智能照明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在大型建筑照明中的應(yīng)用

摘要

隨著智慧建筑的發(fā)展，智能照明系統(tǒng)在提升照明質(zhì)量、優(yōu)化能耗管理和改善用戶(hù)體驗(yàn)方面發(fā)揮著重要作用。智能照明系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)控制、集中管理、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的智能化調(diào)節(jié)，提高建筑的能源利用率，同時(shí)增強(qiáng)舒適性和安全性。本文基于Acrel智能照明控制系統(tǒng)，介紹智能照明的基本概念、技術(shù)特點(diǎn)、功能優(yōu)勢(shì)及其在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用場(chǎng)景。

1. 引言

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)依賴(lài)手動(dòng)開(kāi)關(guān)或定時(shí)控制，缺乏靈活性，且難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。現(xiàn)代建筑對(duì)照明提出了更高要求，包括節(jié)能環(huán)保、智能調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程控制、健康照明等。智能照明系統(tǒng)利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，根據(jù)環(huán)境變化和用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整照明狀態(tài)，提高能源效率，并創(chuàng)造更加舒適、安全的照明環(huán)境。

2.公共建筑傳統(tǒng)照明的主要弊端 

在公共建筑（如辦公樓、商場(chǎng)、學(xué)校、醫(yī)院、車(chē)站等）中，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)存在能耗高、管理難、舒適度低等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代建筑對(duì)節(jié)能環(huán)保、智能控制和用戶(hù)體驗(yàn)的需求。以下是傳統(tǒng)照明的主要弊端：

2.1 能耗高，缺乏節(jié)能管理

照明長(zhǎng)時(shí)開(kāi)啟，浪費(fèi)電能

許多公共建筑的照明系統(tǒng)沒(méi)有智能控制，白天或非高峰時(shí)段仍保持全亮，造成嚴(yán)重電能浪費(fèi)。

例如，商場(chǎng)、車(chē)站、醫(yī)院走廊的照明通常24小時(shí)開(kāi)啟，即使人流量較少時(shí)也未進(jìn)行調(diào)節(jié)。

亮度不可調(diào)，能效低

傳統(tǒng)照明設(shè)備（如熒光燈、白熾燈）通常是固定亮度，即使在光線(xiàn)充足的白天，照明強(qiáng)度也不會(huì)自動(dòng)降低。

采用高功率照明時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間高亮運(yùn)行會(huì)增加不必要的電費(fèi)支出。

2.2 維護(hù)管理困難，運(yùn)維成本高

燈具損壞后無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控，燈具損壞后只能依賴(lài)人工巡檢，發(fā)現(xiàn)和維修存在滯后性。

在機(jī)場(chǎng)、體育館、地鐵站等大規(guī)模建筑中，人工巡檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，運(yùn)營(yíng)成本高。

燈具壽命短，維護(hù)頻繁

傳統(tǒng)光源（如白熾燈、熒光燈）使用壽命較短，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后容易老化或頻閃，增加更換頻率。

例如，傳統(tǒng)熒光燈的平均壽命僅8000小時(shí)，而LED智能照明可達(dá)50000小時(shí)以上。

2.3 照明控制單一，缺乏智能化調(diào)節(jié)

無(wú)自動(dòng)控制，依賴(lài)人工操作

傳統(tǒng)照明主要依賴(lài)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，難以根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整，導(dǎo)致能耗浪費(fèi)。

在會(huì)議室、展覽館、寫(xiě)字樓等場(chǎng)所，使用者往往會(huì)忘記關(guān)燈，導(dǎo)致不必要的電力消耗。

缺乏分區(qū)管理，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制

傳統(tǒng)照明往往是大區(qū)域統(tǒng)一控制，無(wú)法根據(jù)不同時(shí)間、不同功能區(qū)域進(jìn)行調(diào)節(jié)。

例如，大型商場(chǎng)白天與晚上客流量不同，但傳統(tǒng)照明仍保持同樣亮度，缺乏靈活性。

2.4 用戶(hù)體驗(yàn)差，影響舒適度和工作效率

照明不均勻，影響視覺(jué)舒適度

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)不同空間需求調(diào)整亮度，可能造成局部過(guò)亮或過(guò)暗，影響視覺(jué)舒適度。

