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1、1引言智能照明行业自从上世纪90年代进入中国市场以来，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势。行业人士均认为，消费者对智能照明认识不足是市场处于初级阶段是最主要的原因。近些年来，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，涌现出了各种技术类型的厂家，市场上也出现了各种类型，别具特色的智能开关产品。1.1智能照明控制系统的特点智能照明控制系统能在最大程度上降低对人的依赖性，能满足很多场合下的灯光控制要求，管理维护方便，节能效果显著。智能照明控制系统主要由输入装置、处理器和执行器三个部分组成。 输入装置可以不断检测周围环
2、境的照度水平，可以探测到某个区域是否有人移动，以及输入人们的控制指令，并把相应的信号传送给处理器。输入装置包括传感器、定时装置和控制面板或遥控器。处理器接受输入装置的信号，经过信息处理、判断、分析，输出控制信号。执行器与灯具直接连接，控制灯光回路的闭合或断开和调节灯光到相应的水平，包括手动开关。智能照明控制系统是指用计算机技术并辅助以其它手段，对电力照明实行自动控制提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用。智能照明控制系统对于手动照明控制系统相比有以下几个方面的优点： 创造环境气氛多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为
3、满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。如建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。 改善工作环境，提高工作效率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。同时，这种控制方式有效地解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。良好的工作照明环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高
4、照明质量。 良好的节能效果 智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制组件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点亮到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。当今节能和保护环境已成为世界各国普遍关注的社会问题，并直接关系到社会的持续发展。在我国，照明用电量占总发电量的10%以上;在英国，应用在照明上的能量大约占总消耗能量的5%，如果有效地利用照明用电，这个数量可以减少。我国电力主要是来自燃煤，照明节电就意味着减少CO2, SO2, NO2等有害
5、气体排放，可减少对大气环境的污染。 此外，智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制，由于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，提高了功率因子，降低了低压无功损耗。 延长光源寿命 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扼流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。智能调光器慢慢地把灯调亮到一个设定的水平。刚打开灯时，这是相当重要的。在这一点上，白炽灯由于冷扮的热冲击易于失败。通过把灯慢慢地调亮到设定的水平，也被称为“软启动”，避免了冲击电流对光源的损害，可以相当多的延长灯泡的寿命。降低灯泡的亮度也可以延长灯泡的寿命。减低10%的亮度，灯泡可以
6、延长一倍的寿命，而减少50% ,可以延长到20倍。还可以实现“软关断”，灯光慢慢地熄火。当切换场景时，灯光的变化是渐变的，使人们不会有突然变化的感觉，充分考虑到人眼对灯光的亮暗适应性。 延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，可以降低照明系统的运行费用，管理维护也变得简单。 无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。 管理维护方便智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的信息存储在内存中，这些信息的设置和更换十分方便，使建筑物的照明管理和设备维护变
7、得更加简单。例如办公楼可以根据工作的前后、休息、打扫等不同时间段，执行时间照明控制程序，对办公室、过道、走廊的灯光进行统一的管理，即节约能源，又便于管理。例如在起居室中，可根据时间设定晚上11点后，场景照明自动切换到睡前场景照明。睡觉前还可以从集中显示器中查看各房间的灯是否关闭。1.2智能照明系统研究的内容及意义从住宅照度标准、照明方式的选择、光源的选择、灯具的选用等几个方面，分析怎样体现舒适、节能的住宅照明设计思想。在以上分析的基础上，提出住宅内各房间的典型照明设计方法。特别提出在进行任何的照明环境的设计时，首先分析各功能房间内进行的各种活动，依据其特点，确定每种活动所需的视觉信息，并且决定
8、它们的重要性。 探讨智能照明控制器常用的控制方式，并分别分析了它们的控制原理，优、缺点、使用的场合，以及在使用中应注意的事项;然后针对现今智能照明系统的优点和不足。提出住宅智能照明控制系统的系统功能设计目标，根据这个目标，对硬件进行合理的选择和设计，既能实现本系统的功能，有一定的资源余量以备系统功能扩展使用，又尽量节约硬件成本。研究系统的软件设计、软件的优化设计、系统的抗干扰设计、系统功能扩展等四部分。分析计算室内照度的几种方法及其适用范围，并且指出任何一种计算方法都有一定的误差，有一定的局限性。采用照明计算软件包对进深5.3m,横宽4.5m的房间自动布置灯具以及计算照度。在实际起居室中进行了
