工业厂房照明智能控制设计

浅谈工业厂房照明智能控制设计

摘要：本文首先阐述了智能照明的控制系统发展趋势，其次指出了工业厂房照明智能控制设计的基本要求，最后着重分析了工业厂房照明智能控制设计方法。

关键词：工业厂房；照明；智能控制；设计

中图分类号：[f287.2] 文献标识码：a 文章编号：

近几年来随着我国经济的发展，对能源需求比重急剧加大，电能作为使用最广泛的一种能源越发显得重要，而在这其中工厂企业用电往往占有很大的比例，提倡节能高效已成为照明科技发展的主线，世界各国都先后开展了以节能和保护环境为主题的绿色照明工程。因此评价一套照明设计方案是否合理实用，不仅要满足设计对象对照明的要求，同时还要实施广泛有效的照明节能措施，真正体现节能的意义。在工厂的能耗中，照明能耗占有一定的分量。例如一个4×104m2的工厂建筑物，照明用电负荷约为400kw，因此在工厂照明设计中，如何实现节能、环保是摆在工厂设计者面前的一个重要课题。

1智能照明的控制系统发展趋势

随着现代建筑科学技术的不断进步和发展，人们物质文化和精神生活水平迅速的提高智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控

(ba)系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。

在我国，照明耗电占年发电总量的10%(超过100亿kw·h)，而对照明时间长，尤其照明场所多的现代建筑、机关、学校，照明超过本单位所有耗电的40%。目前，国内这些地方的照明灯具控制大多采用手动开关，即使严格管理，仍不可避免地出现忘记关灯的疏忽，特别是在白天，情况更是如此，从而造成大量的能源浪费；另外，各种照明灯具都具有一定的使用时限，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。为解决上述问题，一种新型的节能控制系统就应运而生。

现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，而且要能利用造型的光色营造出具有一定美感的室内环境，以满足人们的心理和生理要求。

2工业厂房照明智能控制设计的基本要求

工业厂房是生产重地，由于其结构高大、灯具悬挂高、照明空间大、灯具数量多等诸多特点决定了其照明的基本要求。

2.1照明方式要合理

照明质量要高，包括显色指数高、光效高；照度分布均匀合理、眩光小等。同时合理选择照明方式，使照明设计做到既经济又适用，能满足各种不同场合的照明需要。

2.2合理选用光源和照明灯具

选用使用寿命长、安全可靠、维护简单方便的电光源和照明灯具；光源品种尽可能少，以减少维护工作量、节约运行费；照明灯具要合理布置，有效地发挥灯具的应有作用。要想节能，应优先选用高光效光源，如t5,t8直管节能荧光灯、稀土(三基色)节能荧光灯。

2.3选择合理的照明配电网络设计

选择合理的照明配电网络设计，可以保证各种光源的正常工作。同时提供必要的供电保障，以满足电光源对电压质量的要求；选择合理、方便的控制方式，以便于照明系统的管理和维护。

2.4照度的选择

根据工艺段不同，合理地选取照度水平，有效地控制单位面积安装电功率。一般来说生产车间照度值200~300lux，办公用房照度值选取300~500lux

3工业厂房照明智能控制设计

目前，智能照明控制系统在大型广场及重要建筑物应用较多，事实上，智能照明系统在企业中的应用简单，但其优越性也可以得到充分体现。下面以abb i-bus系统进行阐述。

3.1 abb i-bus系统原理

3.1.1 i-bus系统拓扑结构

i-bus系统的基本结构是支线，支线与支线之间通过线路耦合器进行连接，构成一个区域，区域之间再通过区域耦合器进行连接，从而构成一个完整的系统(见图1)。

3.1.2 i-bus工作原理

i-bus系统的工作原理可以图2进行简单阐述:

由图2可看出，i-bus系统的智能面板(传感器)替代了传统的面板，智能面板只与i-bus控制总线连接，智能面板通过总线发送信号控制相关的驱动器即执行器，从而实现对灯光等设备的控制，面板开关属于安全低电压设备，不需直接切断强电进行控制，完全不同于传统的面板开关的控制。该照明控制系统包括技术参数的设定、现场数值的采集、信息的传输、信息的加工和处理、控制信号的输送、受控对象被控、被控后信息的反馈等环节。

3.2控制内容

3.2.1时钟控制

在上下班时间自动进行生产车间的照明开关，并联锁启动空调系统。根据厂区联网的物流自动化系统，定时开闭库房照明开关。

3.2.2照度自动调节

荧光灯镇流器配置可调光电子镇流器，通过调光模块和照度自动检测，实现照明灯具的自动调光控制，使该区域内的照度不会随日照等外界因素的变化而改变，始终维持在照度预设值左右。

3.2.3应急状态减量控制

通过每个对正常照明控制的调光模块等电气元件，实现在应急状态下对各区内用于正常工作状态的照明灯具减免数量和放弃调光等控制。

3.2.4手动遥控器控制

通过红外线遥控器，实现在正常状态下对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的手动控制。

3.3采用智能照明控制系统的优越性

3.3.1良好的节能效果

采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，一般可达30%以上。另外荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，减少了低压无功损耗。利用智能传感器感应工业厂房内外亮度来自动调节灯光，以保持工业厂房内恒定照度，既能使工业厂房内有最佳照明环境，又能达到节能的效果。根据各工业厂房区域的工作运行情况进行照度设定，并按时进行自动开、关照明，使系统能最大限度地节约能源。

3.3.2延长光源的寿命

智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压，同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2—4倍。

3.3.3改善工作环境，提高工作效率

传统照明系统中，配有传统镇流器的日光灯100hz的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，降低了工作效率。而智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40-70khz)，