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摘要:本文对智能照明控制系统与楼宇自控系统进行了简单介绍,论述了二者集成化发展必要性,并结合现代技术条件分析了集成化系统设计的主要方式与其优势,旨在加速智能照明控制系统与楼宇自控系统集成的发展与推广应用。
关键词:智能照明;楼宇自控系统;集成化系统
引言:物质资料的丰富导致我国居民对于生活质量的追求不断提升,传统分割式楼宇管理系统设计已不能满足群众的需求,尤其是基础功能控制的智能照明控制系统,只有与楼宇自控系统集成发展才能够适应现代社会的需求。
1 智能照明控制系统
主要指对于照明设备环境进行实时监控,从而实现照明设备亮度的自动调整,为楼宇内部的工作、学习、生活人员提供更加舒适的环境,加强楼宇服务质量,使其更加符合现代化生活的需求。同时也是电力资源节约,照明设备使用年限延长的有效手段,在现代楼宇建设中应用较为全面。
智能照明控制系统的主要工作流程为通过感应设备实现周边环境信息的采集,在中心控制系统数据分析与指令发出之后,由自动化控制设备响应实现照明功率调整。
2 楼宇自控系统
楼宇自控系统是对于建筑物中包含冷热源交换、通风、排水、电力调度及供应等多项内容综合控制的系统。对于楼宇管理成果与管理效率的提升均有重大帮助,是提升楼宇综合服务功能的有效手段,在现代公共建筑中已经基本实现了全面布局。楼宇控制系统结构组成较为复杂,担任不同任务的子系统往往拥有其个性结构。其基础组成结构为,中心控制系统与分支控制系统。分支控制系统的包含信息采集的传感设备、信息传输设备、智能化控制设备与指令响应设备。
3 智能照明控制系统的发展历程
智能照明控制系统发展总共可划分为三个历程,其中第一阶段与第二阶段设计思路较为类似,采用集中控制设计方式[1]。即整个楼宇控制系统中只存在一台中心控制计算机,其它均为信息采集与质量响应设备。该种系统设计方式在传统设备与设备之间采用导线连接的模式中具备较高的经济性与结构的简单性,但在现代技术背景下,该种设计理念的系统稳定性得不到保障,存在一定的系统风险,服务功能得不到最大化体现。
第三阶段采用集中分散式设计理念,即在每个控制链条中均增设小型智能化控制处理器,搭配中心控制计算机,实现大多数情况下照明控制的稳定性保障,提升楼宇服务质量。系统整体的可拓展性也得到提升。
4 智能照明控制系统与楼宇自控系统集成的必要性
4.1 楼宇服务的提升
虽然现阶段人们生活品质的不断提升,其对楼宇服务的要求也不断提升,单纯的亮度控制已经不能符合群众的预期,需要亮度、温度、湿度等多项内容高度配合才能带到使用者最佳感官要求。虽然,在不进行系统集成的基础上,该项目标依旧能够实现,但需要楼宇自控系统对于照明控制成果的二次采集,系统建立成本与运行消耗均有一定程度的提升。因此,智能照明控制系统与楼宇自控系统集成是社会发展与民众需求满足的必然。
4.2 系统成本控制
智能照明控制系统与楼宇自控系统中有一定的功能重合,二者集成设计可以实现某些传感设备、传感数据、信息传递网络的共享,系统设计及布置进程中的结构简化,楼宇管理成本降低,是现代不断强化经济效率背景下,管理工作进步的最佳选择。
4.3 系统能源消耗控制
集成化系统设计相较于完全隔离的两个控制系统,其运行中无效电能损耗明显降低、系统正常运行所需的电能供应显著下降,是一种能源节约的有效手段,符合现代节能减排与绿色发展的核心理念,符合社会总体的呼吁。
5 智能照明控制系统与楼宇自控系统集成方式
智能照明控制系统与楼宇自控系统集成原理较为简单,即将智能照明控制系统通过一定的端口挂接连入楼宇自控系统,并将中心控制计算机功能合并即可。集成系统最初控制方式就是采用这种理念设计出的接触式结构。但该种结构在应对现代极其复杂的楼宇管理工作时,功能可靠性难以保障,尤其是照明控制,常会出现大幅波动,影响楼宇的正常使用。因此,接触式设计结构现阶段已经被舍弃。常见的设计方案有OPC与协议转换两种模式。
5.1 OPC
OPC也是一种较为简单的集成系统结构设计模式,其在保留原先系统设计结构的基础上,在原系统中心控制计算机中搭建OPC服务器实现信息的交流及转换,并通过一台总控制计算机对集成系统运行状态进行监控。
