公共建筑智能照明系统技术方案

互推小编 2023-10-14

一、设计依据

1.1. 相关设计标准及规范

为了保证系统的既能适应当今网络技术的发展，又具有极高的可靠性，系统设计遵从以下标准和规范：

《民用建筑设计通则》GB503522005

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-2008

《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2006

《智能建筑评估标准》DG/T08-2001

《智能建筑工程质量验收标准》GB50339-2003

《智能建筑施工及验收规范》(DG/TJ08-601-2009 J10111-2010)

国家建筑标准设计电气装置标准图集、建筑电气安装工程图集

1.2. 设计指导思想

系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的基本原则，是一个工业化标准的集散型控制系统；

采用LNS SERVER软件，该系统的网络符合LONWORKS标准，同时遵守TCP/IP协议；

系统和产品的配套兼容性强，安装调试方便；

利于系统将来的维护和更新换代；

实用性和先进性；

系统设置既强调先进性也注重实用性，注重系统设置的经济效益，达到综合平衡；

成熟性和开放性；

集成性和可扩展性

标准化和结构化；

系统设计依照国家有关标准外，还根据本系统的功能要求，作到系统的结构化和标准化，能综合体现出当今的先进技术；

便利性；

系统能适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力和能源的目的；

安全性，经济性；

二.智能照明监控系统功能说明

现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，建筑界已经引入“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。

本项目中房间、场所众多，功能多种多样，只有多元化的照明控制方式才能满足设计需求，在本项目中采用照明8路开关控制模块和照明12路开关控制模块，模块内置照明电控箱和液晶触摸屏现场面板手动控制的方式。控制采用总线制控制方式，以分布式智能控制为主，每个照明回路现场可单独手动控制，也可通过编程对回路进行时间控制、场景控制等、光感控制、移动感应控制、红外线遥控、，并可以配合楼控中央集中远程控制。

2.1. 照明系统在现代化建筑中应用具备的特点

（1）实现照明控制智能化

采用照明控制系统后，可使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设置切换若干基本工作状态，根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。并且充分考虑建筑内部不同场所照明的不同需要，进行独立的设计合适的照明智能控制，以充分满足各自的专业功能需求，实现人性化管理。

(2) 可观的节能效果

为响应国家节电、节能的号召，并结合现代建筑采光好的特点。充分合理的利用太阳光，智能照明系统既做到照明能满足工作需要，又节能。

（3）延长灯具寿命

灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制，提高灯具寿命。

照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。

（4）提高管理水平，减少维护费用

照明控制系统，线路设计简单，系统安装方便，操作维护容易，其软件的可编程性和硬件的灵活结构，大大节省建筑开发商的投资成本和维修运行费用，缩短安装工期，提高投资回报率。

系统分区就地控制完全独立，互不干扰，一个分区停止工作不影响其它分区和设备的正常运行；系统中任意器件损坏也不影响本区内其它器件正常工作；系统分区就地控制由独立的控制面板操作完成。并且系统应可实现以天、周、年为周期的定时设定功能，并有时钟功能。实现各受控区域的自动化管理，并可在某些特定区域安装感光设备，实现光信号自动控制。系统内所有开关模块的电气操作次数均大于5万次。

2.2. 照明系统主要监控方式

中央控制：在主控中心对所有照明回路进行监控，通过电脑操作界面控制灯的开关。

定时控制：白天、傍晚、夜晚、深夜等定时控制。系统按预定时间任务表完成对室内外灯光的程序启、停控制。

现场可编程开关控制：在各控制对应区域入口可安装可编程触摸屏开关，通过编程的方式确定每个开关按键所控制的回路单键可控制单个回路、多个回路。用于灯光照明的手动控制。只要按动一个键便可改变整个区域的灯光。不需要管理人员到现场单个开关。

隔灯控制：利用隔灯的方式区分照明回路，实现不同区域不同照度控制。

照度控制：根据室内外的照度，自动调节大堂的照明回路。

场景控制：设计多种照明场景，系统通过事先编排好的运行时间表来控制各照明回路的通断，从而保证不同区域或不同时段的照度，提供不同的照明效果。

被动红外控制：在夜晚后，通过红外对候诊大厅进行实时监控，达到人来灯亮，人走灯灭的效果

回路电流检测：每个照明回路具有电流检测功能，可以实时反馈回路中各项电流情况，从而监视回路运行状态，确保回路安全性。

三、照明系统硬件

3.1、智能照明控制模块

特点

（1）具有4个继电器控制回路，每条回路额定电流20A，需采用大功率电力磁保持继电器，该设备具有手动控制开关，支持场景和序列控制。支持各种照明、插座、小型电气设备的开关控制等。

（2）具有1路RS485通讯接口，照明模块与智能照明面板之间通过RS485总线连接，每个控制模块下面最多可带6个智能照明面板。支持照明面板的按键与控制回路之间的逻辑编程：直接对DO回路操作、场景操作、场景定义。

