智能照明控制系统设计方案

正奇金融广场

智能照明控制系统

设

计

方

案

书

项目名称：正奇金融广场

项目类别：智能照明控制系统

文本类型：设计方案

概述

*****多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层，其主要功能区有上百间商铺，走廊，卫生间及一些公共区域。

第一部分：前言

网络时代的发展，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，随着经济的发展和科技的进步，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重要。而在楼宇大厦建设热潮中，各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。

节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。

第二部分：商场用电现状

2.1商场用电概述

随着改革开放的不断深入和发展，各行各业正在发生着日新月异的变化，建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁，现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越完善，功能越来越齐全，所用设备和材料则越来越新。商业建筑的发展必然伴随着照明创新的繁荣，现代商业建筑照明设计的发展趋势

是多方化、情趣化、艺术化和节能化。

商场超市行业的竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下降的处境，对此，只能从加强市场开拓及成本控制两方面着手。相对而言，成本控制易于实施，风险也更小。在各项成本中，电费是一项主要成本。

据中国连锁经营协会公布的《商超行业节能情况调查报告》显示，我国商场/超市/营业场所行业中存在着惊人的能源消耗。被调查的全国20家营业面积在8000平方米左右的大型综合商场/超市/营业场所，平均年用电量为145万千瓦时，需支付总的用电费用约为130万元/年，占门店销售总额的1.52%；在零售业净利润仅为零售额1%到2%左右的今天，以商业用电电费每度一元计算，节约一度电的成本相当于增加大约100元的零售额。

电耗在商场/超市/营业场所/的全部能耗中占有大量比重，主要用电设备有照明设备、中央空调、自动扶梯及电器等其它用电设备，各部分的用电比例如下：

A 照明设备用电约占商场/超市/营业场所/用电总量的50%—60%。

B空调用电约占20%—40%。

C自动扶梯及其他电器用电约占10%—20%。

其中，我们针对商场照明用电，进行分析以及智能化节能管理设计。

2.2商场照明用电分类

(1) 商场立面照明

各个商业建筑都有它的一般商业性和各自的特征。对商场的立面照明除如何将它的一般性和特征展现得更有艺术性之外，应该有意识地将临街的立面和门厅照得更明亮，更具艺术性，令路人对商场有深刻印象。另外，还需有渲染商店形象的广告照明。

(2) 商场商铺照明

每个商铺具有独立的智能照明系统，同时受大楼总控管理，实施监管。采用常规照明灯具，保持正常视觉光感，满足常规照明需求。

(3) 商品广告照明

①用霓虹灯造出商品名称、形状、商标，或勾边、或沿广告形状制造，灯光或长明、或闪烁。有的广告底层尚配以卷地毯式的闪烁的霓虹灯衬托。②透明广告画、图片制成灯箱，在画或图片后面用光管列照射，使画面色彩透射出来。③不透明广告画面，用投光灯照射，将画面的色彩和层次显现出来。其中②、③项采用高显色性的光源。

(4) 商场的一般照明

①选用高光效的光源，如节能灯、荧光灯。②选用高效率的灯具，如高效荧光灯具或其他高效灯具。③光源的光色，应既与商场空间协调，又能将商品质感最确切、最真实地显示给顾客。此外，还要围绕商品建筑照明周围的光环境(如装修材料及其色泽等)和商品内容确定。④根据商场所在地区的经济、电力供应、环境，确定合适照度。有时为了引起顾客对一些商品的注目，要使重点照明的照度增加几倍，增加了耗电量。在有空调的商场也增加了空调耗电量，照度高低，必须慎重分析，适合当地条件。⑤除水平照度，还应合理设计垂直照度。一般选

用宽光束或蝙蝠型配光曲线的灯具。⑥一般照明的照度，主要是均匀度，以适应商品陈列方式和陈列场所的变动。若货架为长条式排列，则采用蝙蝠配光曲线高效荧光灯具，灯具应沿两货架中间布置，避免主光束投射到货架顶上。

(5)商场的重点照明

为了重点地把主要商品或主要场所照亮，以突出商品，激发顾客的购买欲望。照度应随商品种类、形状、大小、展出方式而定，同时必须和商场内一般照明相平衡出良好的照度。在选择光源及照明方式时，不能忽视商品的立体感、光泽及色彩等。