例如，在醫(yī)院病房、辦公室、學(xué)校教室等場(chǎng)所，不均勻的照明會(huì)影響工作、學(xué)習(xí)和患者康復(fù)。

色溫不可調(diào)，影響生理節(jié)律

傳統(tǒng)照明通常采用固定色溫，白熾燈色溫低（偏黃），熒光燈色溫高（偏藍(lán)），長(zhǎng)時(shí)使用可能導(dǎo)致眼睛疲勞。

例如，在辦公樓、學(xué)校等需要集中注意力的場(chǎng)所，單一色溫可能影響人的專(zhuān)注度和工作效率。

2.5 無(wú)遠(yuǎn)程管理，難以進(jìn)行智能運(yùn)維

無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)整

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)不具備遠(yuǎn)程控制功能，管理人員只能現(xiàn)場(chǎng)操作，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)響應(yīng)速度較慢。

在寫(xiě)字樓、工廠(chǎng)、地鐵站等場(chǎng)所，夜間或節(jié)假日仍可能出現(xiàn)照明誤開(kāi)，增加能源消耗。

與其他智能系統(tǒng)缺乏聯(lián)動(dòng)

傳統(tǒng)照明與安防、空調(diào)、門(mén)禁、消防等系統(tǒng)無(wú)法聯(lián)動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)建筑的智能化管理。

例如，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或緊急疏散時(shí)，傳統(tǒng)照明無(wú)法自動(dòng)切換至應(yīng)急模式，影響人員疏散。

2.6總體弊端總結(jié)

問(wèn)題類(lèi)別傳統(tǒng)照明的弊端

能耗管理：長(zhǎng)時(shí)間全亮，能源浪費(fèi)根據(jù)環(huán)境光和使用需求動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)亮度，節(jié)能30%50%

維護(hù)管理：無(wú)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，巡檢成本高遠(yuǎn)程故障監(jiān)測(cè)，自動(dòng)報(bào)警，減少維護(hù)成本

控制方式：依賴(lài)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，控制不靈活定時(shí)開(kāi)關(guān)、智能感應(yīng)、遠(yuǎn)程控制，提升管理效率

用戶(hù)體驗(yàn)：照明不均勻，色溫固定，影響舒適度自動(dòng)調(diào)光、人因照明，優(yōu)化視覺(jué)環(huán)境

智能運(yùn)維：無(wú)法遠(yuǎn)程管理，缺乏系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)+云平臺(tái)遠(yuǎn)程管理，可與安防、消防聯(lián)動(dòng)。

3. 智能照明系統(tǒng) 

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)在節(jié)能、管理、舒適度、智能化等方面存在明顯缺陷，而智能照明系統(tǒng)能夠降低能耗、提升管理效率、改善照明體驗(yàn)。因此，越來(lái)越多的商業(yè)建筑、學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、工廠(chǎng)開(kāi)始引入智能照明控制系統(tǒng)，推動(dòng)照明方式向智能化、節(jié)能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。

3.1智能照明的定義

根據(jù)GB/T390212020《智能照明系統(tǒng)通用要求》，智能照明系統(tǒng)是指能夠根據(jù)環(huán)境或預(yù)定義條件自動(dòng)調(diào)節(jié)照明狀態(tài)，以滿(mǎn)足所需照明質(zhì)量的系統(tǒng)。其核心理念是“以人為本”，通過(guò)智能控制提升照明體驗(yàn)，同時(shí)大程度地節(jié)約能源。

3.2主要組成部分

智能照明系統(tǒng)主要由以下部分組成：

1.控制中心：存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù)，制定照明策略，通常部署在建筑中控室。

2.輸入設(shè)備：包括智能面板、觸控屏、傳感器等，用于輸入控制指令。

3.輸出設(shè)備：如開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，負(fù)責(zé)執(zhí)行照明控制。

