1. 研究目的与意义
照明自原始社会起,就是人类研究的一个重要内容,人类可利用的能源从木头到石油,再到电能,照明工具也从火把、油灯演变为电灯,而电作为新世纪重要的能源之一,短时间内无法被代替,因此人们对照明的研究重点就主要放在以电作为主要能源的照明系统上。随着民生水平的提高,能源逐渐吃紧,对智能照明的需求还将持续增加。
互联网作为推动新世纪社会发展的重要因素,也是人们的重点研究对象,而网络凭借快速、智能的特点,能将与之结合的事物变的更加便捷,因此照明系统与网络的强强联合也就成了水到渠成的事情,由此催生出了智能照明系统。智能照明系统是采用计算机技术、网络技术、无线通讯技术、电力载波通讯技术等组成的集中式或分布式控制系统,所有的器件均包含有控制处理单元,并由总线连结成网络。当有输入时首先将其转变为总线信号,然后在控制系统总线上传输至所有的终端设备,由其接收信号后进行自行判断,继而控制相应设备的输出信号。这对传统的照明技术是个巨大的挑战,也是一次革新,照明不再只是单纯的提供光亮,更要兼顾方便、舒适和节约能源等方面。
在传统的照明工程中,各种规模庞大的建筑设施的功耗往往是远超一般建筑水平的,若是不加以重视,便会造成许多不必要的能源浪费。而在当前我国的宏观经济建设中,节电节能的任务越来越紧迫。智能照明系统借助各种不同的智能设置的控制方式和控制元件,对光照度进行精确设置和管理,来实现最优的节能效果,在保持其原有照明功能的同时,采用数字化、模块化的方法,将控制模块与照明模块放到同一个网络之中,把各个终端采集的信息汇总,在智能分析下调度照明,可以在很大程度上满足人们对光的需求,同时可以减少能源的浪费,这种全新的技术在未来倡导绿色,低碳生活的社会上定然会扮演及其重要的角色。
社会在不断地进步,与人们生活息息相关的建筑也向、朝着更舒适、便捷和节能的设计方向转变,然而传统照明系统,主要是将照明所需的终端设备用电线与控制设备连接起来,需要铺设过多的电缆,不但布线麻烦,难以维护,而且节能效果也不尽如人意,还徒增投资成本。智能照明系统就提供了很好的解决方案,由于其采用了网络控制,就可以让照明终端不必再与控制端通过电力线路相连,保留原有的控制效果还减少对于设施的建设资本,也减少了辐射干扰,其规范化的线路布置使得设备的维护与检修变得相当方便。由于其智能化的控制,照明系统已经不再依附于建筑管理系统存在,成为一个独立运行的系统,功能也不仅仅只是简单地实现开关功能,在与众多传感器关联后,可就当前所处的时间、地点、环境,对光源进行针对性的调节,使之更符合使用者的习惯,以调光控制模块代替传统的开关,有效提高了照明的均匀性,改善了照明质量,也达到了节约能源的目的,系统带有的电压限定和扼流滤波等功能,可以避免过电压、欠电压和冲击电流对照明设施的损坏,延长照明设施的寿命。系统以各模块主动控制为主,人工控制为辅,这些管控技术是实现建筑照明的全自动化管理的有力保障。
2. 研究内容和预期目标
智能照明系统的中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信,利用总线使照明、调光、控制等实现智能化,并成为一个完整的总线系统。通常由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机等部件组成。线路系统采用总线式布线,供能线与控制线分别连接到照明设备的不同位置,负载大时控制系统不会受到影响。控制方式采用低压二次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,可以预设置和记忆操作。照明方式采用调光模块,调节灯光使之在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适的氛围。也可进行预设,即将一系列设置转换为照明亮度的功能,这些设置可以被调光器或中央控制系统系统自动调用。
主控制器与各单元调光控制器之进行数据的传递,可以用主控制器对各单元实施控制,也可以通过遥控器对各单元实施控制。应用智能照明系统不仅不需要考虑控制场景控制器的安装位置,还不需要敷设传统照明所需的控制线及预埋管。系统因此变得简单化,只需要通过控制程序既能完成控制,不用拉过多的线去实现控制。3. 研究的方法与步骤
本次课题设计采用的研究步骤如下:
(1)通过阅读中英文文献资料、现场调研,深入了解国内外有关网络技术的发展现状、产品现状和该项技术在智能照明领域的应用情况。
(2)选用适当技术规格的控制器,按电光源性质和场地照明效果设计的灯光布置进行回路的分类或分组,形成逻辑上可独立控制的灯路。选择相应型号、规格和数量的控制器。
(3)研究智能照明的控制方法和节能技术,选择要使用的控制面板,控制面板上的每个按钮能完成各种不同的智能任务,并不受控制区域范围限制。
4. 参考文献
【1】郑学进.我国能源消费现状及对策[j].合作经济与科技,2015(6)
【2】杨靖.降低我国单位gdp能耗的重要性及措施[j].今日湖北旬刊, 2013(5).
【3】邹益仁 .现场总线控制系统的设计和开发.北京国防工业出版社,2011
5. 计划与进度安排
1、第06~07周,根据总体思路提出大概的设计方案
2、第08周,就方案中的步骤进行细化填充
3、第9~10周,开始进行方案的实践和完善