9、灯光布置，对计算值与测量值进行了比较，并分析了它们之间产生差异的原因。提出采用5点法计算起居室主要活动区域的平均照度，由此确定调光器的最佳设置方式，使系统实现智能调光。 本课题是研制住宅智能照明控制系统。住宅智能照明控制系统的研究不仅可为目前国际上前沿研究课题-智能照明控制系统研究积累有益的经验，而且还提高了住宅照明光环境质量和住宅价值，以及为节约能源和保护环境提供了可靠途径，这也是实现人居环境可持续发展的关键技术之一，并且具有极为广阔的应用前景。 具体研究意义如下: 提高住宅照明光环境质量。在住宅的照明光环境设计中除充分考虑到视觉作业、合适的照度、亮度分布、视觉舒适性、眩光控制、显色性、照明
10、装置的外观以及使用者或参观者的主观感觉等8个因素外，还考虑到人体因受到季节光照减少而产生“季节性情感紊乱(SAD )”因素和根据含不同光谱成分光源对褪黑素分泌的抑制能力强弱不同，视具体的情况采用不同的光源. 体现以人为本的照明控制思想，根据人们的行为模式和住宅的光环境决定照明的控制规律，创造一个个性化、艺术化、舒适、高雅的家庭光环境。好的照明光环境使人心情愉快，工作效率提高;而好的照明控制系统不仅能实现好的照明光环境，而且节能、维护管理方便，真正实现绿色照明。 构成智能住宅系统的一部分。智能照明控制系统可以独立运行，实现对光环境的合理控制;同时，其具有通信功能以及可扩展性，可把住宅智能照明系统
11、作为智能住宅的子系统，并与家居自动控制系统、电视、多媒体系统、探测、警报系统共同构成家庭智能化网络系统。1. 3智能照明系统的应用前景及发展方向1、智能照明的应用前景: 家居领域提供舒适的生活空间传统的一开一关的控制方式，制约了现代人快节奏的生活方式。随着科技的发展和人民生活水平的提高，人们对家庭的照明系统提出了新的要求，除了要控制照明光源的发光时间、亮度，还要与家居子系统配合，对不同的应用场合营造相应的灯光场景，更要考虑管理智能化和操作简单化以及灵活性来适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升家庭环境的品质，确保家庭生活的舒适和健康。所以，网络开关代替传统开关，智
12、能照明系统代替传统照明系统，是家居智能化过程中的必然一步。在家居生活中，智能化照明设备通过预设及储存不同的灯光场景，来调节房间内的灯光变化，迎合房间主人不同的需要。例如在客人探访、聚会时，可能需要较明亮的灯光，而在欣赏古典音乐或轻音乐时，则用柔和的灯光；而要把客厅变为家庭影院观看精彩影片时，灯光更需要调得暗淡，这一切，都可以安坐在沙发上从容操作，省却以往费事费力逐一开灯关灯的麻烦。一键在手，梦幻灯光随心创造。照明控制的智能化，使室内所有灯可以按照预先设置的方式工作，这些预设的状态会按设定的程序循环地工作。打个比方，当我们预设灯光在7点钟打开（或者说按照到家的时间设置），在7点以后你到家时，灯光
13、系统就会自动进入你设置好的工作状态，而且会根据不同的方式缓慢地调节屋内的灯光。我们还可以通过编程，随意改变各区域的光照度，以适应各种屋内主题和主人心情的需要。重要的是，智能化照明系统还可以很好地利用自然光照明，根据天气的不同而变化，调整照度到最合适的水平。智能照明系统使人们生活在最舒适的状态，而与室内面积无关。随着智能照明系统在市场中的推广，其越来越显示出优势，在这样的系统带来各种各样的功能的同时，还给主人更舒适的生活空间。 办公领域在节能中提高效率大气而美观的办公环境，明亮而舒适的灯光；走进会议室，聪明的灯光自动打开，通过预先编程的照明系统自动控制灯光的照度和数量，将室内的灯光调整到最合适的
14、开会状态；会议结束离开房间，灯光自动关闭；当窗外的自然光线在变化，室内的灯光也随之自动调整，自动自觉节约电能.如此先进的办公照明环境，如今已经开始在各大型的办公楼里呈现。办公场所代表了一个公司的形象。而智能化、便捷的工作环境能让办公室的员工更加舒适。在快节奏的今天，办公人员每日忙于处理繁忙的事务，简便、灵活、舒适的办公环境，能让他们心情愉悦，工作效率有效地提高。智能化的办公室照明为办公室带来了便捷、人性化的设计，比如，在会议室采用的智能自动调光系统有多种预先场景设置，简单的一个按钮就可以切换出不同的照明模式，为办公人员提供所需的最佳舒适度的灯光，使员工处于最佳的工作状态。同时，良好的节能意识也
15、能在智能化办公照明完美体现。智能化系统的自动感应控制装置可以有效的利用自然光，使照明环境保持恒照度，更可以自动关闭没有人员的区域的照明设备，将不必要的能耗降到最低，最高可以达到75%的节能效果。总之，舒适先进的灯光犹如美妙的音乐，于潜移默化之中影响人们的工作状态。随着日常商务事务的日渐繁忙，人们在办公室呆的时间也越来越长，对工作环境的关注也愈加重视，高品质的智能化办公照明进驻办公室，将提升人们的工作效率。 公共设施领域绿色安全环保智能化照明在公共设施中的应用也是非常重要的。随着科技的发展，可以在一些路桥隧道内，用智能路灯代替传统路灯，这种“精明”的路灯不仅可以全天候亮灯，而且还能随着太阳光线的
16、强弱而自动调节桥下灯光的强弱，既人性化又节能。目前，很多桥洞最普遍的问题就是桥下光线太暗，极易发生事故。随着智能化照明开始在桥下试用，这种状况也慢慢得到了改变。例如应用了目前国际上普遍推广的LED智能无级控制灯系统，可使隧道灯的发光强度早晨随着太阳的升起而渐渐增强，午后又会随着太阳的偏西而渐渐减弱，直至关闭白天的照明。2、智能照明的发展方向： 品牌集成将是智能照明的发展趋势品牌集成将是智能照明的发展趋势。将不同品牌的产品集中到一个平台上的最大好处，就是可以将各品牌的最好产品集中到一个项目中来，从而完善家居的智能化。事实上，市场上照明产品种类繁多，如果要求所有的设备都是同一厂家的产品，或一个系统只能用同一个厂家的所有产品配套，也是不现实的。而且，
