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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

      2023-08-14 10:28:52  來(lái)源:安科瑞陳芳芳

      摘要:現(xiàn)階段,我國(guó)的社會(huì)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(lái)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(jià)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(lái)的額外損耗,利用提高功率因數(shù)來(lái)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(gè)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(wèn)題

      智能照明系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)照明發(fā)展而來(lái)的,因此針對(duì)傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的問(wèn)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(wèn)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(gè)區(qū)域均采用統(tǒng)一方案,沒(méi)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(guò)高,從而影響整體的照明效果。

      1.2 照明燈具不能與時(shí)俱進(jìn)

      醫(yī)院的燈光對(duì)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(lái)一些問(wèn)題,如光源暴露、遮光角過(guò)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(shí)部分損壞燈具未能及時(shí)得以更換,這些問(wèn)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(shí)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(ài),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(chǎng)景,可以讓調(diào)光器系統(tǒng)或者中央建筑控制系統(tǒng)通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(guò)無(wú)線電信號(hào)來(lái)控制燈具的一種控制方法,具有簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。這種控制技術(shù)主要是通過(guò)無(wú)線數(shù)字識(shí)別,可以讓每個(gè)開(kāi)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(wú)線數(shù)碼技術(shù)存在以下問(wèn)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(wú)線射頻遙控?zé)o方向性,其信號(hào)無(wú)輻射且具有很強(qiáng)的穿透力,開(kāi)關(guān)方便更換,而且安裝時(shí)接線簡(jiǎn)單,僅需要將開(kāi)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(zhǎng)的紅外線,感應(yīng)照明通過(guò)對(duì)特定波長(zhǎng)來(lái)判定是否有人經(jīng)過(guò),從而控制照明燈具的開(kāi)關(guān)。感應(yīng)照明具有延時(shí)性,這是其與遙控開(kāi)關(guān)的區(qū)別。根據(jù)感應(yīng)照明這一延時(shí)特性,可以控制其范圍內(nèi)的燈光,實(shí)現(xiàn)人來(lái)則亮,人走則滅的功能。

      2.3 觸感照明

      觸感照明通過(guò)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(kāi)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(duì)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(duì)電子設(shè)備的作用會(huì)較明顯,實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(duì)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(shì)

      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(gè)時(shí)刻都需要保持設(shè)備安全的場(chǎng)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(shì)使其在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

      4.1 實(shí)現(xiàn)照明自動(dòng)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(dòng)控制狀態(tài)。通過(guò)事先對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行合理分配,可以事先對(duì)照明設(shè)備根據(jù)智能醫(yī)院的需求時(shí)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(dòng)切換。例如,休息時(shí)間,智能照明系統(tǒng)通過(guò)編程,切換到舒服工作狀態(tài),自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域的亮度,開(kāi)啟時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在無(wú)人區(qū),照明設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉;檢測(cè)到有人時(shí),將燈光調(diào)整到合適的亮度。通過(guò)編程,產(chǎn)生固定的工作模式,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑開(kāi)關(guān)的智能控制,營(yíng)造滿足不同時(shí)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(huì)有 100 Hz 的頻率閃動(dòng),這種頻閃會(huì)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(duì)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(dòng)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(gè)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(kāi)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(shí)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(bào)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(shì),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(dòng)控制大廳的照度。根據(jù)光照度強(qiáng)弱,將相應(yīng)的燈光開(kāi)啟或者關(guān)閉,能夠讓門診大廳保持照度達(dá)到一個(gè)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(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)亮度。通過(guò)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(shí),自動(dòng)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(duì)各病房的照明可以進(jìn)行定時(shí)管理。通過(guò)傳感器和控制器控制相關(guān)照明設(shè)備的自動(dòng)開(kāi)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(huì)開(kāi)啟燈光,并持續(xù)相應(yīng)的時(shí)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(duì)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(shí)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(huì)暫時(shí)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(huì)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(chǎng)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(gè)獨(dú)立的區(qū)域,可以根據(jù)各個(gè)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(dòng)照明的智能控制方式,一般在正常的工作時(shí)間段會(huì)全開(kāi),不在工作時(shí)間內(nèi)會(huì)減少照明,這可保障行人安全,也可避免資源過(guò)度浪費(fèi)。同時(shí),可以設(shè)置上手動(dòng)開(kāi)關(guān),能夠隨手讓開(kāi)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(shí)相配合進(jìn)行操控的。夜晚主要分兩個(gè)時(shí)間段,前半夜通過(guò)光感自動(dòng)開(kāi)啟燈源進(jìn)行照明;后半夜可提前利用定時(shí)器自動(dòng)將部分燈管關(guān)閉,當(dāng)?shù)桨滋鞎r(shí)通過(guò)光感又可自動(dòng)將燈源關(guān)掉,從而達(dá)到節(jié)能的目的。

      6、應(yīng)用場(chǎng)景

      系統(tǒng)功能:

      1、開(kāi)關(guān)控制:對(duì)通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室按照單個(gè)照明回路、區(qū)域、樓層等實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)照明的開(kāi)關(guān)燈控制,監(jiān)視受控回路的開(kāi)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(huì)議室等場(chǎng)所監(jiān)測(cè)照度或亮度,并根據(jù)需要自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)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(yíng)造了舒適的生活工作環(huán)境。

      3、場(chǎng)景控制:支持不同的場(chǎng)景模式控制,根據(jù)不同區(qū)域的功能需求,設(shè)定場(chǎng)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(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)視各照明支路/回路的運(yùn)行電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài),并自動(dòng)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(shí)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(shí)報(bào)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(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中,提示內(nèi)容為故障時(shí)間、模塊位置、故障說(shuō)明。

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

      7、現(xiàn)場(chǎng)圖片

      8、產(chǎn)品選型

       

      外形

      認(rèn)證

      名稱

      證書

      開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

      無(wú)

      ASL220-S4/16智能照明開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

      無(wú)

      調(diào)光驅(qū)動(dòng)器

      無(wú)

      ASL220-SD2/16智能照明調(diào)光驅(qū)動(dòng)器

      無(wú)

      智能面板

      無(wú)

      ASL220-F3/6智能照明開(kāi)關(guān)面板

      無(wú)

      二合一傳感器

      無(wú)

      ASL220-PM/T只能照明紅外于照度二合一傳感器

      無(wú)

      無(wú)

      ASL220-RM/T智能照明微波宇照度二合一傳感器

      無(wú)

      無(wú)

      ASL220-RP/T智能照明微動(dòng)與照度二合一傳感器

      無(wú)

      戶外照度傳感器

      無(wú)

      ASL220-L/O智能照明戶外照度傳感器

      無(wú)

      3.5寸智能觸摸屏

      無(wú)

      ASL220-TP-35智能照明觸摸屏

      無(wú)

      IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器

      無(wú)

      ASL200-485-IP智能照明IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器

      無(wú)

      輔助電源

      無(wú)

      ASL200-P20智能照明輔助電源

      無(wú)

      9、結(jié)束語(yǔ)

      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(shì),不僅可以滿足不同用戶對(duì)照明的個(gè)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(guò)渡,這是社會(huì)發(fā)展的進(jìn)步,也科技信息化發(fā)展的一個(gè)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。

      [2]賈蘊(yùn)哲,樓宇智能照明控制系統(tǒng)的研究[D],石家莊:河北科技大學(xué),2020。

      [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(dòng)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(cè).2022.05版。


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