建筑电气智能照明系统课程设计

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1、照明监控系统设计74、各部分照明系统设计8照明系统详细设计及灯具的选择配置和回路的设置8书库阅览室照明系统设计9实验室照明设计10办公室照明系统设计11多功能会议室13小会议室14活动中心照明系统设计15走廊，楼梯公共区域照明系统设计16洗手间照明设计灯具的选择18总结与体会18前言办公环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环 境，减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主 要因素之一，因此，越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加 强照明控制设计，已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内 外有关资料介绍，办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3，办公照 明的设备

2、费用（包括照明器件和配布线工程费）约占电气工程费用的 10%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能 大大简化穿管布线的工作量，而且能有效地节约能源，降低用户运行 费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。在一些 欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的 组成部分，而且应用范围越来越广。智能照明控制系统的技术，随着现代建筑技术的发展而不断更新 以适应各种建筑结构布局，不同灯具的选配，实现多样化的控制模式。 由于这是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其它系统诸 如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能；同时利用系统配 备的监控软件，大楼

3、管理工作人员借助“友好”的用户界面，能极其 方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。1、设计任务及要求设计内容1）走廊及公共区域；2）教室；3）会议室；4）办公室.技术要求1）采用分布式智能照明系统，有调光功能2）充分考虑图书实验大楼应用特点，实现方便管理与使用，节约能源3）多功能会议室充分考虑会议特点，应满足投影演讲、圆桌会议、一般会议 等多种模式的灯光要求）4）整层平面图主要反映走廊及公共区域，实验室、会议室、办公室各以典型 房间为例）.给定条件某图书实验楼图纸及建筑概况2、设计思想智能照明概念智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频通讯技术、计算 机智能化信息处理及节能型电器控

4、制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、 遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调 节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到安全、节能、舒适、 高效的特点。采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系 统借助各种不同的预设置控制方和控制元件，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。2. 2智能照明控制系统应具备的功能智能照明控制包括：集中控制、现场控制、遥控、时间控制、电话控制、可 视化软件控制、场景设置、灯光软启动、调光、亮度记忆等。2. 2. 1集中控制在中央控制室设一台智能照明组态王软件，在该计算机上用图形模拟显示照 明设备平

5、面布置图，在图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备 使用状况。操作人员可通过界面监视整个智能照明系统的运行状态，根据需要用 鼠标点击图形来进行控制。组态王软件具有历史数据存储能力，能实时提供智能 照明系统的资料，并生成和打印各种报表，为设备维护提供依据。系统采用专用 的编程软件，操作人员可对系统进行程序修改或编程。通过手持式编程器插入网 络上的编程接口，就可修改照明工作状态的参数。2.2.2现场控制在一些人员经常工作的地方（如会议室、控制室、主要通道、重要办公场所） 设置智能开关代替普通的机械式开关，组态王软件不工作时也可在现场控制灯 光。它由230V的交流电源直接供电，按动开关上

6、的按钮，可作为一个普通的开 关使用；同时，有一个内置的接收器可以接收遥控器或无线探头发出的信号，使 用遥控器可以对电子开关进行控制。现场智能开关可设定密码保护功能，避免无关人员操作。2. 2. 3遥控功能一般情况下，办公室、会议室内设置遥控功能，遥控器或无线探头可以发出 无限射频，这种无限射频能穿越障碍物，被智能开关上的接收器接收，无线接收 器可把无线信号转换为电力载波信号，并发送到220V电力线路上。2. 2. 4灯光亮度记忆功能会议室中通常为个人设置，不同人对灯光亮度的要求有所不同，所感觉的舒 服光照度也有所不同，为了方便个人使用，灯光可配备亮度记忆功能，以免进行 重复性设置。2. 2.

7、5火灾应急照明控制图书馆的建筑防火要求很高，发生火灾时，应自动启动相应区域的应急照明, 强行关闭一般照明回路。事故照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监 控计算机或现场控制，也可选择都有控制权。另外，控制系统要具有良好的可扩 展性、开放性和电磁兼容性。智能照明控制系统是整个地下建筑智能化系统的子 系统，可以通过标准接口与其他控制系统兼容进行互联。为了抑制电磁干扰，使系统具有良好的电磁兼容性，总线传输距离较远，可采取以下措施：与附近可能产生电磁干扰的电气设备（如电动机、电力变压器、 复印机等）保持必要的隔离；对系统进行连续、有效的屏蔽；上升时间，即电压 从额定电压的5%上升至95%所用的时

8、间，应超过200 口 s。3、方案设计及系统选择总体结构设计设计分析：根据建筑照明设计标GB 50034-2004，确定各部分的照度标准，普通办公 室为300 lx,高档办公室为500 lx。根据图书实验楼特点，确定按普通办公室进 行处理，平均照度为300 lx。多功能会议室按照会议室的平均照度设置为300 lx。 实验室限度标准照度为500lx，走廊及公共区域按平均150lx处理。确定图书实验楼各区域的控制目标照明控制采用分布式智能控制网络，调光、开关控制、时间自动控制、场景 控制、自动调光，保持恒定的照度、遥控控制、记忆模块，按各楼层、功能区域 进行配置，实现了模块的就地安装和就地控制，并

