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技術(shù)文章

智能照明及控制系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用

更新時間:2023-08-03 瀏覽次數(shù):478

摘要:現(xiàn)階段,我國的社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不斷提高,為智能照明系統(tǒng)的發(fā)展帶來了新的契機(jī)。文章主要介紹了幾類智能照明系統(tǒng),分析了其優(yōu)點(diǎn),并介紹了智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的具體應(yīng)用,具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞:智能照明系統(tǒng);智能建筑;節(jié)能

0、引言

智能照明系統(tǒng)是電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù)的延伸,改變照明電路中由于不平衡負(fù)荷帶來的額外損耗,利用提高功率因數(shù)來降低照明電器的工作溫度,實(shí)現(xiàn)智能照明。智能建筑是指將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理等因素組成用戶所需求的組合,給用戶提供一個便利、快捷的居住環(huán)境。文章介紹智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的實(shí)際應(yīng)用。

1、傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的問題

智能照明系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)照明發(fā)展而來的,因此針對傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析,可以不斷改進(jìn)智能照明系統(tǒng),完善其照明功能。以醫(yī)院建筑為例,分析傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的主要問題。

1.1 照明系統(tǒng)布局不合理,規(guī)劃不科學(xué)

燈光照明在醫(yī)院不同區(qū)域,其布局和設(shè)計(jì)也各不相同。通常,傳統(tǒng)模式基于設(shè)計(jì)一體化,在各個區(qū)域均采用統(tǒng)一方案,沒有考慮醫(yī)院實(shí)際情況,造成部分地方照明亮度不足,而部分地方則亮度過高,從而影響整體的照明效果。

1.2 照明燈具不能與時俱進(jìn)

醫(yī)院的燈光對醫(yī)院工作者和患者都有著重要的作用,可是醫(yī)院的燈具暴露出來一些問題,如光源暴露、遮光角過大、燈具產(chǎn)品頻閃嚴(yán)重、顯色性低,色溫不一致、出光效率低等,同時部分損壞燈具未能及時得以更換,這些問題都將影響其照明效果。

2、智能照明系統(tǒng)分類及其工作原理

控制系統(tǒng)是智能照明的根本所在,其原理是根據(jù)不同的時間、亮度控制不同區(qū)域的照明設(shè)備,是智能家居的核心組成部分。智能照明系統(tǒng)之所以深受廣大人民的喜愛,主要是因?yàn)榭梢噪S亮度進(jìn)行編程控制,人們可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行提前設(shè)定。這些提前設(shè)定的系統(tǒng)稱為場景,可以讓調(diào)光器系統(tǒng)或者中央建筑控制系統(tǒng)通過編程實(shí)現(xiàn)自動調(diào)用。智能照明系統(tǒng)類型較多,主要分為以下幾類。

2.1 遙控照明

遙控照明是通過無線電信號來控制燈具的一種控制方法,具有簡單、方便的特點(diǎn)。該控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟,采用數(shù)碼控制的效果替換傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)進(jìn)行控制。這種控制技術(shù)主要是通過無線數(shù)字識別,可以讓每個開關(guān)獨(dú)立工作,不是彼此依存,因此不存在干擾行為。但是,無線數(shù)碼技術(shù)存在以下問題:遙控器指向難以把控,接收器接收信息的準(zhǔn)確性難以感應(yīng)。無線射頻遙控?zé)o方向性,其信號無輻射且具有很強(qiáng)的穿透力,開關(guān)方便更換,而且安裝時接線簡單,僅需要將開關(guān)和電燈直接連接,不影響房間的布局和美觀。

2.2 感應(yīng)照明

感應(yīng)照明的介質(zhì)是人,人體散發(fā)熱量,產(chǎn)生特定波長的紅外線,感應(yīng)照明通過對特定波長來判定是否有人經(jīng)過,從而控制照明燈具的開關(guān)。感應(yīng)照明具有延時性,這是其與遙控開關(guān)的區(qū)別。根據(jù)感應(yīng)照明這一延時特性,可以控制其范圍內(nèi)的燈光,實(shí)現(xiàn)人來則亮,人走則滅的功能。

2.3 觸感照明

觸感照明通過在相關(guān)設(shè)備內(nèi)設(shè)置感應(yīng)芯片,主要采用的是電容感應(yīng),手的觸摸可以改變電容,以此控制開關(guān)。智能照明系統(tǒng)多種多樣,不同的設(shè)備具有不同的工作原理,但目的都是服務(wù)用戶,實(shí)現(xiàn)智能控制的普及化。