4.輔助模塊：如無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)、信號(hào)中繼器，用于組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸。

3.3 控制方式

定時(shí)開(kāi)關(guān)：可根據(jù)日出日落時(shí)間、工作計(jì)劃自動(dòng)調(diào)整照明狀態(tài)，如商場(chǎng)、展館可設(shè)定營(yíng)業(yè)時(shí)間照明策略。

遠(yuǎn)程監(jiān)控：支持物聯(lián)網(wǎng)接入，運(yùn)維人員可通過(guò)APP或云平臺(tái)隨時(shí)調(diào)整照明狀態(tài)，降低維護(hù)成本。

自動(dòng)控制與感應(yīng)調(diào)節(jié)

智能照明系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境亮度、人體活動(dòng)自動(dòng)調(diào)整照明，如：

光感控制：天黑自動(dòng)開(kāi)燈，天亮自動(dòng)關(guān)燈。

人體感應(yīng)：檢測(cè)到人員活動(dòng)時(shí)自動(dòng)開(kāi)燈，人離開(kāi)后延遲關(guān)閉，適用于走廊、樓梯間、停車(chē)庫(kù)等場(chǎng)景。

集中管理與系統(tǒng)集成

全建筑統(tǒng)一管理：適用于大型建筑、園區(qū)、智慧城市，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制所有照明設(shè)備。

與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)：可與消防、安防、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，例如發(fā)生火警時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急照明。

3.4 系統(tǒng)特點(diǎn)

4. 應(yīng)用場(chǎng)景

4.1商業(yè)建筑

應(yīng)用場(chǎng)景：購(gòu)物中心、辦公樓、酒店

解決方案：

自動(dòng)調(diào)光，根據(jù)自然光和客流量調(diào)整照明，節(jié)約能源。

場(chǎng)景預(yù)設(shè)，一鍵切換會(huì)議模式、展示模式、節(jié)日模式等不同照明方案。

智能化管理，通過(guò)后臺(tái)監(jiān)測(cè)照明能耗，優(yōu)化用電策略。

4.2住宅與智慧社區(qū)

應(yīng)用場(chǎng)景：智能家居、公寓、別墅

解決方案：

住戶(hù)可通過(guò)語(yǔ)音控制、手機(jī)APP遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)燈光亮度和色溫。

智能聯(lián)動(dòng)，如起夜模式，夜間起床時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟低亮度照明，避免強(qiáng)光刺激。

節(jié)能管理，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人使用的房間自動(dòng)關(guān)閉燈光。

4.3交通樞紐與公共設(shè)施

應(yīng)用場(chǎng)景：機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、地鐵站、隧道照明

解決方案：

人流感應(yīng)，根據(jù)客流量動(dòng)態(tài)調(diào)整照明，確保安全性和舒適度。

遠(yuǎn)程監(jiān)控，集中管理多個(gè)站點(diǎn)照明，提高維護(hù)效率。

應(yīng)急照明聯(lián)動(dòng)，突發(fā)事件時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急通道照明。

4.4教育與醫(yī)療機(jī)構(gòu)

應(yīng)用場(chǎng)景：學(xué)校、圖書(shū)館、醫(yī)院

解決方案：

健康照明，調(diào)節(jié)色溫和亮度，提供更舒適的學(xué)習(xí)和醫(yī)療環(huán)境。

定時(shí)控制，教室照明可根據(jù)課表自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免能源浪費(fèi)。

應(yīng)急響應(yīng)，醫(yī)院走廊、急診區(qū)可配置高亮度照明，確保緊急情況下的可視性。

結(jié)論

智能照明系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑的重要組成部分，在節(jié)能減排、照明品質(zhì)提升、智能化管理等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Acrel智能照明系統(tǒng)憑借自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、能耗優(yōu)化等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于商業(yè)建筑、住宅、交通樞紐、教育醫(yī)療等領(lǐng)域。未來(lái)，智能照明將與AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)、碳中和技術(shù)深度融合，助力建筑行業(yè)邁向更加智能、綠色的未來(lái)。