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1、IV图书馆智能照明系统设计摘要随着照明技术的发展，传统的照明已无法解决如今人们对照明效果的要求，简单的控制方式，更加不方便于系统的管理与维护，智能照明与智能控制已经进入历史舞台，结合现代通信技术与电脑技术的控制技术等现代化技术，进而满足了智能照明的要求，既节能、又环保、并且便于管理与维护。图书馆是一个能够收藏图书、杂志、资料、报纸、光盘等文献的地方。它是学子们探寻知识的殿堂，是丰富的文化遗产，现在也越来越多的受到关注。本文基于的图书馆是大学图书馆，主要分布有自习室、办公室、阅览室、图书室等。在这个照明系统中，通过对场景的预设、照度的计算、灯具的选择等，对图书馆智能照明控制系统进行设计，进而说明
2、了智能照明的优势。关键词：照明；智能；控制系统Design of intelligent lighting system for LibraryAbstractWith the development of lighting technology, the traditional lighting has been unable to solve the requirement of the lighting effect of the people, simple control, convenient for the management and maintenance of the sy
3、stem, the intelligent lighting and intelligent control has entered the stage of history, combined with the control technology and other modern technology and modern communication technology and computer technology, and then meet the intelligent lighting the requirements of energy saving, environment
4、al protection, but also, and is convenient for management and maintenance. The library is a collection of books, magazines, newspapers, CDs and other literature data. It is the temple of the students to explore the knowledge, is a rich cultural heritage, now more and more attention. This paper is ba
5、sed on the university library, mainly a study room, office, reading room, library, etc. In the lighting system, based on the preset scene, illumination calculation, the choice of lamps and so on, carries on the design to the library of intelligent lighting control system, and then illustrates the ad
6、vantages of intelligent lighting.Keywords: Lighting; Intelligent; Control system目录1 绪论11.1 智能的意义11.1.1 绿色照明11.1.2 节能光源11.1.3 照明理念21.2 国内外发展现状21.2.1 国外现状31.2.2 国内现状32 照明设计42.1 设计基础42.2 照度标准72.2.1 一般要求72.2.2 书库要求82.2.3 阅览室要求82.3 基本方法92.3.1 灯具选择92.3.2 安装位置92.3.3 高度确定102.3.4 负荷计算112.4 具体方案122.4.1 设计任务12
7、2.4.2 照度计算132.4.3 灯具摆放132.4.4 负荷计算133 智能照明153.1 引言153.2 影响因素153.2.1 因素-安装高度153.2.2 因素-型号功率163.3 数学模型173.4 基于Lonworks总线的智能照明183.4.1 技术简介183.4.2 硬件配置203.4.3 工作原理223.5 智能照明系统设计243.5.1 设计任务243.5.2 照度计算253.5.3 灯具及传感器分布253.5.4 智能照明负荷计算253.5.5 结果分析27总 结28后 记29参考文献30 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 31 页1 绪论1.1 智能的意义随着快
