学校图书馆智能照明系统设计.docx

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1、学校图书馆智能照明系统设计金爱芳（自动化与电气工程学院指导教师：周平、张钱宝）摘要：随着经济的开展和科技的进步，智能楼宇不断涌现。各大高校也掀起了新校区建设的浪潮。相对于商业楼宇，照明在学校智能化建设中显得尤为重要。本设计选择学校图书馆阅览室的照明作为研究对象（面积：12*9平米，设定其工作时间为每天8：00-22：00）,通过与传统照明单一的手动控制的比拟，提出了智能照明控制方案并进行了具体实例设计并分别给出了应用例如：对于规模大，控制点位多且有一定照明要求的图书馆，应用基于C-BUS的智能照明控制，该技术可以根据不同的照明场景区域，将照度自动调整到工作最适宜的水平；对于一般小规模的图书馆，

2、可以简单的应用PLC实现照明自动控制，但是该技术相对来说节省短期投资。同时，从节能角度出发，根据不同照明方式的灯具的不同布置，对照明负荷分别进行计算，得出结论：采用智能照明更能有效的节省电能。关键词：智能照明；传统照明；绿色照明；C-BUS总线Abstract：With（heeconomicaldevelopmentandscientificadvance,thebuildingsequippedwithintelligentfacilityemergeoneafteranother.Buildingnewschoolhouseshasbecomeafeverformostschools.Li

3、ghteningismoreimportantfortheintelligentbuildingofschoolthanforcommercialbuilding.Thisresearchtakesthelighteninginschoollibraryastheobject（square:12*9squaremeters,theregulatedworkingtimeeveryday:8:00-22:00）.Bythecomparisonwiththemanually-controlledtraditionallight,theresearchputsforwardtheplanofinte

4、lligentlighteningcontrol,designsspecificexamplesaswellasprovidesIheirapplications.Forthelargelibrarywithmanycontrolpointsandrequirementsforacertainlightening,theC-BUSbasedintelligentlighteningcontrolisavailableasitcanautomaticallyadjuststhelighttothemostideallevelforwork,accordingtodifferentlighteni

5、ngplacesandzones.Forthelibraryinsmallscale,thePLCbasedintelligentlighteningcanbeappliedtoautomaticallycontrollight,andrelativelyspeaking,itsavestheinvestmentinshortterm.Meanwhile,fromtheconservationoftheenergyandaccordingtothelightswithvariedlighteningwayindifferentplaces,respectivelycalculatingthei

6、rlighteningchargesdrawsaconclusion:intelligentlighteningcansaveelectricenergymoreeffectively.Keywords：intellectuallightingtechnology；Greenlighing；traditionallighting：C-BUS第1章图书馆智能照明的现状及开展1.1 图书馆智能照明的意义经济的快速增长使得人们对能源的需求也日益提升，由于长时期人们对煤、石油、天然气等天然资源的开采，使得能源储藏非常有限，能源短缺的问题逐步突显出来，同时也导致了环境和生态平衡的破坏，严重威胁着人类的生

7、存，如何节能和保护环境成为世界范围普遍关注的社会问题U叫在此背景之下，人们对照明的要求不仅仅是停留在能够“看见”的层次上，而是对照明技术提出了更高的要求:希望利用有限的资源保证照明强度的需要，并能够获得良好的照明效果，实现“绿色照明”。在各种自然科学和工程技术的不断开展过程中，促使照明技术也得以飞速成长。1992年由美国政府环境保护署提出了“绿色照明工程”(GreenLightingEngineering)方案也具体内容为“采用高效少污染的光源提高照明质量、劳动生产率和能源有效利用，节约能源、减少照明费用、减少火力发电工程、减少有害物质的溢出和排放，到达保护人类生存环境的目的闻。因此，推行绿色

8、照明方案，节约能源、保护环境、保证照明质量成为当今国际上照明技术开展的趋势。1995年我国开始组织制订绿色照明工程方案，并在上海、广东、北京等地区试点实施。而学校作为培养未来人才的地方，合理、高效的照明就更为重要。新校园的建设要适应网络时代的开展，应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来，随着经济的开展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越要。而在大学新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。相对商业楼宇而言，大学校园里的大功率动

9、力和制冷设备比重较少，照明灯具那么相比照重更多。使用照明控制系统，更能表达其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。1.2 图书馆智能照明的国内外开展现状在进行生产，工作和学习的各类场所中，人们从外界获得的信息中约有80%是通过视觉实现的，无论白天还是夜晚，人们对光环境的需求与其所从事的活动有密切关系。因此，舒适的光环境对人们至关技术，不断容纳新技术，更新旧的各种照明产品和单一呆板的照明控制手段，创造优良的光环境，为提高人们的工作效率，保障人的视力健康，振奋人的精神产生积极的影响。国外智能照明的现状照明行业是80年代首先由美国兴起并得以迅速开展。90年代后期，由于现代计算机技术、自动控

10、制技术、现代通信技术、现代信息处理技术在世界范围内的广泛应用，进入了信息时代并对各行各业都带来了巨大的影响，照明行业也随之发生了巨大的革新，提出了照明智能化的要求。进入21世纪后，大量的新产品、新设备、新技术的出现，使智能照明技术向着系统一体化集成的方向开展。例如:各种智能化断路器将微电子技术、传感技术、控制技术、电力电子技术等新技术结合起来，实现了功能多样化、结构模块化，使断路器从根本保护功能开展到智能化的保护功能，工作更可靠，性能更平安。在微电子技术飞速开展的带动下，许多半导体公司推出了专用功率开关器件和控制集成电路的系列产品，促进了电子镇流器的各类产品向高性能高可靠性方向开展。另一方面，