（3）支持单个智能照明控制模块的场景控制，同时复杂场景支持多个控制模块之间场景合作控制，最大可支持63个不同场景的定义。

（4）每个照明控制模块本身需具有天文时钟及时间表定时控制功能。

（5）支持LonMaker等标准LonWorks网络安装工具。

（6）具有1路LonWorks通讯接口，用于模块间通讯、联网到监控中心的通讯，实现场景联动控制、数据监控、参数配置等功能。

3.2、照明场景控制面板

（1）操作屏幕基于尺寸4.0英寸、480*480像素点阵触摸屏。

（2）操作界面可定制编辑，图形界面可支持图片、图形、文字等按键。

（3）灯光控制页面，支持场景按键组合。

（4）场景控制面板具有RS485总线通讯功能。RS485联网到对应的控制器模块，可以实现对照明场景的监控。支持于照明模块之间的双向通信功能。

（5）支持液晶屏唤醒功能，支持锁屏功能，可在公共场所进行手动锁屏，避免随意控制。

（6）内置温度传感器，可事实检测本地室内温度。

（7）支持SD卡工程下载。

（8）标准DC24V供电电压。

（9）标准86底盒安装。

技术指标

供电电源： DC24V

安装方式： 86盒安装

通讯方式： RS485/Modbus

尺寸： 85mm x 85mm x 37mm

使用环境：

温度：-20℃～+70℃

相对湿度：10%～95%，不结露

四、系统软件要求

系统软件是B/S监控软件。现代人体工程学特征和基于对象技术工具使得工程应用使得开发快速又高效，运行过程便捷安全可靠，具备了现代化和高度的亲和力。因为它是使用的最新工具 (如VisualC#、MFC、ActiveX® 和.Net™技术)开发成的，所以它不但符合由现行主流操作系统的所推荐的人机界面标准，而且保留主流操作系统的安全机制。软件受益于公司在工业自动化领域的丰富经验，又不断受惠于最终用户、系统集成商和原始设备制造商的宝贵建议，版本不断保持优化。

a) 系统架构

楼宇自控平台管理软件基于 Windows操作系统的面向对象图形界面的专用组态软件，纯中文的HMI界面。支持C/S开放式架构，系统软件支持Windows 7, Windows 8, Windows 8.1,Windows 10, Server 2012等操作系统。

为了易于上手，组态过程采用了Windows操作环境的标准规则：多重相关的特性页、组态向导、上下文菜单、拖放编辑等等。

可实现内置数据采集和历史数据的冗余优化，报警处理，归档处理，实时多任务核心，工作站间的优化数据共享，访问权限管理，使用 TCP/IP 进行多站间通讯等功能。

软件完全兼容的虚拟环境和远程桌面服务，允许完整功能的客户端远程执行任何设备，包括HTML5兼容的Web浏览器的任何终端。

软件自带硬件加密狗，作为令牌控制整个监控软件的正常运行。

b) 数据采集及数据交互

系统软件完全支持标准协议BACnet™ , LonWorks™, KNX, Modbus®, SNMP, OPC等等。使用分级的变量名称结构，可与联网设备进行实时的数据交互。

软件支持数据采集通讯接口支持：

内置 LonWorks 驱动支持 LNS-TE；

内置 BACnet® 驱动，BTL 列表中最高级别的 B-AWS；

支持对 PLC，DDC控制器，Fieldbus I/O 和其它工业设备的通讯；

支持通过 SQL 请求与 DBMS 交换数据

内置支持串行和TCP/IP 协议，支持基于串口，以太网卡，特定制造商的通讯；

支持 IEC 60870-5-104 带冗余服务器/客户端驱动；

支持 DNP3 客户端驱动；

内置 IEC 61850 客户端驱动，DBV-GL 认证-支持风电场和 DER 扩展；

支持Modbus TCP/IP slave；

支持MQTT驱动；

软件支持SCADA和大数据LOT，及WEB&云部署；

自带OPC & XML 数据客户端和服务器；

支持现场设备级的时间戳，数据毫秒级精准的时间戳；

来自数据源的时间戳显示和记录（现场设备或 PcVue）；

开发定制协议的 SDK；

用于数据流诊断和审计的内置工具；

支持 SNMP 管理/代理的各版本，OID 浏览和来自非请求的 Trap 信息管理。

c) 图形动画界面

的图形引擎是市场上公认的功能最强大又最简单易用的引擎之一。许多功能特性简化了用户界面的生成：详细的矢量绘画、导入图片和通过Smart Generator导入来自CAD软件的图形对象、3D图形界面，插入视频片断及可直接实时修改其特性的ActiveX®控件、自由旋转文本及绘画、透明颜色等等。

利用微软Microsoft®文档/视图构架，既可在开发模式又可在实时

功能强大的图形引擎使得许多功能特性简化了用户界面的生成：详细的矢量绘画、导入图片和通过Generator导入来自CAD软件的图形对象、3D图形界面，插入视频片断及可直接实时修改其特性的ActiveX控件、自由旋转文本及绘画、透明颜色等等。

组态软件需是面向对象的图形界面，软件包含在图形界面里的 Microsoft VBA；集成和操作 Active X 和.NET 组件；支持的图形格式：WMF, EMF, GIF (静态和动态), BMP, JPEG, PNG 和 AVI；可使用 Direct X 技术实现真 3D 嵌入对象；动画控件可以根据显示分辨率的调整自动调整；16 种设计图层，可以根据用户访问级别进行加锁；集成支持多屏应用的等。

在正常运行模式下，画面的图元的动画属性实时更新，且操作人员不能改变画面或其支持窗口中的任何图形的属性。

d) 归档数据

支持两种不同的数据归档：1、本地的（Native）它在监控软件自身的本地数据存储系统中记录并重放数据，软件自带专业数据库。2、历史数据服务器 (HDS) 可以在诸如Access或微软SQL服务器等任何业界标准数据库中记录并重放数据。

e) 报警管理

报警管理的主要目的是提醒用户对所监测的过程中发生的特殊情况进行关注。例如，温度可能高于特定的数值。报警可以：

支持至少5 种报警状态和 30 个报警级别；

在报警显示中按照实时列表显示，可根据状态，级别，属性进行报警筛选；

使用一些动画分别显示，根据级别和状态，可完全配置的彩色报警；

用户可根据相关性自动屏蔽和用户行为的手动屏蔽报警管理，用户进行确认、抑制和设置到维护；

报警时间需记录在归档文件中并通过记录显示进行回放；

根据报警状态、报警值、区域和特性，在特殊的记录变量中计数；

在发生报警时可进行打印；