智能化照明控制應(yīng)用及發(fā)展

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0引言

自步入21世紀(jì)，我國(guó)的科技領(lǐng)域發(fā)展迅猛，國(guó)民的生活水平和智能化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平都得到了前所未有的提高[1]。目前，人們對(duì)數(shù)字化、智能化領(lǐng)域的關(guān)注程度逐年增加，智能化照明控制系統(tǒng)逐漸滲透到人們生活的方方面面，給人們的日常生活提供了更多的選擇。針對(duì)此種情況，需要大力開(kāi)發(fā)智能化照明控制系統(tǒng)，將其推進(jìn)到更多的應(yīng)用領(lǐng)域，以此來(lái)滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需要。眾所周知，智能化照明控制系統(tǒng)控制方便、資源消耗少、智能化程度高、變化形式多樣，既符合我國(guó)當(dāng)前提倡的節(jié)約資源的發(fā)展目標(biāo)，也能滿(mǎn)足人們對(duì)照明系統(tǒng)復(fù)雜多變的要求?？梢哉f(shuō)，智能化照明控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展對(duì)于我國(guó)的發(fā)展進(jìn)步有著舉足輕重的意義[2]。

1智能化照明控制的基本類(lèi)型

1.1點(diǎn)控制點(diǎn)控制是我國(guó)最常見(jiàn)的照明控制方法，即通過(guò)開(kāi)關(guān)和電線的組合對(duì)實(shí)際的目標(biāo)進(jìn)行控制，人們可以通過(guò)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉照明。但是，這種傳統(tǒng)的照明控制方法也有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，即前期的平面設(shè)計(jì)過(guò)程非常復(fù)雜。因此，點(diǎn)控制往往應(yīng)用于面積較小的區(qū)域，能夠在節(jié)省人力資源的同時(shí)，最大限度地保證照明系統(tǒng)的控制應(yīng)用效果[3]。

1.2區(qū)域控制區(qū)域控制是對(duì)特定區(qū)域的照明系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種控制方法，這種控制方法能夠按照不同的需求對(duì)控制區(qū)域整體或局部進(jìn)行或直接或間接的控制。值班人員可以采用手動(dòng)模式和可自動(dòng)模式進(jìn)行區(qū)域控制。一般來(lái)講，手動(dòng)模式多用于設(shè)備調(diào)試、緊急檢修等情況，而自動(dòng)模式易操作，可以按照時(shí)間、光照強(qiáng)度等進(jìn)行控制。相較于點(diǎn)控制，區(qū)域控制的控制范圍普遍較大，如大型建筑、公共區(qū)域等。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)將區(qū)域控制廣泛應(yīng)用于城市的大型場(chǎng)所照明控制系統(tǒng)[4]。

1.3智能控制智能控制主要是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合分布在不同地區(qū)的照明系統(tǒng)，在同一個(gè)控制中心的指揮下進(jìn)行統(tǒng)一的管理。這種新型的智能控制方法能夠節(jié)省照明系統(tǒng)運(yùn)行消耗的資源和后期的維護(hù)成本，能滿(mǎn)足更大區(qū)域的照明要求。同時(shí)，可以利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及時(shí)查看反饋的信息，調(diào)節(jié)局部的照明系統(tǒng)。因此，目前需要大力推廣智能控制，讓更多的地區(qū)將智能控制運(yùn)用到自身的建設(shè)中，充分發(fā)揮智能控制的優(yōu)勢(shì)。

2智能化照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

智能化照明系統(tǒng)的控制方法主要有全線路數(shù)字化控制法、分區(qū)域模塊控制法、分布式控制法等。在系統(tǒng)中有1個(gè)存儲(chǔ)器和1個(gè)微型處理器，在二總線的控制下兩條線路可以結(jié)合，共同組成1個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元。在智能化照明系統(tǒng)中，設(shè)備的連接線路為樹(shù)形。當(dāng)線路的數(shù)量達(dá)到64條時(shí)，可以使用耦合器來(lái)增加線路的數(shù)量上限，提升線路的復(fù)雜程度[5]。智能化照明控制系統(tǒng)可以分為感應(yīng)器、面板開(kāi)關(guān)、智能開(kāi)關(guān)、調(diào)光系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、觸摸屏、管理服務(wù)器等部分，需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的電纜將這些部分連接到一起。各個(gè)系統(tǒng)功能獨(dú)立，支持與建筑的樓控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)互相聯(lián)系?？梢栽诮ㄖ拿恳粯菍佣寂鋫鋵?zhuān)門(mén)的觸摸屏和相應(yīng)的面板開(kāi)關(guān)等，并匹配對(duì)應(yīng)的控制器、調(diào)光系統(tǒng)等。

3智能化照明控制的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用智能化照明控制可以滿(mǎn)足人們豐富多樣的應(yīng)用需求，還能節(jié)約照明系統(tǒng)的整體運(yùn)行成本，在提升照明效果的同時(shí)，響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，做到真正意義上的節(jié)約資源。