(6) 应急照明的分类

应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。应急照明不同于普通照明，它包括备用照明、疏散照明、安全照明三种。

2.3商场照明用电现状

1）用电设备数量众多、规格繁杂，由于大量非线性负载的使用，导致负荷严重非线性，产生电压瞬变、电流浪涌及谐波等不良电力品质现象，消耗了大量的无用功率，导致电力系统功率因数低下，电力污染严重。

2）一组来自中国有关部门的调查数字显示：中国楼宇年电力消耗总量占中国总消耗量的10%，能源费用超过800亿元，尤其在大型公共楼宇中，中央空调和照明是最大的两个“电老虎”。

3）照明分室内照明和室外照明，照明系统耗能的现状是“省电不省钱”，照明系统是楼宇尤其是酒店、饭店及娱乐场所的第二大能耗，其特点是各类灯具多，品种多，单个灯具功率小，若针对每个灯具进行改造非常不划算；即使是全部采用节能灯具，也会因为节能灯的质量和使用寿命参差不齐，使得用户在选用节能灯时面临省电不省钱的尴尬局面。

2.4 商场照明要求

(1) 创造良好的视觉条件，保证足够的照度和必要的照明质量，包括良好的颜色显现，合理地限制眩光等。

(2) 满足吸引顾客、渲染商品特色等促销手段的特殊需要。

(3) 确保使用安全，包括防止照明系统运行引起火灾和电击事故，还需提供商场中发生意外事故时保证人员安全疏散所必需的照明。

(4) 具有足够的灵活性，以适应商场内部因销售策略变化、商品变换、季节更替等引起的对照明要求的相应变化。

(5) 节约能源，从使用高效光源、灯具和控制方法、运行管理等多方面措施人手，在满足视觉条件的前提下，使照明耗电量最小。

综上所述：

商场的电气照明不同于其他场所的照明，对新建商场的绿色照明除了通过采用高光效的光源、高效率的照明器来实现，更为重要的是，需要通过合理的控制方式、控制模式以及电能、电量的综合管理来实现节能的最大化。

在考虑绿色照明节能控制的同时，还应着重注意通过控制模式实现的视觉环境。不仅要解决光源与灯具的品种、类型和数量的问题，而且要解决照明管理与控制问题，应把照明艺术、能源管理统一考虑。因为这些将直接影响商场的经营和效益，影响消费者的购物欲望，甚至影响到消费者的身心健康。

第三部分：智能照明控制系统的应用

3.1应用的目的

3.1.1 低碳、节能带来可观经济效益

（1）建筑的主要能源消耗体现于电能消耗。目前照明设备一般采用传统的定时控制和人工控制两种方式。这两种控制方式效率低下、可靠性低、能源浪费严重。有些地方的照明设施采用声控, 此种方式的缺点是任何的声响都可以使照明设施启动。这在一定程度上也造成了浪费, 同时还减少了灯具的寿命。

在我国照明用电量占总发电量的１０％以上，在英国大约占总发电量的５％以上，如果有效地利用照明用电，这个数量可以减小。我们电力主要来自煤炭，照明节电就意味着减少ＣO?、ＳO?、ＮO?有害气体排放，减少对大气污染排放，实现低碳经济目标。

（2）通过照明的智能控制，可实现最大程度电力能源的合理化利用与安排。减少不必要的能源浪费，通常项目对比可节约20%-30%左右的电能。无论是评定绿色建筑LEED认证，还是评定5A建筑，其中公共环境建筑节能、室内光环境、信息服务与管理是重点考量项目。是区别于其他建筑的本质所在。

3.1.2 改善工作环境；提供工作效率

智能照明控制系统以情景面板代替各种开关面板，可以有效地控制各个区域内整体照度值，从而提高照度的均匀性。同时，解决了频闪效应不会使人产生不舒适、头昏脑涨、眼睛疲劳的感觉。用场景方式准确执行，灯光设计师，设计的最近照明效果。增加营业员工作效率，提高顾客购买环境。