9、且通过C-BUS总线上传到总控 制计算机，可以对各个分区进行远程监视，远程控制，故障检查等多种操作。 系统由智能传感器、调光控制器、可编程控制面板、液晶触摸屏、时钟管理器、 PC机组成。各部分通过系统总线，接口标准为RS-485接口，控制器通过双绞线 连接，系统结构图见附图。图书实验楼主要用作办公阅读，实验。其一个书库、一个大会议室、一个小 会议室、29个普通办公室、15个实验室、12个大洗手间、12个小洗手间、两个 活动室作初步设计，设计目标如下表：区域控制要求门厅门厅对灯光没有特殊要求，只需要美观，明亮即可，有上下班 时间自动控制书库与计算机网书库与计算机网络中心通常对光照度要求较高，而且

10、保持恒定络中心照度，并且具有多场景模式小会议室场景控制、遥控、调光多功能会议室充分考虑会议特点，应满足投影演讲、圆桌会议、一般会议等 多场景模式的灯光要求办公室自动调光，保持恒定的照度、遥控、并且具有多场景切换走廊红外线控制，有人时开灯，并且自动延时，无人自动关灯阅览室与实验室实验室通常对光照度要求较高，而且保持恒定照度，并且具有多场景模式楼梯楼梯米用声控延时处理，当有人走动时并发出声音变自动点亮 并延时活动中心活动中心面积大，不需要恒定照度，所以在此我们设计成感应 式的照明方式控制系统的选择C BUS智能照明系统是由澳大利亚电器行业的领导制造商一一奇胜电器公 司于1994年开发，其产品设计和

11、制造工艺满足澳大利亚和欧洲电气安全和电磁 兼容性标准。目前C BUS智能照明系统已经广泛应用在国内各个行业中，实践 证明，C BUS系统功能先进，技术可靠，备受用户青睐。控制原理C BUS系统是一个二线制的照明管理系统，所有C BUS单元由一对通讯信 号线（UTP5）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功能， 通过输出单元控制各负责回路，输入地址通过群组地址和输出单元建立对应联 系。当有输入时，输入单元将其转换成C BUS信号在系统总线上广播，所有的 输出单元接收并作出判断，控制相应输出回路。C BUS系统的控制方式是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可撤 除。C Bus

12、系统的每个单元均内置微处理器，所有的参数被分散存储在各个单 元中，即使系统断电也不会丢失。C BUS系统优点和特点：目前，设计师在设计照明系统时一般仍然沿用传统的方法设计，比较先进的 就是在某些照明回路中串联由楼宇自控（BA）系统控制的触点，通过控制这些触 点可以实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能，但是这种控制方法具有 一定的局限性：1）考虑造价因素，这些回路的数量一般很少，一般只有大面积区域控制，若将回路划分的较细则造价昂贵。2）现场通常不设置开关，所有照明回路通过BA中控制室控制，现场无法根据实 际情况干预照明状态，使用不便。3）控制功能简单，只能实现定时、开关的功能，若要实现场景

13、预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。4）由于照明系统并不是一个独立的系统，所以，在BA系统出现故障时，照明系 统同样受到影响。网络L网姑二 网妬三系统网络结构图C BUS系统则是一个专门针对照明需要而开发的一个智能化系统，可以独 立运行。它有一套独立的控制协议，相对BA系统来说比较简单，完全满足对照 明控制的需求，而且造价相对BA控制便宜。采用专业的照明控制系统，既可以 降低造价又可以实现更加完美的智能照明控制，同时还可以保护灯具，节约能源, 降低运行费用。控制回路与负责回路分离，输入输出单元仅用一根五类线作为总线相连，并 且在网络中可以随时随地添加新的控制单元，控制面板的工

14、作电压为安全电压 DC36伏，确保人身安全。该系统具有分布式智能控制特点和开发性，可以和其它建筑管理系统（BMS）、 楼宇自控系统（BA）、安保及消防系统结合起来，提高物业管理智能化水平，符 合现代生活的发展趋势。照明监控系统设计在该图书馆照明监控系统中，我们采用了 DDC, C-BUS现场总线控制，要实 现对整个图书馆的监控，可以对各个分区进行远程监视，远程控制，故障检查等 多种操作。首先我们要把各个分区的DDC连接到一起，并且设置一个总控制室， 并且要对总控制室的监控控制软件进行选择。可以对各个分区进行远程监视，远 程控制，故障检查等多种操作。总控制室设计我们将总控制室设在该图书馆第5层为

15、计算机网络中心，我们总共采用了 42个DDC控制器，将所有的DDC控制器利用双绞线集成到总控制室。系统图见 附图(1)。监控软件的选择组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计 算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开 放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控 制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管 理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、 组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系 统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验 者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用 Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的 状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富 的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。为了满足此功能，我们选择 组态王。其主要功能有组态王的主要功能：1丰富的人机界面功能，可视化操作界面， 真彩显示图形、丰富的图库。2强大的通讯能力。3先进的报警和事件管理。4. 强大的网络和冗余功能