3、智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,智能化覆蓋了各行各業(yè)。人們的生活水平不斷提高,消費(fèi)水平不斷提高,對居住環(huán)境的智能化、舒服性的要求也不斷提高。智能化照明系統(tǒng)的應(yīng)用 , 能讓建筑物內(nèi)部各種用電設(shè)備節(jié)約能源,提高設(shè)備的使用壽命。智能照明系統(tǒng)對電子設(shè)備的作用會較明顯,實(shí)現(xiàn)了對各種用電設(shè)備的控制。其中,智能調(diào)光控制系統(tǒng)可以讓室內(nèi)的燈光根據(jù)建筑物外部的光度變化,對自然光進(jìn)行合理的利用,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源。

4、智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院智能建筑中應(yīng)用的優(yōu)勢

智能照明系統(tǒng)是智能建筑基本的設(shè)施,具有非常重要的地位。醫(yī)院是一個時刻都需要保持設(shè)備安全的場所,照明設(shè)備是醫(yī)院設(shè)備的基礎(chǔ),是醫(yī)院照明系統(tǒng)的根本所在。

智能照明系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)照明控制智能化的基礎(chǔ)上,還可提高工作效率和管理水平,能實(shí)現(xiàn)可觀的節(jié)能效用,減少維護(hù)費(fèi)用,這些優(yōu)勢使其在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛。

4.1 實(shí)現(xiàn)照明自動調(diào)節(jié)

智能照明系統(tǒng)可以使醫(yī)院的照明設(shè)備處于全自動控制狀態(tài)。通過事先對照明設(shè)備進(jìn)行合理分配,可以事先對照明設(shè)備根據(jù)智能醫(yī)院的需求時間進(jìn)行編程化管理,合理利用照明設(shè)備,進(jìn)行有序的全自動切換。例如,休息時間,智能照明系統(tǒng)通過編程,切換到舒服工作狀態(tài),自動調(diào)節(jié)各個區(qū)域的亮度,開啟時時監(jiān)測系統(tǒng)。在無人區(qū),照明設(shè)備自動關(guān)閉;檢測到有人時,將燈光調(diào)整到合適的亮度。通過編程,產(chǎn)生固定的工作模式,從而實(shí)現(xiàn)整個建筑開關(guān)的智能控制,營造滿足不同時間,不同需求的環(huán)境。

4.2 改善工作效率和工作環(huán)境

在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中,日光燈會有 100 Hz 的頻率閃動,這種頻閃會讓工作人員的眼睛產(chǎn)生疲勞,降低其工作效率,而智能照明系統(tǒng)中的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器工作在較高的頻率,達(dá)到 7000 Hz,可以讓燈光保持穩(wěn)定。

4.3 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降本

智能照明系統(tǒng)對大多數(shù)燈具進(jìn)行智能調(diào)光,根據(jù)室外光的強(qiáng)弱,自動調(diào)整室內(nèi)光的強(qiáng)度,讓室內(nèi)的光強(qiáng)度始終保持在一個恒定值,充分利用自然光,達(dá)到節(jié)能的目的。

智能照明系統(tǒng)讓傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)機(jī)械化開關(guān)變成可智能化、可編程化管理,能夠讓整樓的管理者將管理意識運(yùn)用到照明系統(tǒng)中,以減少大樓的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,提升回報率。

5、智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院智能建筑中的具體應(yīng)用

智能照明系統(tǒng)由于其自身具有的優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用在門診大廳、護(hù)士工作區(qū)域、公共區(qū)域、特別區(qū)域等。

5.1 門診大廳

在白天,可以讓光線感應(yīng)到自動控制大廳的照度。根據(jù)光照度強(qiáng)弱,將相應(yīng)的燈光開啟或者關(guān)閉,能夠讓門診大廳保持照度達(dá)到一個恒定值,以達(dá)到節(jié)能的目的。

在夜間,可一根據(jù)患者數(shù)量以及不醫(yī)院的光照來進(jìn)行調(diào)節(jié)亮度。通過光線的感應(yīng)以便于控制大廳的窗簾,在夏天光線強(qiáng)烈時,自動放下窗簾,以調(diào)節(jié)亮度。

5.2 護(hù)士工作區(qū)域

在護(hù)士工作區(qū)域可以對各病房的照明可以進(jìn)行定時管理。通過傳感器和控制器控制相關(guān)照明設(shè)備的自動開關(guān);深夜的光度需求較少,為 1 ~ 2 1x,系統(tǒng)感應(yīng)到聲音,會開啟燈光,并持續(xù)相應(yīng)的時間。

5.3 公共區(qū)域

在公共區(qū)域的燈光多數(shù)需要達(dá)到節(jié)能化的要求。因?yàn)楣矃^(qū)域通常對電力損耗較大,如果使用一般照明設(shè)施,可能存在 24 h 常亮的情況,這造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。根據(jù)前文可知,控制系統(tǒng)是智能照明的根本所在,其可以根據(jù)時間、亮度需求控制不同區(qū)域的照明設(shè)備,用戶根據(jù)自己的不同需求可以進(jìn)行提前設(shè)定,使其受到廣泛應(yīng)用。白天光照充足,需要燈光的地方只有走廊等較暗公共區(qū)域,所以其他地方的燈控系統(tǒng)就會暫時性關(guān)閉,這既保證了暗處需要燈光的效果,也能夠節(jié)約能源,因此智能照明控制系統(tǒng)是公共區(qū)域的選擇之一。

