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博物馆智能照明控制系统

发布时间:2015-5-17 19:47:56  

智能照明控制系统,是利用数字信号作为灯光控制系统的基本控制源,并具备方案级实时操控能力的硬件和软件平台。

    随着社会的发展,人民生活水平的逐渐提高,以及近年来能源的紧缺,人们对照明有了新的认识,传统照明不节能、安全性差,操控性差等弊端,已经不能适应现代社会的发展,因此,人们渴望新的智能照明方式代替传统模式。而万通智能控制系统正是人多年来致力研究推出的智能型照明控制系统,它可以弥补传统照明模式的所有缺陷。安全、节能、灵活、操控简便等等。

前  言
现代化的建筑对于配套设施的需求越来越多样化,既要满足多功能的要求,又要易于操作,同时还要具有高度经济性,灵活性及安全性。从而对楼宇的智能控制系统提出了更高的要求,越来越多的现代楼宇采用了智能灯光控制系统,从而达到了经济合理使用能源的目的,增强了自动化管理的程度,实现了电气照明,负荷控制,供热系统等应用的高度集成,构建起现代化建筑的自动化体系,用最好的性能价格比来迎接智能建筑时代的到来。
由于万通智能化控制系统的高度集成性和扩展性,向诸多系统(报警监控、消防系统、中央空调、新风机组)提供了标准的物理接口,使该系统使用功能更为强大。创造出“以人为本”灯光宜人、优雅舒适的环境氛围。
 
一、万通智能控制系统系统简介
 
随着社会的发展,人民生活水平的逐渐提高,以及近年来能源的紧缺,人们对照明有了新的认识,传统照明不节能、安全性差,操控性差等弊端,已经不能适应现代社会的发展,因此,人们渴望新的智能照明方式代替传统模式。而万通智能控制系统正是人多年来致力研究推出的智能型照明控制系统,它可以弥补传统照明模式的所有缺陷。安全、节能、灵活、操控简便等等,那么何谓智能照明控制系统?
智能照明控制系统,是利用数字信号作为灯光控制系统的基本控制源,并具备方案级实时操控能力的硬件和软件平台。
万通智能控制系统系统是一种标准的总线控制系统,属于新一代FCS系统(即现场控制总线)的范畴。采用的总线标准通过一条总线将各个分散的元件连接起来,各个元件均为智能化模块,这意味着通过电脑编程的各个元件既可独立完成数量而使功能倍增的效果。
万通智能照明系统所有的单元器件(电源除外)均内置微处理器和存储单元,由一对信号连接成网络,每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设置其功能,通过输出单元控制回路负载。输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系。当有输入时,输入单元将其转变为控制信号在系统总线上传播,所有的输出单元接收控制信号并做出判断,控制相应回路输出。系统是由计算机设定的,一旦系统设置完成后电脑即可移走。所有的系统参数被分散存储在各个单元中,即使系统断电也不会丢失。万通智能控制系统是一个应用于家居和楼宇中,对照明、空调、通风和采暖、电动窗帘、AV、配电设备监视、远程监控、中央图控等子系统进行智能管理的总线式控制系统。 总线技术是一个完全开放、兼容和独立的技术平台。
 
万通智能控制系统产品在智能照明控制中的主要应用
万通智能控制系统应用照明控制,主要体现在照明控制方式的自动性,灵活性和多样性。也就是在手动和自动控制方面的智能性。
手动控制方面,万通智能控制系统产品除了可以进行开关和调光控制之外,最主要的是具有场景控制功能,也就是多个照明回路各自状态的一个组合,可以通过一个按键就能够轻松的实现。这在许多灯光组合变化较多的场合经常被用到,例如会议室、多功能厅、体育场馆、展览馆等。