3.1.3 美化建筑环境；营造商场氛围

智能照明美化室内环境。通过智能照明控制系统采用场景控制功能，利用巧妙的预先设置，充分利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗角度，创造出立体感、层次感十分强烈的灯光效果，使用时只要轻轻一按，无论是庄重、还是休闲；无论是严肃、还是活跃。艺术化环境氛围会随着应用场合的需求而立马呈现。

商场的日常营业模式、活动舞台演出模式、节日庆典模式，照明的组合给商

场增加视觉享受与绿色光环境的享受。

3.1.4延长光源寿命，方便控制管理

智能照明控制系统能成功的抑制电网的浪涌电压，同时具备扼流滤波等功能，避免不稳电压对光源的损害。延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯具的工作量，降低照明运行费用，管理也变得简单。

提高管理效率，减少维护费用。通过智能控制系统，管理人员可以通过电脑、遥控器等多种控制方式对各种用电设备进行控制。不仅使本案的管理者能将其高素质的管理意识运用于用电设备的控制中去，同时将大大减少本案的运行维护费用，并带来极大的投资回报。

3.1.5数字化楼宇管理，科技人文体现

照明智能控制系统，充分体现在将传统照明实现了，可视化，数字化，信息化。并常见于，与各个楼控子系统进行了完整的系统集成，形成数据化集中管理应用。利用同一电脑平台以及数据库，实现楼宇的现代化数字管理。

强弱电分离带来安全性。智能化控制系列产品采用符合国际潮流及建筑发展方向的CAN总线技术，进行强、弱电分离式布线。用24V弱电控制强电，强电都

走天花板或墙体，人们通过遥控器、弱电开关灯方式来控制用电设备，所能接触的全为安全弱电，极大的保护了人身安全。布线方式简单、灵活。只需灯具原有线路直接进入配电箱，而无需增加布线工作量与材料，相反，在人工、材料上节约十分明显。

3.2 应用的功能

（一）使灯光具备单回路开关、群组开关的控制功能

（二）使灯光具备整体场景变化的控制功能

（三）使灯光具智能触控面板，电脑管理多种控制方式

（四）使灯光具备无人工管理逻辑功能，定时、电脑控制

（五）使灯光具备电流检测、故障报警、回路状态反馈功能

（六）使灯光管理具备历史数据查询、图形报表生成、打印输出功能

（七）控制系统具备紧急手动开关功能

（八）空调集中控制

3.2.1延时分区启动，系统保护功能

大面积公共照明，回路众多，灯光不宜瞬时开启，避免瞬间电流峰值，对照明设备以及供电线路造成的损害。

本系统采取分区、分回路逐步启动。错开瞬间峰值，达到保护电路及用电设备功能。

本系统采用磁保持自锁型继电器模块，控制设备只在执行动作中需要电流，减少设备用电量。当设备供电系统故障，控制回路保持原有工作状态，避免因故障造成现场混乱，加之具备模块手动开关功能，将安全系数降至最低。

3.2.2定时功能，拓展功能

可以对楼内的灯光系统进行定时功能。按照预先设定值，执行预设照明模式根据时钟自动执行。在控制方式上既能节约能源，还能让照明系统体现出的人性

化。

设备可拓展开关量输入信号、模拟量输入信号。如移动探测器、亮度感应器等配合照明设计实现智能化管理。

3.2.3场景功能

各种（组）灯光的变幻组合能在不同的时刻营造出和谐的氛围，通过智能

照明系统的布线和设置，能轻松的根据不同应用场合实现不同的场景模式。并能将这些场景实现“一键式”存储和开启。每个灯在不同场景中各自的状态和亮度均可设置并记忆，使用时只需轻轻一按，复杂的灯光效果即刻呈现。场景功能中，照明灯光还可以与其它设备（如幕布、窗帘、电视/音响等）配合组合成复杂的场景。

可以设置定时出现预设照明场景效果。

准备营业模式：在正式营业前60分种，前场员工必须做准备工作；在营业结束后的60分钟内，员工必须做整理工作。所以投资方认为营业前后的两段时间内，只均匀地开启1/3的灯。