11、网络技术的渗透使不同控制方式的系统之间相互结合，实现了资源共享、远程监视、设定、控制及对系统异常信息进行一体化管理。控制技术的开展使许多控制功能从由较高层的控制室移至现场的低层设备，使信号的采集和处理更加快捷便利，而且工程技术人员还开发了一些控制管理软件，用户只要通过界面上各个控制键，就可以实现对各种照明设备的监视和控制，操作更加简单、直观。各类智能照明产品的生产和技术实现也随着行业标准及标准的制定和逐步的完善进入成熟、实用、可靠阶段照明工程学报。继美国、德国、英国、日本、新加坡之后，其他各国的智能照明产业也陆续开始开展，并且不断趋于成熟。先后涌现出许多国际知名企业:国际知名的半导体制造商法国

12、PERFECT公司开发出灯光控制专用的、结合无线射频功能的芯片。PHlLlPS,OSRAM,GE公司推出了双端球形HED是目前世界上最先进的大功率LED灯,奇胜公司的C-BUS系统、ABB公司的i-BUS系统以及邦奇公司的Dynalile.LUTRON公司的GRAFlK系列智能照明控制系统均己广泛应用到照明控制系统中。此外路创、WIELAND美国的奥莱斯、英国索思、德国欧斯朗、NATloNALBPl等企业都创立了诸多知名品牌，推动了智能照明行业的普及和开展。国内智能照明的现状90年代智能照明进入中国市场，然而由于市场的消费意识，市场环境、产品价格、推广力度等各方面的原因，传统的照明理念与国外存

13、在较大差异，厂家的产品制造技术以及产品经销商的经营模式和技术水平有限，一些主要的设备和技术都从国外引进，很难推动形成较大的消费市场，致使中国的智能照明行业没有稳定、广阔的渠道。进入21世纪后，随着国内经济的开展，技术的成熟，诸如IBM,MicrosofLSamsung,Panasonic,Siemens等一大批跨国企业的参加，加速了行业的开展及渠道商的形成。一批国内的智能照明产品商利用各自的优势逐步在市场上站稳了脚，得到了渠道商和最终用户的广泛认可。索博、瑞朗、九州易居是较早进军智能照明行业的企业，在产品研发、市场拓展、技术培训与效劳方面投入较大，尤其索博是国际型智能家居产品生产企业，拥有亚洲

14、最大的产品研发中心和生产基地，以高端智能安防系统和智能微型控制模块在国际上处于绝对的领先地位。天津瑞朗在2002年就开始启动了智能照明技术培训，用户对这些品牌的认知度较高。上海奇胜公司推出了智能化系统，通过对C-BUS智能控制系统、安防控制系统、无线网络技术等的结合，实现了灯光控制、家电控制（电动窗帘、空调、AV设备等）、综合安防控制的各种控制功能产品，在较短的时间内就树立起了品牌形象。同样是源自电工品牌的真善美也善于销售终端，其智能照明产品甚至可以在超级市场、建材市场和五金店购置到，该品牌在华南地区有较高的知名度。清华同方是十大品牌中唯一一家侧重智能照明控制系统集成效劳的企业，其智能开关控制

15、系统，通过遥控器就可以控制所有房间内的灯光效果，完全实现了灯光智能控制功能，产品的安装、调试和操作都非常简单，不需要专业人员的指导，普通家庭可以自己安装。安居宝作为一家主要生产楼宇对讲产品的企业也晋升十大品牌，说明传统安防企业也开始产品转型和效劳升级，安居宝成为这一阵市场转型大潮中的佼佼者。惠州雷士致力于新型绿色照明产品的开发和谐光环境的营造，积极参加全国的城市亮化工程及绿色照明工程，带动了行业向绿色照明方向开展。百分百在东莞设立运营总部，专业从事照明、电器、电工产品的研发、设计、生产，先后研发生产的红外线、无线数码智能遥控开关，推动了遥控开关的普及化。北京莱特将计算机技术引入调光控制系统，自

16、主开发了分布式LT-NET智能环境照明控制系统，被广泛地应用到各种灯光照明场所。达实、易天元、普力特都是以技术见长的企业，拥有智能家居领域的技术专利和注册商标，在华南和华东地区有不少智能小区的应用案例。国内智能照明厂家和实力强大的高科技IT厂商的介入，提供了科学的专业照明设计、优质可靠的专业照明设备、全面完善的专业照明效劳，为照明行业带来了新的力量，促进了智能照明技术的快速开展。1.3 学校图书馆智能照明设计的提出学校图书馆的阅览室、自习室以及书库等地是出入人数较多的地方。因此，这些地方的灯光照明几乎是从上班开始直到下班为止，不管这些地方是否有人，也不管有多少人，当日照满足照明度要求时，把灯熄灭，一旦自然光照度难以满足人的需要时，不能及时翻开灯光，给人的视力带来损害。显然这种照明方式，从照明的角度上来说是非节能的；从人的角度来看，根本不能满足人的根本的照明要求。科技以人为本，从人的需求出发：即在有人活动的地方必须有足够的照度（不管是日光照明还是人工照明）；没有人的区域，应该熄