自动控制方面,总线系统利用其优势,可以很容易地实现多种控制方式,下面具体介绍各种控制方式的功能。
光线感应控制,通过感应器感应环境光线的强弱,从而自动控制特定照明回路的开闭、调光、是一种经常被用到的照明控制方式,在保证了环境的舒适性之外,又能够有效的节能,所以大堂、展厅、环境照明、景观照明等多种场合都可以使用。在越来越多的玻璃幕墙建筑中,万通智能控制系统系统甚至可以在控制照明回路的同时,根据光线自动调节窗帘的高度和角度,还可以保持室内环境在一个恒照度值,营造一个更为人性化的工作环境。通过对电动窗帘、照明子系统的联动控制,白天,窗帘降下以遮挡阳光斜照,照明子系统提供照明;夜晚,窗帘则自动升起,实现内光外透,从而达到替代泛光照明的效果。
定时控制
对于开闭时间比较规律的照明回路,控制系统一般采用定时控制方式。万通智能控制系统允许用户按照一天、一周、甚至一年的规律来设定时间,或者按照季节进行划分,或者设定某些特定日期(如节假日)的特定时间表等。定时控制被广泛应用于楼宇的公共照明、泛光照明及景观照明中,此外,万通智能控制系统还可以根据楼宇所在的地理位置如经度、纬度及光照度等对楼宇的遮阳窗或百叶窗进行自动控制,即可在不同的季节、不同的光照度情况下对遮阳窗的开合、百叶角度的调整进行自动控制。
人体感应器,通过人体感应来自动控制照明,不仅要求系统精确地感应人体,同时还要求系统能够分辨出当前的环境亮度是否需要开灯。通过合理的设计,系统把使用环境分成若干个区域,万通智能控制系统系统可以在各区域内完全通过人体感应来自动开闭该区域的灯光,甚至空调、暖气通风设备,而不再需要手动面板的存在,其节能效果不言而喻。在这个高度自动化的无面板控制的楼宇中,万通智能控制系统系统就像一个大楼的大脑,遍布整个楼宇的人体感应器就像它的神经系统,各控制回路就是它的区域肢干。当大楼的大脑(万通智能控制系统系统)通过它神经系统(感应器)感应到没有人该系统某个区域,大楼就会自动地休息该区域肢干(该区域回路)。
除了控制方式的灵活性之外,控制系统还应该给用户带来更方便的管理,这体现在:
1.        把现场每个控制回路的实际状态通过管理系统、电脑、手机即时反馈到管理维修人员;
2.        通过采集其他相关设备,例如断路器、避雷器等设备的状态和故障信号,来对整个照明配电系统进行监视,并进行必要的联动。
3.        对消防等相关系统的信号进行采集,并进行必要的联动。
除此之外,万通智能控制系统系统还可以把每个回路的电流大小反映到计算机,让用户随时了解用电情况和设备是否正常运行。万通智能控制系统系统还可以通过DALI技术,检测和每个照明回路中每个灯具、每个电子镇流器的运行状况。
控制器方面,我们认为照明设计中应尽量选择与负载容量匹配的控制器,减少接触器的使用,减少故障点,提高系统可靠性。万通智能控制系统系统的驱动器最大电流可以达到20A。
该系统特点有:
1、节能:现代建筑应满足使用者对环境要求的前提下,尽可能利用自然光来调节室内光线环境,利用自然的通风改善室内的空调环境,根据人员的实时情况开闭空调和照明设备,以最大限度减少能量消耗。采取定时、分组、减光、自动感应等控制方式,做到实时控制而不仅是“定时开关”控制,最大限度地节能,一个设计合理良好的系统照明节能可达25%左右。
2、舒适性:采取照度感应,减光等控制方式,可按不同场所设定照度,使照度控制在舒适的范围内。
3、满足建筑经济性运行要求。自动化提供了实现节能运行与管理的必要条件,同时尚可大量减少管理与维护人员,降低管理费用,提高劳动效率,并提高管理水平;另一方面由于缩短了灯具开启,使灯具的使用寿命得以延长。
