智能照明系统控制策略研究综述
付强
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付强,. 智能照明系统控制策略研究综述[J]. 电力研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157009.
摘要:
智能照明系统在工业环境中大量应用,为控制工业环境中的照明设备提供有效支撑,吻合工业生产的节能原则。在应用智能照明系统的基础上,还要注意智能照明系统的控制过程,拟定可靠的控制策略,在为作业面提供恒照度的同时实现更大程度的节能。本文首先介绍了智能照明系统控制方案,随后从多个方面总结了控制策略。
关键词: 工业照明智能控制策略节能
DOI:10.12721/ccn.2023.157009
基金资助:

引言:智能照明系统的应用,服务于照明设备的控制过程。只有做好智能照明系统的控制工作,以适配工业厂房生产区域内的人员活动,并最大限度的节约电能,才能体现控制策略的价值。不难看出,总结智能照明系统控制策略很有必要。

一、智能照明系统控制方案

1.系统组成

(1)照明灯具。智能照明系统的照明灯具采用LED灯具,利用LED驱动简单、响应效率高的优势,并结合单灯控制器,实现每个灯具的输出功率可控。关于灯光调节过程,采用脉冲宽度调制方法,不仅操作简单,也不会导致色偏移现象。在脉冲宽度调制优势同时,致力于提升调光的精准性与高效性,同时不断简化电路,为融合传感器反馈信息提供有效依据,实现更精准的调光效果。

(2)传感模块。传感技术的应用,意味着智能照明系统降低能耗、提升视觉效果成为现实。智能照明系统确定人员位置以及所在的区域后,及时调整灯光并关闭不必要的灯光。传感模块的应用关键在于定位房间中的人员情况,为提供精细化的照明方案提供有效依据。目前超声波传感器、红外探测传感技术在诸多领域广泛应用,为优化灯源调光水平提供有效支撑。

(3)控制模块。中央控制器在集中式智能照明系统中扮演关键角色,获取全部传感器反馈的数据后,根据测量结果下达指令。分散式智能照明系统的典型特征在于“去中心化”,如果照明设施之间的通信条件一般,有可能导致误测或者光照强度不足的情况,需要发挥通讯模块的作用。

(4)通信模块。通讯模块的作用在于保证智能照明系统全部组成部门之间通信正常,是体现智能照明系统“智能”特征的关键因素。常见的通信模式有RS485总线、Zigbee总线、电力线载波以及无线通信。

2.控制对象。智能照明系统的控制对象包括不同类型的控制灯具,由于控制灯具可以应用在工业区的仓库、生产车间等多种环境中,照明需各有不同,基于事先定义的软件和硬件,实现灯光开闭、亮度调节;恒照度调节、集中控制等多种控制模式。在智能照明系统中提供了开放度较高的接口,借助互联网与无线网络环境,将相关数据提交到楼宇控制系统,在提升组网效果的同时,保证智能照明系统规划、调试合理到位。

3,以虚拟房间为单位。进入虚拟房间后,结合实际需求选择输入输出信号,并融合光照调节、恒照度等相关功能。从工业区的角度出发,仓库可以被划分为多个虚拟房间,根据每个虚拟房间的实际情况设置照明工艺。如果仓库发生变动或者照明工艺调整,在控制系统界面中简单操作,就能灵活控制虚拟房间。

二、智能照明系统控制策略

1.灯具亮灭控制。借助智能照明系统掌握区域内的人员情况,实现“人来灯亮、人走灯分阶段灭”的效果。智能照明系统传感模块的采集器探测到区域内有人时,自动点亮对应的照明区域灯具,并在0.1秒内将对应工作面的光照度调整为设定值(±10Lx)。当智能照明系统传感模块的采集器探测到区域内无人时,延时5min探测到区域内无法探测到人时,自动将灯具的输出功率降低为之前的50%,再延时10min探测到区域内仍无法探测到人时,关闭对应的照明区域灯具。

2.恒照度控制。在符合国家工业厂房采光标准要求的基础上,建立智能照明动态模型,不仅为作业人员提供舒适的照明环境,还应实现工业建筑节能的效果。每10min智能照明系统通过传感模块的采集器对区域内的环境照度进线探测,当区域内环境照度超过现场预设定照度±10Lx的范围时,自动将对应区域的灯具输出功率进行控制调整,使对应工作面的光照度在0.1秒内调整为设定值。通过调整每套灯具的输出功率,实现区域内的照明度平衡,即区域内平均照度为设定照度,且区域内的最大照度和最低照度与平均照度的偏差不超过10Lx。

3.照明场景控制。根据工业厂房的实际使用情况设置各种场景,如作业场景,即由智能照明系统根据预设的照度,自动控制厂房内所有灯具的输出功率实现灯具亮灭以及恒照度控制;节能场景,即满足上述功能的前提下将厂房的平均照度降低至预设照度的30%,适用于夜间安保巡视;检修场景,即切除所有自动控制功能,全部由开关控制灯具的亮灭。

结束语:关于智能照明系统的研究仍处于不断推进的状态,在传感技术、通信技术等多种技术快速发展的背景下,智能照明系统还有较大的发展空间。在今后研究工作中,尽可能多的探索智能照明系统的融合应用道路。

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