基于数字技术控制的照明节能改造应用研究

胡郴龙

（中国移动通信集团广东有限公司，广东　广州　510640）

绿色发展

基于数字技术控制的照明节能改造应用研究

胡郴龙

（中国移动通信集团广东有限公司，广东广州510640）

针对目前大部分建筑楼宇照明缺乏有效管理的现状和运营管理者的迫切需求，研究设计了一种基于统一管理控制的智能照明技术，并在某大型科技园区进行了改造实践。结果表明改造后的楼宇照明能很好满足运营管理的管理需求，同时也有效降低了楼宇的能源消耗。

节能改造；科技园区；数字技术

引言

目前大部分园区建筑楼宇的照明仍为普通照明模式，照明的开关由人工实施，实行就地控制，因此普遍存在下班人走灯未关的现象，从而造成了能源的浪费。虽然管理部门制定了相关管理举措，强化责任意识，但人走后不及时关灯的现象仍经常发生。如通过物业公司等安排人员进行巡查管控，在管理面积较大的情况下，会产生很高的人工成本支出，不利于园区的整体运营。为此，需要利用技术手段设计出一套合理有效的智能照明方案，来满足公司的管理需求［1］。

1　改造方案设计思路

某科技园区建筑楼宇由于规划设计较早，在设计时未考虑智能照明设计，仅实现了照明的简单分区控制。结合园区现状，为达到管理目的，提出相应改造方案设计思路，主要包括易于管理和成本可控两个方面。方案应实现下班统一控制关闭照明，控制关闭时间可按月、周、日等周期自定义设置，需加班人员根据需求自行开启相应区域照明，同时可检测各回路照明的使用情况。改造应尽可能减少对原有建筑和结构及线路等的改动，且改造的实施成本应在可控范围内，具有一定的性价比优势。

2　系统结构设计

经现场勘查和研究设计，集中控制照明结构应包括控制器、智能控制模块、智能控制面板及电源等。控制系统选用先进的分布式总线系统，系统符合国际标准（ISO/IEC）和中国国标（GB/Z-20965），控制回路采用多种控制形式，即可以集中控制、区域就地控制；任何模块的损坏不会影响到其它模块和功能的运行。系统有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动，可选择4路、6路、8路智能控制模块［2］。

2.1系统监控

具备中文可视化界图形面，监视整个照明系统的运行状态，包括控制器状态，操作各照明回路的开、关，显示各回路灯具的位置及运行状态，时间的设定。提供运行时间和事件记录功能。系统操作功能应具有高度灵活方便性，维护与编程人员可在控制系统总线上的任意控制点进行监控、程序修改及编程。具备有报警管理功能，可显示报警区域、报警点的具体地址。可针对任一开关回路的反馈电流值与正常电流值差异判断回路是否有坏灯，并在主控站进行报警。

2.2网关及时钟控制

网管应可双向传输数据，可直接接驳以太网，带RJ45接口，可以读取出厂日期。时钟控制器应可实现以天、周、年为周期的定时设定功能。

2.3开关控制模块

每路最大负载16A，具有故障复位功能。每个区域可储存128个场景，场景运行时间0～120min。具备多回路顺序延时启动功能，可储存每一回路开关次数，闭合时间在EEPROM中，随时查询按手动开关的时候，状态会自动返回控制站。每一场景具备网络开启（Enable）或关闭（Disable）功能。

2.4可编程现场控制面板

每个模块都具有网络开启及关闭功能，可发送全局场景命令。每个按键在选择按下发送场景或奇偶次数按下发不同场景时，还可以选择实时调光功能。系统每个按键都有对应的LED输出，LED灯颜色可选；每个面板可以设置12组相关场景，每组20个场景；每个按键可以设置三种输入方式。

图1　系统结构图

2.5系统电源

对外输出2A电流给智能控制面板和时钟控制器供电，可实时显示输出电压。具有输出电流测量功能，可在中央软件读取短路保护功能。

3　改造实施及效果

改造主要过程为在每个强电间的配电箱内增加智能控制模块，在原有开关处增加智能控制面板，在每栋楼增加网关和时钟控制器及电源等，以达到控制目的。

按照现场情况（共22个区间，每个区间有144盏灯具，灯具功率为21W），按每天节约2h电量测算，每年可节约电费约4.3万元。

4　结语

本文针对目前普遍存在楼宇照明无法实现人走灯灭的情况，结合某科技园区实际情况，设计了一种可以实现集中管理控制的照明节能改造方案，并在尽可能减少原有结构设计变动的前提下实施了改造，改造后可满足既定设计目标，同时还兼顾了经济效益，具有一定的推广价值。

［1］郝幸民.关于学校照明集中控制的几点思考.科技资讯，2007（9）: 228-229.

［2］梁人杰.智能照明控制技术发展现状与未来展望［J］.照明工程学报，2014（2）:15-26.

（编辑：刘楠）

App lication Research of Lighting Energy-saving Reconstruction Based on Digital Technology

Hu Chenlong
（China M obile Group Corporation，Guangdong Lim ited Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510640）

In this paper，for the lack of effectivemanagement ofmost building lighting and the urgentneeds of the operators，we design a intelligent lighting control technology based onunified management，which has be carriedin some large-scale science and technology park.The results show that the building lighting transformation can be very good tomeet themanagement needs of operation management，and also effectively reduce the energy consumption of buildings.

energy-saving reconstruction；science park；digital technology

TM923.5

A

2095-0748（2016）11-0014-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.06

2016-04-21

胡郴龙（1985—），男，硕士研究生，研究方向：电力电子建模及控制、新能源及其应用研究等。