4、能满足多种用户对不同环境功能的要求。电气安装总线是开放式,大跨度框架结构,允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。
5、安全性:现代化建筑有多种报警措施及安全服务,各系统间相互结合,并以计算机网络的形式实现,在各种紧急突发事件中,能作出迅速果断的处理,为建筑的安全提供了可靠的保障;另外,接入人体会接触到的现场控制面板的不是AC220V电压,而是安全的低电压。
6、系统适应性强,可靠性高:全面使用的项目采用有操作站,专人管理系统,局部使用的场所采用控制模块,可编程现场控制面板的方式,调试时由供货商按设计要求编好程序自动运行,无需操作站和专人管理,即使断电或某一单元损坏,也不会影响其他单元的正常使用。
7、系统扩展性:智能照明控制系统是一个网络结构,系统的规模可灵活的随着照明系统的大小而改变,小到一个房间,大到整幢大厦。智能照明控制系统支持的由拓扑网络结构,在任何时候需要扩充,不必要改原有线路,只需将增加的模块用数据线接入原有网络,通过程序修改进行重新配置便可。
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二、博物馆万通智能控制系统智能照明控制系统
A、技术性描述
本工程万通智能控制系统智能照明系统由中央管理服务器工作站、系统单元,输出单元,输入单元部分组成,主要由通信接口,系统电源,功能模块,调光/开关模块,可编程面板,智能传感器,时钟管理,等组成。
按博智能楼宇管理系统设计规划,智能照明控制系统是一个相对独立的子系统。系统架构基于C/S的二层或多层网络结构,管理层网络按IEEE802.3标准,构建标准化的以太网络平台,采用TCP/IP协议,网络物理链路可利用综合布线系统。具体方式如下:
1、智能照明控制系统总站设于BA楼宇控制中心,其控制中心内设置一套中控软件,可实现对展区、库区、公共区域、室外景观等区域进行集中控制。
2、各展区、库区、公共区域及室外照明各自的区域通过功能模块接口,采用4芯 电缆分别接至BA楼宇控制中心内。并与装有万通智能控制系统灯光控制系统可视化软件的服务器,连接形成系统。
B、 万通智能控制系统控制对象及控制方式
(一)本博物馆设计参照国家文物局所发“文物办发[2000]064号”文中的《博物馆照明设计规范》,博物馆作为的一项重要工程,地市的标志性建筑。不但要在业务功能上体现其先进性,同时还要适应现代智能楼宇科技发展的潮流,在照明控制方面也要实现智能化,以便于管理及营造不同的工作氛围,同时达到节能的目的。按照博物馆对各功能区域的不同要求,在照明控制上具有各种控制方式。为参观者提供一个舒适方便的博物馆参观及休息环境,并达到节能、便于管理的目的。
具体控制如下:
1、一层部分:主要有三个临时展区与二个汉魂展区。三个临时展区的灯光采用中央集中管理定时开闭模式控制灯光及就地控制面板就地控制。二个汉魂展区首先是进入序厅部分,序厅部分全部采用调光控制,当游客进入序厅时,序厅内的灯由暗逐渐变成人们视觉非常舒适的亮度,为游客在进入展厅时逐渐适应展厅里面的灯光提前做好准备工作,通过调光来营造展馆照明变幻的灯光效果以诱导游客进入展馆参观。从序厅进入展厅,通过人体感应器自动开启展区的照明灯光,通过渐开的展品照明灯光引导游人进入展馆参观。我们在汉魂展区李冰塑像设置了灯光场景控制模式,在李冰塑像做了4个场景灯光效果,当游人走到李冰像的展柜面前时,根据灯光不同的变幻体现了李冰的聪明睿智,才华横溢,让人一走到该展区就如回到了李冰治水时代。同样我们在雅安汉阙展区设置4个场景灯光控制模式,以此来烘托古蜀文明的博大精深和神秘,以及汉阙作为一种显示威仪,雄伟的庄严建筑。当游人离开一层各展区时,展区内的灯光通过移动探测器探测无人在展厅内参观,将自动延时关闭该层展柜内的灯光。只保留顶棚照明(应急照明)灯光作为大厅一般照明。