5.4 特別區(qū)域

兒童和老人是社會的特殊群體,需要特別關(guān)注。兒科病房的光照強(qiáng)度應(yīng)該根據(jù)兒童身體特點(diǎn)適當(dāng)?shù)臏p弱,老年病房則應(yīng)該反之,適度增強(qiáng)光照亮度。特別區(qū)域可結(jié)合使用場景等因素進(jìn)行集中控制。

5.5 辦公區(qū)域

在辦公區(qū)域,可以將員工所使用的地方劃分為多個獨(dú)立的區(qū)域,可以根據(jù)各個區(qū)域所需求的光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,也可以實(shí)現(xiàn)集中控制。

5.6 樓道等相關(guān)區(qū)域

樓道等區(qū)域一般使用自動照明的智能控制方式,一般在正常的工作時間段會全開,不在工作時間內(nèi)會減少照明,這可保障行人安全,也可避免資源過度浪費(fèi)。同時,可以設(shè)置上手動開關(guān),能夠隨手讓開關(guān)閉合,或者使用紅外線控制方式。

5.7 園林照明區(qū)域

園林照明區(qū)域所采用的智能照明系統(tǒng)主要是由光線感應(yīng)和定時相配合進(jìn)行操控的。夜晚主要分兩個時間段,前半夜通過光感自動開啟燈源進(jìn)行照明;后半夜可提前利用定時器自動將部分燈管關(guān)閉,當(dāng)?shù)桨滋鞎r通過光感又可自動將燈源關(guān)掉,從而達(dá)到節(jié)能的目的。

6、應(yīng)用場景

系統(tǒng)功能:

1、開關(guān)控制:對通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區(qū)域、樓層等實(shí)現(xiàn)對應(yīng)照明的開關(guān)燈控制,監(jiān)視受控回路的開關(guān)狀態(tài)。

2、調(diào)光控制:滿足區(qū)域照度和亮度調(diào)節(jié)要求,支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室等場所監(jiān)測照度或亮度,并根據(jù)需要自動/手動調(diào)節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度,充分利用自然光源,滿足節(jié)約了能源,營造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場景控制:支持不同的場景模式控制,根據(jù)不同區(qū)域的功能需求,設(shè)定場景,完成相關(guān)照明燈具的控制組合,滿足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監(jiān)測:實(shí)時監(jiān)視各照明支路/回路的運(yùn)行電流、開關(guān)狀態(tài),并自動分析回路是否有故障狀態(tài)并預(yù)警。

5、分區(qū)、總控:支持運(yùn)行管理人員實(shí)時監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài),并根據(jù)需要進(jìn)行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。

6、實(shí)時報警:當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中,提示內(nèi)容為故障時間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢:查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)的事件記錄,支持“當(dāng)日"“最近7天"“自定義時段"方式查詢歷史事件。

7、現(xiàn)場圖片

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8、產(chǎn)品選型


外形

認(rèn)證

名稱

證書

開關(guān)驅(qū)動器

C:/Users/gushaojie/AppData/Local/Temp/picturecompress_20220412082653/output_1.pngoutput_1

ASL220-S4/16智能照明開關(guān)驅(qū)動器

調(diào)光驅(qū)動器

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ASL220-SD2/16智能照明調(diào)光驅(qū)動器

智能面板

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ASL220-F3/6智能照明開關(guān)面板

二合一傳感器

IMG_8386

ASL220-PM/T只能照明紅外于照度二合一傳感器

ASL220-RMT微波傳感器3

ASL220-RM/T智能照明微波宇照度二合一傳感器

ASL220-RMT微波傳感器3

ASL220-RP/T智能照明微動與照度二合一傳感器

戶外照度傳感器

戶外照度

ASL220-L/O智能照明戶外照度傳感器

3.5寸智能觸摸屏

ASL220-TP-35智能照明觸摸屏

IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器

ASL200-485-IP IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器

ASL200-485-IP智能照明IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器

輔助電源

ASL200-P20輔助電源

ASL200-P20智能照明輔助電源

9、結(jié)束語

與傳統(tǒng)照明方式相比,智能照明系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢,不僅可以滿足不同用戶對照明的個性化需求,還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,充分利用智能化照明系統(tǒng),有助于實(shí)現(xiàn)建筑照明的智能化。目前,智能照明系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由不節(jié)能、不智能向節(jié)能、智能化的過渡,這是社會發(fā)展的進(jìn)步,也科技信息化發(fā)展的一個重要體現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳運(yùn)銓,智能照明系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用。

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[3]孟慶豐,黃越洋,石元博,等,實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J],自動化表,2017,38(3):93-96。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版。


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