相对商业楼宇而言,学校校园里的大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多。使用智能化控制系统控制照明,更能体现其在节能与管理方面的优势,提高学校的科学管理水平。

学校智能照明解决方案

2 智能照明控制系统的优越性

      2.1达到良好的节能效果,延长灯具寿命

  节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式,只能是白天关灯,晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后,我们可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。同时,系统还能充分利用自然光,自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式,在保证必要照明的同时,有效减少了灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。

      2.2改善学习和工作环境,提高效率

  良好的学习和工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统,都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法,可以有效地控制各种照明场所的平均照度值,从而提高照度均匀性。同时,系统能根据不同的时间段,人们的不同需要,自动调节照度。


      2.3实现多种的照明效果


  多种照明控制方式,可以使同一建筑物具备多种艺术效果,为建筑增色不少。现代建筑物中,照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,更应具备多种的控制方案,使建筑物更加生动,艺术性更强,给人丰富的视觉效果和美感。一栋建筑物中,室外景观照明、泛光照明可以预设为春夏秋冬四季变化,周末节假日场景,大型庆典场景;会客厅、会议室等可以预设会议、投影、会间休息等不同场景。在传统的人工控制方式下,难以实现如此多种多样的照明效果。


      2.4提高管理水平


  智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下,不需要有人的参与,照明系统自动实现开关和调光功能。既大大减少了管理人员的数量,也排除了由于人为因素而出现的不定时开关,影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。


      2.5较好的投资收益效果


  智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时,有效节省了电费与管理费用的支出。根据一般的办公大楼运营的经验来看,节能效果能达到40%以上,一般的商场、酒店、地铁站等节能效果也能达到25%~30%;学校在这方面还没有得到具体的统计数据,但根据分析,效果还是令人满意的。 

学校智能照明解决方案

3 校园照明控制系统的基本组成部分
      3.1主控中心
  系统使甩通用计算机作为主控中心,通过通讯装置与网络实现通讯。计算机上可直接实现编程,监控,故障报警等功能。局域网上的计算机也可以通过主控中心实现监控功能。


      3.2 通讯装置


  主控中心与系统网络各单元的通讯枢纽,实现传输信号转换,具备系统自诊断功能和自动故障报警功能。


      3.3照明控制器


  智能照明控制系统的核心部分,由控制模块电路、驱动模块电路、照明专用自锁继电器组成。每个照明控制器均可独立工作,也可以由计算机中心控制。主控中心停止工作或通讯中断不影响控制器的正常运行。。


      3.4可编程开关


  智能的弱电开关,有1-8键等各种规格,开关本身使用24V安全电压,不会有漏电的危险,开关操作时也不会出现打火和拉弧,确保安全。可编程开关上的每一个按键所控制的回路均由计算机编程设定,单键可控制多个回路,可根据情况变化随意更改组合,使用起来灵活、方便。


      3.5动态传感器


  利用红外线或超声波的原理,自动识别房间内是否有人存在而给控制器发送信号,实现“人来灯亮,人走灯灭”的动态控制功能。


      3.6照度传感器


  核心部件是光电耦合器,通过感应外部自然光源的照度来调节室内照明的亮度,实现智能探测和智能调节的功能。


      3.7电话通讯装置


  电话控制所需的附加设备。用户直接拨打电话,根据提示音操作,控制照明开关。


4 校园照明控制的特点


  照明控制在楼宇自控、景观照明领域已经在国内外有许多工程实践。学校城的设计也参考了原来楼宇自控的设计原则和设计思路。设计的目标还是要突出照明控制系统智能化、科学管理和节省能源、节省运营费用的特点。合理细分控制回路,合理设置回路的控制方式和系统的运行方案。

 


智能照明控制系统图


  照明控制系统可以与BA系统集成。提供与BA系统连接的接口协议和软件协议,集成到BA系统中,便于楼宇智能化的集中管理和子系统间的联动。照明控制系统也可以单独建立一个系统,使用专门的通讯装置和编程监控软件,以便设置更理想、更灵活的控制方案。一般的商业楼宇,系统集成是一个不错的选择。但对学校而言,把照明控制系统独立出来,一方面更便于整个校区各楼字照明控制的通讯和统一管理;另一方面,控制系统也可以把一些小功率用电设备(如电扇、通风口等)的控制纳入其中,简化设计。


5 各类建筑物的具体设计方案


      5.1教学楼


  广州学校城各学校的教室,灯光照度设计标准为室内平均照度300lx,讲台点照度5001x,如此高的照度要求,如果没有合理控制方案,能源上将造成巨大的浪费。因此,智能照明控制系统,不但用于控制公共楼道的灯光,普通教室、阶梯教室、投影室的应用也具有相当的实际意义。对于学校而言,使用调光控制显然造价过高,难以接受,而且教学楼的灯具大多选择了日光灯,调光控制需要专用的调光镇流器,比较烦琐。因此,开关控制是主要的控制方式。

 