3.1降低照明成本傳統(tǒng)照明往往采用自動(dòng)控制和手動(dòng)控制的方法調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式會(huì)產(chǎn)生人工費(fèi)用和管理費(fèi)用。如果將智能化照明控制融合到實(shí)際的管理過(guò)程，在前期設(shè)置中模擬各種可能出現(xiàn)的情況，并將對(duì)應(yīng)的調(diào)整方式記錄到存儲(chǔ)器中，就能對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和定時(shí)調(diào)整、維修。

3.2延長(zhǎng)照明設(shè)備的壽命智能化照明控制采用了新技術(shù)，如軟關(guān)斷、軟啟動(dòng)等，這些技術(shù)能夠避免傳統(tǒng)照明中沖擊電壓和浪涌電壓對(duì)燈具造成的損害，在保護(hù)光源的同時(shí)，使其不會(huì)遭到電壓的沖擊，從而延長(zhǎng)照明系統(tǒng)的總體壽命[6]。

3.3促進(jìn)照明的智能化智能化照明控制系統(tǒng)是一個(gè)完全自動(dòng)化、智能化的系統(tǒng)，可以提前輸入時(shí)間和預(yù)設(shè)的場(chǎng)景等，在不同的時(shí)間內(nèi)可以運(yùn)行不同的工作模式，實(shí)現(xiàn)照明的智能化調(diào)整。

3.4減少照明的能源消耗應(yīng)用智能化照明控制，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r、日出日落時(shí)間等調(diào)整光源，這樣一來(lái)，突破了傳統(tǒng)的定時(shí)開(kāi)關(guān)燈模式的限制，能夠響應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排的號(hào)召，節(jié)約資源。例如，在企業(yè)的辦公環(huán)境引入智能照明控制，可以按照光源亮度、天氣情況等對(duì)辦公環(huán)境的照明情況進(jìn)行調(diào)整。

3.5改善照明效果應(yīng)用智能化照明控制可以改善人們的視覺(jué)體驗(yàn)。智能化照明控制系統(tǒng)包含多種多樣的照明控制方案，能夠在不同的建筑物環(huán)境下維持穩(wěn)定的照明效果。例如，將智能化照明控制和實(shí)際的辦公環(huán)境結(jié)合，不但能控制辦公環(huán)境的照明情況，保證傳統(tǒng)光源兼顧不到的辦公角落也得到均勻的照明，保證員工有一個(gè)穩(wěn)定、照明均勻的辦公環(huán)境，而且可以提升辦公環(huán)境的工作氛圍，激發(fā)員工工作的積極性。也可以通過(guò)照明設(shè)備在建筑物墻面的反射，在建筑物的外部投射得到不同的照明效果，使建筑物的外部形象更加藝術(shù)、生動(dòng)，為人們帶來(lái)視覺(jué)沖擊。

4智能化照明控制的應(yīng)用形式

4.1智能家居照明控制智能家居照明控制系統(tǒng)主要包括控制器、處理器、終端燈具、信息顯示屏等部分，其運(yùn)用通信技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)等管控終端燈具。系統(tǒng)中的控制器和處理器會(huì)將控制信息傳送到燈具，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，并對(duì)燈具下達(dá)指令；顯示屏可以展示信息，使操作人員能夠及時(shí)了解下達(dá)的指令。將智能化照明控制系統(tǒng)運(yùn)用到家居控制中已經(jīng)成為當(dāng)下的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)人員要把握時(shí)機(jī)，對(duì)家居照明控制系統(tǒng)進(jìn)行改革和調(diào)整，讓家居照明控制系統(tǒng)變得更加人性化、智能化。

4.2智能道路照明控制當(dāng)前，道路系統(tǒng)更加復(fù)雜多樣，隨之而來(lái)的是人們對(duì)照明系統(tǒng)更加嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)已經(jīng)不再適用于如今的道路系統(tǒng)，必須對(duì)傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整[7]。如果全盤(pán)推翻傳統(tǒng)的道路照明系統(tǒng)后重新規(guī)劃，不僅耗時(shí)巨大，還會(huì)增加成本。在這種情況下，要借助無(wú)線通信和智能技術(shù)，構(gòu)建整體的管理平臺(tái)，在不改變以往的照明布置和布線的情況下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程照明控制的目的。在保留部分傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的同時(shí)，需要根據(jù)道路的變化增添新的照明設(shè)備[8]。