该种集成方式最大的优点在于结构设计较为简单;实现方式较为便捷;改造进程中不会对已有结构进行破坏,避免了楼宇墙壁的破坏与修改。但其自身属于一种不完全的集成化系统设计模式,运行成本消耗控制价值没有体现,集成化系统设计优势没有得到最大化。且由于系统中智能照明控制系统与楼宇自控系统属于平行关系,功能执行监管困难,如智能照明控制系统向楼宇自控系统发送状态信息,楼宇自控系统接收信息却没有进行处理,此时总计算机上展示的为系统运行正常,但照明设备功率自动调控此时已然失效,系统可靠性存在疑虑,在大型建筑物中或者公共建筑物中均无较好的应用前景,发展与应用受限制较为严重。
5.2 协议转换模式
协议转换模式的最大特点在于其将智能照明自动控制系统作为楼宇自控系统的子系统,二者在系统结构中存在从属关系,系统完整性更强,智能照明控制模块可以与空调、排水等模块进行互动,真正实现楼宇管理操控一体化,实现某些原先独立系统不具备的功能特点[2]。如消防系统与智能照明控制系统展开互动,当火灾发生时,通过照明设备为群众指出一条畅通的逃生通道,为楼宇管理工作创新发展提供进步的可能。
协议转换模式下的集成系统设计思路与其名称相似性较高,搭建进程中需要对已系统中的全部设备执行协议转换,统一信息流通渠道,同时通过网关的模式将智能照明控制系统的中心计算机连接到楼宇控制系统的中心设备之下,并直接将其作为主控计算机。这种系统设计方案相较于OPC,系统工作信息总结与传递的过程,主控机中将直接显示全部工作流程信息,不会产生OPC技术中待处理技术被忽略的现象,系统可靠性明显提升。此外,由于系统设计进程中仅添加了协议转换,优化成本较低,性价比较高,在大型公共建筑物中应用前景较为广泛,且现阶段已经有大面积的应用。虽然协议转换集成系统设计模式性价比较高,但这是相对于其功能的复杂性而言,整体楼宇改造支出依旧远高于OPC模式,因此其并非适合应用在所有建筑物当中。协议转换集成系统设计进程中需要注意的有:合理划分控制区域,虽然区域面积与控制效率呈反比,但过小的区域划分会造成成本大幅上升,因此,设计进程中需要协调好二者的关系,保证系统设计的合理性。相关人员在智能照明控制系统与楼宇自控系统集成化设计时需要结合建筑物需求、结构、规模等因素综合分析,选择最为适宜的集成系统设计方式,在保证楼宇服务质量提升的同时,兼顾成本投入与经济效益。
6 智能照明控制系统与楼宇自控系统集成设计原则
6.1 楼宇管理需求为核心
即在集成系统设计之前,有限对建筑物管理系统需求进行分析,集成程度能够满足楼宇管理需求即可,不必过高集成导致经济成本的不必要损耗[3]。
6.2 功能完善性
即在集成系统设计中,要优先智能照明控制系统与楼宇自控系统自身功能的完整性,避免二者在集成系统之中相互干扰,避免集成化设计导致系统功能不升反降。
6.3 集成化系统的可靠性
即楼宇管理的各项功能均能够较为完全的实现,可靠性的有效保障措施为各子系统都具备独立的IP地址,保证系统运行的精准性。但该种设计理念下,要注重系统结构,过于复杂的设计方式会导致系统运行成本过高。
6.4 兼容性
兼容性主要指在集成化系统设计中,其最好能够适应现代市场中各个品牌的设备,保证后续维修与更换的便捷性。协议转换模式由于其设计进程中会预先对设备进行处理,其兼容性一般状态下是能够得到保障的。
6.5 可操作性
可操作性是系统设计的基础要求,只有系统设计具备落实的可能,其才有现实意义,否则便是人力资源与时间成本的浪费。可操作性出系统设计落实的可能之外,还要考虑到后期保养与维护的便捷性,避免楼宇管理工作对于技术服务提供商家过于依赖。
6.6 系统布局简易性
简易性主要指集成系统中的导线结构,虽然现代集成系统中多采用网关的模式实现信息传递,但基础导线结构依旧是不可避免的。因此,在设计进程中要重视导线布局工作,避免对设计落实进程产生影响。
结论:智能照明控制系统与楼宇自控系统集成是社会发展的必然,相关人员应当充分利用现代化技术,结合建筑物实际需求,在保证经济效益的基础上实现楼宇管理系统一体化发展,为楼宇服务质量提升提供基础保障。
参考文献:
[1]甘师珂,王勇.机场楼宇自控系统与航班信息系统集成应用及研究[J].工程建设与设计,2020(02):261-262.
[2]宁永生,邢霖.西南某证券大楼系统集成设计探讨[J].现代建筑电气,2018,9(04):57-60.
[3]唐辉.浅谈如何在工程中选择智能化楼宇自控系统[J].建材与装饰,2017(12):7-9.