2、二层部分:主要有大风堂馆、巴蜀青铜馆、泥与火的艺术馆、馆藏书画馆。当游客由一层到达二层时,同样,游客首先是进入序厅,序厅内全部采用调光控制方式来进行灯光的组合变换,调光控制使灯光的照度让人感觉非常舒心,愉快,能够激发游客有浓厚地兴趣和热情来参观该层的艺术精品。从序厅进入展厅,通过人体感应器自动开启展区的照明灯光,通过渐开的展品照明灯光引导游人进入展馆参观。我们在张大千精品馆敦煌壁画处,设置了四种灯光场景控制模式,当游客走到张大千画像时,灯光的效果由红,黄,绿,紫不同的进行组合场景控制,由此想到一代宗师的传奇一身,给后人留下如此宝贵的财富。在园林小景处,设置了六种灯光场景控制模式,分别为春日——生机盎然,鸟语花香;夏日——绿树成荫,蝉声阵阵;秋日——硕果累累,层林尽染;冬日——梅香满园,温暧宁静;黎明——晨曦薄雾,鸟儿鸣翠;黄昏——落日余辉。由此感叹,大自然是多么奇妙啊!在以上场景控制区,设置了手持式红外遥控器,在现场讲解员通过操作手持式红外遥控器对灯光进行不同场景的变换,使其更加生动,更加逼真。
由于精品书画等作品容易受灯光的腐蚀,则该部分全部采用调光的方式来控制灯光的明暗程度,平时无人参观是,只开启应急照明灯进行室内照明,当有人进入该区域时,则该区域的展品照明调到一个事先设定好的一个照度值(40%),当人走到离某一个展品一米时,该展品的灯光亮度调到(80%),其余展品照明亮度保持在40%。人离开该展品则下降到40%,人离开该展厅则关闭该展厅的照明,使灯光更加合理,更加灵活。
当游人离开二层非精品展区时,展区内的灯光通过移动探测器探测无人在展厅内参观,将自动延时关闭该层展柜内的灯光。只保留顶棚照明(应急照明)灯光作为大厅一般照明。
3、三层部分:主要分为:古风雅韵、藏密之光、万佛市、百年回眸、绽放的异彩等。各展区首先是进入序厅部分,序厅部分全部采用调光控制,当游客进入序厅时,序厅内的灯由暗逐渐变成人们视觉非常舒适的亮度,为游客在进入展厅时逐渐适应展厅里面的灯光提前做好准备工作,通过调光来营造展馆照明变幻的神秘的灯光效果以诱导游客进入展馆参观。从序厅进入展厅,通过人体感应器自动开启展区的照明灯光,通过渐开的展品照明灯光引导游人进入展馆参观。在古风雅韵厅“高山流水”景点处,同样我们设置了5种灯光场景控制模式,分别为远看——苍翠的山间植被,清澈的潺潺流水;近看——险峻的高山陡崖,磅礴的飞瀑龙潭;清晨——晨雾薄曦,袅袅炊烟;正午——阳光灿烂,树影婆娑;傍晚——夕阳西下,落日余辉。当游人离开三层各展区时,展区内的灯光通过移动探测器探测无人在展厅内参观,将自动延时关闭该层展柜内的灯光。只保留顶棚照明(应急照明)灯光作为大厅一般照明。
4、对于所有展馆,我们在每一个展区都设置了就地控制面板,可实现每个展区的就地控制。同时,我们也可以通过中央管理服务工作站来实现对灯光的开闭控制。
5、对各层展区、库区进行正常灯光控制外,本万通智能控制系统照明控制系统通过接收监控系统信号,自动开启警卫照明,同时摄象机自动打开,自动拍摄犯罪过程。以达到博物馆安全有效的运行;通过与消防系统的联动,在发生火灾意外事故或断电的情况下,启用应急照明,对及时疏散观众、保证观众人身安全和抢救、保护展品。
根据展览计划,可自行方便地进行编程灯光控制,灵活安全,节工作人员强度。