4.3智能隧道照明控制隧道照明系統(tǒng)較特殊，需要結(jié)合隧道內(nèi)外的光照強(qiáng)度，和當(dāng)?shù)氐娜粘?、日落時(shí)間等，調(diào)節(jié)隧道照明系統(tǒng)。為了應(yīng)對(duì)這一特殊情況，可以將智能化照明控制系統(tǒng)應(yīng)用到隧道中。這樣一來(lái)，不僅可以改變傳統(tǒng)的定時(shí)開(kāi)關(guān)燈的調(diào)節(jié)方式，根據(jù)實(shí)際的情況調(diào)整照明情況來(lái)提升車(chē)輛在隧道內(nèi)行駛的安全程度，還能節(jié)省能源[9]。近些年，我國(guó)道路系統(tǒng)不斷發(fā)展，隧道的數(shù)量也在急劇上升。因此，必須重視隧道照明控制系統(tǒng)的智能化升級(jí)，從根本上解決我國(guó)隧道系統(tǒng)的能源浪費(fèi)問(wèn)題，減輕隧道照明的資源浪費(fèi)現(xiàn)象[10]。
4.4智能樓宇照明控制應(yīng)用智能化照明系統(tǒng)，可以提高樓宇照明的利用效率，實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)[11]。樓宇照明的消耗相當(dāng)大，如果能借助智能化照明控制整改樓宇照明控制系統(tǒng)，就能很大限度地節(jié)省開(kāi)支，激發(fā)人們的節(jié)能意識(shí)。同時(shí)，對(duì)樓宇的照明控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級(jí)，可以營(yíng)造樓宇的融洽工作氛圍，提高工作效率[12]。

5智能化照明控制的發(fā)展趨勢(shì)

5.1無(wú)線化當(dāng)前，越來(lái)越多的家居系統(tǒng)和樓宇管理系統(tǒng)等將智能化照明控制納入其中。智能化照明控制升級(jí)對(duì)系統(tǒng)的整體控制能力有相當(dāng)高的要求，系統(tǒng)中需要一定數(shù)量的控制中心。因此，需要建立無(wú)線化的智能化照明系統(tǒng)，以完善控制系統(tǒng)，同時(shí)，需要響應(yīng)時(shí)代的變化，不斷引入新的技術(shù)和新的產(chǎn)品，確保使用人員可以在使用區(qū)域的任意位置對(duì)系統(tǒng)的各部分進(jìn)行控制，增強(qiáng)使用人員和照明系統(tǒng)的互動(dòng)，減少電力的損耗。總體上來(lái)看，無(wú)線化的智能控制系統(tǒng)能夠借助科技的力量，減少人工費(fèi)用的消耗，還能匯總各個(gè)分散的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)的一體化控制和管理，從根本上提升我國(guó)電力照明系統(tǒng)的效率。

5.2個(gè)性化智能化照明控制系統(tǒng)的目標(biāo)群體數(shù)量龐大、類(lèi)型復(fù)雜、需求多樣。根據(jù)目標(biāo)群體的不同照明要求，必須加強(qiáng)對(duì)智能化照明控制系統(tǒng)的升級(jí)和改進(jìn)。如今，智能化照明控制系統(tǒng)有著更加豐富多樣的使用模式、使用功能等，不僅僅可以調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的光源明暗度，還可以按照使用人員的個(gè)性化需求調(diào)整光源的色域、色溫等。在智能化照明系統(tǒng)的個(gè)性化改造中，需要結(jié)合使用人員的需求進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)。例如，在企業(yè)組織大型活動(dòng)時(shí)，可以按照不同的活動(dòng)流程投射不同顏色、形狀的光源；在領(lǐng)導(dǎo)發(fā)言時(shí)，可以使用穩(wěn)定、照度較強(qiáng)的光源，從而使發(fā)言者更加醒目，提高人們的關(guān)注度；在樂(lè)團(tuán)表演時(shí)，可以調(diào)暗場(chǎng)地的光源，并對(duì)演奏者聚焦，從而分清主次，達(dá)到更好的表演效果。

5.3綠色化當(dāng)今，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)，資源節(jié)約利用等方面的重視程度不斷升高，同時(shí)，政府還對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的綠色環(huán)保發(fā)展作出了明確的指示。針對(duì)此種情況，需要結(jié)合智能化照明控制系統(tǒng)，使我國(guó)各行各業(yè)的照明系統(tǒng)朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展。不僅要保障照明的整體效果和質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展，還要盡最大可能減少照明的電力損耗，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的節(jié)能減排根本目標(biāo)。在未來(lái)的智能照明控制系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，要加大對(duì)綠色照明和節(jié)約能源的宣傳力度?？梢越梃b國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的照明設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造更好的照明環(huán)境，減少照明資源浪費(fèi)，推動(dòng)我國(guó)照明行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

6結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，照明智能控制系統(tǒng)也不斷發(fā)展，并逐步滲透到人們生活的方方面面，為人們的日常生活帶來(lái)了的助力。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)的市場(chǎng)引進(jìn)了智能化照明控制系統(tǒng)。隨著智能化照明控制的不斷發(fā)展，其不斷吸收各種先進(jìn)的技術(shù)，將“以人為本”的概念融入照明系統(tǒng)的革新。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)邁出了智能化照明建設(shè)的第一步。但是，智能化照明控制的發(fā)展是一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過(guò)程，必須抓住眼前的優(yōu)勢(shì)，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)規(guī)劃我國(guó)智能照明系統(tǒng)的改革。要不斷對(duì)智能化照明控制進(jìn)行升級(jí)，并應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，?shí)現(xiàn)從“智能化照明”到“智慧化照明”的新飛躍。

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作者:孫凱 單位:天津市星拓科技發(fā)展有限公司