营业模式：正式营业的时间段，陈列区，展示区，柜台区照明回路打开，主要吊灯照明关闭，以及装饰性灯具关闭。

庆典模式：除普通照明回路开启外，装饰性灯具打开，如灯带等。

值班模式：10%的主要通道照明灯具开启，其余关闭。

应急模式：在市电供应出现故障而需要使用后备电源时，在正常营业时只均匀开启30%的灯。

自定义模式：

可根据需要自定义编辑照明模式。

3.2.4控制功能

系统可接受多种控制功能，根据实际情况选用控制设备

智能照明系统还具有以下控制方式：笔记本电脑、本地开关、手机、移动感应器、亮度感应器控制等。

通过智能灯光系统，管理人员可以远距离操作整层灯光变化，如调整公共区域模式，或者临时对某回路开关或调光。

大楼值班人员，配置无线PDA，在大楼任意位置均可利用手持PDA实现对照明、空调、窗帘等设备的控制。

3.3 应用的投资回报分析

仅以本建议书“ 3.2.3场景模式中”的其中一个模式

--------“准备营业模式”计算”下表：

以上借用1万平方的商场举例，采用保守电量、保守电费估算后得出，仅利用智能照明的1种管理控制模式，即可在两年内节约电费100万元人民币。

其他各种节能某式，如巡更模式、值班模式等等可营造出节能价值更为惊人，此处不予逐项推算。

智能照明系统所产生的，高效管理、增强商场照明效果等附加值，由于不好量化计算，此次不予推算。

第四部分：插座用电管理控制通过横向对比，空调、照明、插座并列为办公大楼的能耗大户。其中插座的能耗管理往往容易疏忽，而造成能源的极大浪费。

本次设计插座管理根据实际用电用途需要分为“被控”与“非控”两种类型。即传真机、实验设备、保温设备、部分重要电脑、楼等需要长期通电的用电器，列为非控插座；饮水机、灯具插座、日常办公插座、日常用电插座等在非办公时间不需要长期工作的，列为被控插座。结合时间管理与中控调度管理进行合理开关管理。

仅用插座给饮水机供电这一个应用来举例。饮水机作为公用设备体积较小，容易被忽视，很少有办公楼能做到下班关机断电，往往24小时不断电，饮水机不停反复加热，即白白浪费电能，又因反复加热水质不利于健康。

普通的有热胆饮水机的热胆功率为450~550W，如果每天24小时开机，那么它的日耗电量为1.08~1.32kWh。如取1.2 kWh中间值，那么年耗电量即438 kWh。每层楼仅按10台饮水机计算，8层楼年耗电量即3.5万度电。

第五部分系统网络拓扑

根据总线特性及其它因素考虑，每楼层设置两条或三条控制总线（根据设备数量多少而定）。

每条控制总线将区域所辖配电箱中模块与控制面板，依次手递手形式连接成总线型构造。动静探测器通过控制线连接通用输入模块而融于总线。

每条总线通过通信协议模块与楼层交换机相连接，形成子网形式。凭借楼宇的主干网络，将各楼层的子网形成统一的智能照明控制网络。

举例：CAN8、CAN9总线楼层汇集

此网络架构能有效地控制各子网和主干网之间的信息流通、信号整形、信号增强和调节传输速率，提高系统工作的可靠性、有助系统设备的拓展性。

与其他系统联动

消防联动参考

通过开关量输入模块把消防信

号接入CAN总线系统，当有信号输

入时，输入模块按照预设指令强制

接通或断开相应的开关驱动器输

出回路；

通过这种方式也可以实现与其

他系统的简单联动功能，例如安防

报警时的联动等。

手动、自动切换参考

图例包括一次控制回路图及二次

控制回路图，CAN总线驱动器控制

接触器的线圈，同时二次控制中采用

了转换开关，具有手动/自动转换功

能。

BMS/BA互动参考

通过OPC通信方式，可以与物业管理系统（BMS），楼宇自控系统（BA），保安及消防系统，以及第三方智能接口兼容联动。

与MODBUS设备互动

用于将一条智能照明线路接入到支持通用MODBUS的其他控制系统，如楼宇自控系统（BA）、SCADA系统、组态控制软件等。