(二) 万通智能控制系统灯光控制系统在本项目中的控制方式:
1、自动控制:
移动探测控制:探测人的移动来自动打开或关闭灯光。当有人通过时会自动打开,人员离开后自动关闭。
调光驱动器控制:根据外部灯光的强弱来实现灯光的亮度控制,如果外部自然阳光比较充足,则将灯光的亮度值调小一些,尽可能的用到自然光来进行室内照明,以及通过调光来创造展馆照明变幻的灯光效果。
定时控制:通过设定时间对灯光进行控制。
以上几种传感器配合使用,能完成复杂的灯光控制功能。
2、手动方式:
安装在各楼层的就地智能面板,可对各种灯光进行就地控制。
3、可视化软件控制:
在中央控制室里的PC机上安装该系统的可视化软件,可以实时显示灯光的状态,也可以在PC机上控制灯光的开启。
4、与楼宇管理及其他系统的连接:
万通智能控制系统系统在保证独立运行的同时可通过标准TCP/IP协议和网关接口或采用RS232接口就可以同整个大楼的BA系统,或上层管理平台BMS服务器和其它系统进行数据交换和共享。 万通智能控制系统系统智能安装系统科技,只须单一条双芯控制总线就可取代大量的传统电缆,将为博物馆构筑一个更安全、更灵活、更经济的智能照明系统
5、与其他系统的联动
万通智能控制系统系统可以通过系统元件BE/S4.20.1(双值输入),接受其他系统或工作人员发出的干结点信号,实现消防系统、保安系统、音响系统、会议系统的联动,使控制的灯光根据需要进行实时变化。
整个系统用万通智能控制系统控制总线进行控制器件之间的连接,各控制器件(安装在每个控制单元(配电箱)内,采用标准的导轨安装。传感器采用标准86吸顶安装方式。
C、应用软件的功能
    应用软件具有高度的通用性、实时性、可靠性、开放性、可扩充性和安全性,拥有强劲发展的业界公认的数据库产品。
   1、图形监控软件:
图形监控软件对整个系统的控制回路进行监控,同时可根据需要任意设立分控中心,通过分控中心的电脑对分控区域的控制回路进行监控。中央控制室的图形化软件可根据控制回路的重复等级来设置分控中心的进入权限和控制权限。可定时或手动设置分控中心的控制权限,通过图形软件还观察到灯具的开关状态,开关次数及运行时间。
D、硬件和软件的扩容方案:
1、硬件:
(1)中央监视服务站,工作站,电源等设备在科技发展中增加其性能和容量,可随时更换,但不影响系统的稳定;
(2)继电器模块,调光模块,双值驱动器扩容:铂锐智能控制系统一根支线最多可挂64个元件,最多15根支线可连成一个区域,通过干线耦合器又可将最多15个区域连接成一个最大的系统,即:最大容量为64×15×15=14400个元件,可实现极其宠大工程的灯光等设备的控制。一根支线的最大传输距离为1000米,即最大传输距离为15×15×1000=225000米。
(3)RS232、RS485、TCP/TP等通信接口:
2、软件:
(1)使用前将设定的系统参数,逐一输入到每个控制单元,系统设置完成后电脑即可移走。
(2)公司在每次版本升级后,免费将升级版本以邮件的形式发给用户。
E、系统可靠性:
1、系统的控制元件为系统提供电源,不采用附加电源为系统正常工作提供电源。
2、主要设备接地符合TIA/EIA-607标准,且接地采用多股铜线或铜带。
3、 万通智能控制系统 采用的总线标准为 ,而且是国际公认的标准。
4、智能照明监控系统所需的所有元件均通过了欧盟CE认证,但每个驱动器和传感器可分别独立工作,任何一个元件的损坏不会影响其他部分的运行,另外,每个元件可主动与其他元件通讯,任何一个元件的运行不依赖于其它元件。
本系统在设计、生产、施工安装过程中,严格按照国家有关规范和业主的要求完成,其可靠性会非常高。