8、速增长的经济，人们对能源的需求日益增长，因为人们长期过度使用石油，天然气，煤炭和其他资源，能源的储备变得十分的有限，能源短缺的问题也越来越严重，同时也造成了生态平衡处于恶劣地步，并且严重地威胁着人类的生活，因此如何高效节能与环境保护变成了人们普遍关注的问题。1.1.1 绿色照明与所有照明技术相关的光学、建筑学、能源科学、材料科学等自然科学与工程技术的进步，以及现代化时代对照明行当的冲击，传统的照明方法带来的挑战，人们越来越重视外部环境和内部环境，以及建筑的造型艺术，从而希望达到美化城市形象、提高照明品质的目的1。1992年美国政府提出了“绿色照明工程”，即“采用节能高效的光源提高照明质量与能源
9、的有效利用，降低照明成本，减少毒物的排放，进而保护环境”，1995年，中国已经制定了绿色照明方针，并在北京等地区进行试验。1.1.2 节能光源光源的节能主要因素是发光效率，优质高效的光源，也就是，光源的光通量值高，节能效果将更加显著，但实际上，还应该根据实际的照明需求，光的选择应该综合考虑寿命和价格等因素2。一些常见的光源，如白炽光源，买入价低，简单实用而且方便，通常用于日常生活、企业照明以及应急照明之中。还有市场上比较普遍的荧光灯、例如直流型、紧凑型等各式各样的荧光灯，不但节能效果比白炽灯要好，并且显色指数也显著提高，配合镇流器与荧光粉，不但提高了视觉效果，并且无频闪、无辐射，更有利于人的健
10、康。近几年出现的各式各样的发光二极管，电能转化成光能的转化率高达25%35%并且具备寿命长，耐高温，具备较强的抗振性，能发出十分明亮的光等特点，有很好的发展前景，下面我们将几种典型光源的特性列入表1-1。表1-1 几种典型光源特性光源种类发光效率（Im/W）显色指数（Ra）色温（K）平均寿命（小时）白炽灯泡209527001100石英卤素灯209529002200-3100SL灯60802600/50008200高压泵灯60403200/42006100普通日光灯8075全系列8100金属卤化物灯80-10070-952700/4300/52006200-20000三基色日光灯10080-10
11、0全系列10000高压钠灯13030/60/902000/2100/250025000低压钠灯21045180026000QI灯80902700/380080000使用混光照明的方式，可选用两种以上的不同光源，并且选用高效节能灯具，不但能够提高节能的效果，而且不同功能、造型的灯具达到了美观、艺术的效果。1.1.3 照明理念基于以前的照明设计，我们的侧重点在照明的明亮程度、显色性指数以及眩光的产生等因素，主要是对继电器的控制，从而实现开、关灯的转换，一但照明亮度被设置，就无法再自行调节，由于各个照明控制的单位分散在不同区域，导致管理与维护的投入量变大。伴随着人们生活水平的不断提高，以前的照明设计
12、理念已然无法适应现如今人们的需要，因此智能照明技术凭借着它优越的性能受到了广泛的关注。1.2 国内外发展现状在各个场所中，有一个舒适的光源是必不可少的，无论是在白天还是晚上，并且作为一个重要的地方，人们能够从中获取各种资源，图书馆的电源质量也应该受到特别的重视。创造良好的光源，对提高工作效率，保护视力健康有着积极的影响。1.2.1 国外现状80年代初期，照明行当由美国兴起并得以快速发展。90年代后期，由于现代控制技术的广泛应用，照明行当已然采取了巨大的革新。在21世纪到来之时，随着各种新技术的出现，智能照明向着系统一体化的方向逐步发展。由微电子技术的推动下，许多公司推出了对各种产品实现集成电路
13、控制的方案，令电子镇流器向着更高性能的方向发展。另一方面，不同控制系统的相互结合，实现了远程监视、资源共享以及对系统异常的处理。继美国之后，其它各国的智能照明产业也逐渐开始发展，并且不断接近成熟。先后涌现出了许多国际上的知名企业。1.2.2 国内现状90年代初期，中国市场引进了智能照明产业，然而由于市场、价格等因素，传统的理念与国外存在很大差别，厂家的制造技术和经营模式以及技术水平受限，一些设备与技术都是从国外引进的，很难形成较大的市场，导致中国的照明行业没有稳定的渠道。21世纪后，国内经济迅速发展，技术逐渐成熟，国外一大批企业加入，照明的发展得到了迅速提高。一些在国内照明行业拥有各自优势的经
14、销商，在市场上逐步地站稳了脚跟，并最终在用户和渠道商中获得了认可。国内照明生产企业和高新技术企业的参加，是照明行业拥有了职业的设计，优秀的设备，完美的服务，一股新的动力在照明行业冉冉升起，因此照明技术得到了快速发展。2 照明设计2.1 设计基础物体的光源被称为照度，不一样的光源，自然拥有不一样的节能效果，并且可以获得不同的颜色；灯具的规格不但会影响照明气氛，配合光源也可以高效、节能。所以，了解照明的指标，适当的参数选择，既保证了照明效率，又保护了视力健康，同时也提供了一个理论基础，建立一个安全、舒适的照明环境。本章节主要介绍一些基本原理与指标，以及照度计算、灯具安装等内容。可见光可划分为红色，
15、橙色，黄色，绿色，青色、蓝色以及紫色。当人类的眼睛受到了电磁波辐射，视神经的视觉就会转换成光，也就是所谓的可见光，是仅有一小部分的电磁频谱的。单位时间内，可以被人们的眼睛接收的光能量的和叫做光通量，单位是：流明。正常情况下，不同光源、相同功率，产生的光通量却是不同的。正常光源会以不同的强度向不同方向放射光通量（如图2-1所示），光的强度指的是在指定方向发射可见光的强度，单位：坎德拉，符号I表示。图2-1 演示图每个方向都均匀辐射的光通量的光源，光强度的关系如公式2-1所示。光强度I = 光通量 / 立体角 (2-1)式中，立体角；A为立体角对应的球面积；r表示球半径。照度即为照射面上在单位上所接收的光的能量大小。单位是：勒克斯，符号E表示。我们将光通量与照度的关系