  以350座位阶梯教室为例,每个教室安装一个照明控制器。教室内的灯具以区域和隔灯划分回路,既可以根据教室的上课人数开部分区域的灯光,也可以实现整个教室1/3、2/3、3/3的照度。教室窗边设置照度传感器,控制窗边灯光和电动窗帘,充分利用室外自然光。前后门口和讲台上都安装可编程开关,任何一个开关都可以控制室内的所有灯具。同时,控制器也对教室内的其它电器进行开关触电控制,并且与灯光联动。例如投影联动模式:事先设定一个情景模式,老师只需按一下按钮,投影仪自动打开,投影幕自动放下来,电动窗帘关上,讲台的灯光关闭,座位席上方的大部分灯光关闭,保留一些必要的照明,以方便学生作笔记。通过这一系列的控制手段达到了最佳的节能效果,同时也提高了教学管理的质量。


      5.2图书馆


  学校城某学校图书馆,共六层,每层均分为A、B、C三个大区。首层是计算机中心、书库,并有一个150座位报告厅;二至五层是图书阅览室,六层的A、B区是阅览室,c区是资料库。


  大阅览室照明使用三管日光灯,阅览区平均照度3001x,藏书区照度200Ix。照明控制方式采用开关控制方式,根据区域和隔灯方式划分回路。每个阅览室设一个照明控制器,与照明配电箱一起安放在服务台旁,以便管理。门口安装可编程开关,开关控制的回路由编程确定,其中每个开关均设定其中一键控制整个阅览室灯具。书库和计算机中心考虑到书籍保护和计算机使用的要求,照度相对较低,控制方法与大阅览室相同。


  报告厅使用了两种灯具,正常照明使用日光灯,投影和演示时使用筒灯,为人员进出提供方便。筒灯照明不计算正常照明的照度。日光灯和筒灯采用逻辑联动控制方式,会议演讲时使用正常照明,筒灯关闭。开启投影演示时,系统自动关闭所有日光灯,开启筒灯。照明控制箱和控制开关安装在报告厅的控制室,控制开关上的指示灯实时指示回路的状态。整个图书馆由大约20个控制器连成一个RS485控制网络,由一台主机控制。主机通过校园局域网与其它网络联系。


      5.3体育馆


  体育馆照明控制的主要目的不在于节能,而在于有效管理场馆内的所有灯具,配合多种比赛的需要,实现自动控制。比赛场馆灯具选用斜照型和深照型灯具,考虑到灯具的功率都较大(一般在500W至2000W左右),照明控制设计上采用一回路控制一个灯位的方式,一个控制回路的容量为4400W,确保了有足够的余量。控制回路一般采用开关控制方式,部分采用调光。控制回路的组合联动根据比赛项目、比赛场地大小和灯位的情况来设定。采用逻辑控制方式,通过编程设置篮球、排球等各种比赛模式,各种模式的开启和切换均由一键完成。同时,照明控制系统应该与音响控制系统和消防系统联动。当现场音乐响起。灯光马上会出现一些变化效果作为配合。如开球、进球得分都会由不同的场景。消防联动的作用是确保火警时应急照明启动,方便人员的疏散。


      5.4行政中心


  行政中心会议室采用智能场景开关为控制方案。该场景开关内已含有控制电路,可独立工作,无需照明控制器。一个开关可控制两个开关回路和一个调光回路,每回路最大功率2000W。一个会议室可用多个场景开关,开关之间可通讯。场景模式直接在开关面板上设定,无需计算机编程。通过使用场景开关,可方便的实现各种场景,提供多种场合(如开会、投影、中场休息等)所需的照度。这种把控制芯片集成到开关的控制方式对一些小型的室内环境(如会议室、家庭非常适合)。需要指出的是,这种开关在布线上与传开关有六线与其连接。可认为开关本身就是一个小功率用电器,市电和灯具均有N线与开关连接。


      5.5学校园区


  除了各种建筑物以外,学校户外的景观照明也是整个校园照明控制系统的重要部分。景观照明的目的不光是夜间道路照明,也是美化学校环境,为各种节日和庆典活动增添色彩的需要。利用日志编程和特殊日设置的功能,可在一年内设置不同季节,不同月份,某个节日的照明效果。另外,由于一年四季有不同的日照时间,系统将具备自动识别功能。其识别功能通过传感器和软件两种手段实现。照度传感器可自动感应户外光线,为控制器提供开关信号。但为了避免一些外界因素的影响,如阴雨天气,或是传感器的探头被灰尘覆盖,不能正确识别光强度等,系统软件能根据当地的日出日落资料数据,自动调整开关时间。两种形式相结合,达到了最佳的节能效果。


6 结束语


  以上谈到的建筑和场景的照明控制系统,是各自独立的系统。如果通过校园局域网把各自的系统主机联系起来,就可以组成整个校园乃至整统开关有所不同,接线示意图如下: 


如图,普通三键开关只有四线连接,而场景个学校城内的统一的控制系统。你只要是合法的管理员,就能在其中一台主机上监控整个系统。智能照明控制系统广泛应用在学校照明,大大提高了学校照明电力的管理水平,为校方节省了大量的电费支出,同时,也为学校师生提供了一个更舒适、明亮和高效的学习和工作环境。