光电技术论文发表户外环境照明效能及智能照明控制系统

　　摘要：随着科技的进步和发展，人们对照明系统的节能和科学提出了越来越高的要求，在当今全国范围内提倡节约型人居环境的环境下，如何提高环境照明的质量、真正达到照明的目的,是一个引起大家关注的研究课题。本文从户外环境照明的效能现状出发，对户外环境照明的光污染、不必要的能耗进行探讨，为改善户外环境照明，必须合理地对灯具光线控制。智能照明控制系统的诞生，为解决以上问题奠定了良好的基础。本文还就智能照明系统的优越性及其基本的功能、效益做一个简要的说明，并对智能照明控制系统做了展望。

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　　户外环境照明可以人为在户外创造良好的光照条件，使人眼既无困难又无损伤、舒适而高效地识别所观察的对象，从事相应的活动，并保证身心健康，提高劳动生产率，减少各种事故。采用不同形式、不同大小的灯具，利用光照的方向性和层次性等特点还可以渲染建筑的功能，烘托环境的气氛。

　　1.户外环境照明效能探讨及改善措施

　　随着时代的进步和发展，人们对户外环境提出了更高的要求。当夜幕降临，首先要保证户外活动的安全，不论在大城市还是在小城镇、街道、商业区、休闲区等各个场所都需要照明;同时，在部分场合，为了装饰的目的，突出某一个主题、体现某种精神、促进商业的需要、取得公众的认可，也非常需要环境景观照明。当然，在这种户外环境照明的设计、实施时，也出现了一些问题。如：产生光污染，如眩光、频闪、显色失真，产生一些人们不需要的热量、红外线和紫外线等，消耗着宝贵的能源。为此，为了在设计、实施户外环境照明时，更加科学、合理，我们应该考虑以下几方面。

　　1. 1做好深入细致的效能研究，为户外环境照明提供科学的依据

　　照明质量的评价是一个十分复杂、涉及诸多因素的问题。长期以来，户外环境照明效能的研究，缺乏科学合理的照度标准和以人为本的环境模式，使得照明效能的实现得不到保证，

　　时代的发展要求我们开拓创新，与时俱进。从事照明研究和设计、施工管理的人员要到工程实践中去，认真感受，听取建议，切身体验照明效能的实现，通过大量的试验，得出不同户外环境、不同功能单元及同一地点不同时间、不同人流量时的照度标准和环境模式。总之，提高认识的高度，把握以人为本的理念，体现人和环境的相互关系，保护人的身心健康和提高工作效率。

　　1.2应从宏观上控制

　　从宏观上出发，了解城市规划、商业街、住宅区、城市交通主干道规划，将总体的户外环境照明与整个城市和谐与统一地进行规划，反映城市的轮廓线。根据需要，把整个城市的户外环境照明细分为：交通主干道、城市街道、商业区、广场、建筑物立面等等，针对每一个场合在服从整体照明规划的前提下，深入细化。把道路、建筑物、街景等作为统一整体来考虑，把城市景观照明与道路旁照明一起加以设计。

　　1.3　充分利用新产品、新技术，改善户外环境照明

　　1.3.1 选用高品质的照明光源

　　在户外环境照明中，经常用到节能型的高强度气体放电灯。高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯都属于这类光源。特别值得注意的是使用陶瓷材料作内管的陶瓷金属卤化物灯，光效更高，光色更好，更稳定，而且体积小、亮度高，便于做投影光源。近年来又出现了比传统光源更先进的新型光源，其中最典型的是LED光源，即半导体发光二极管。他具有高亮度、低功耗、响应快、寿命长等传统光源无法比及的特性，被公认为21世纪最有前途的光源。

　　1.3.2 对各类灯具进行无级连续调光和缓和的场景切换控制

　　传统的照明都是在需要时打开，不需要时关闭，工作模式和控制方法比较死板，照度和场景很难改变。随着信息时代的来临，智能照明系统应运而生，它完备的控制功能和预置的多种可切换场景可以满足用户不同的需求。

　　开关和调光是智能照明控制系统的两种控制方式，控制系统通过合理管理可根据不同时间段或人们的不同需要自动调节照度，改善工作环境，同时节约能源，降低运行费用。由各照明回路不同的亮暗搭配组成的某种灯光效果做成场景，某些重要、特殊区域通过调光方式和场景设置功能产生各种灯光效果，营造不同的灯光环境，给人以舒适完美的视觉享受。

　　2.智能照明控制系统探讨

　　2.1 智能照明控制系统应具备的功能

　　智能照明控制包括：时间控制、集中控制、现场控制、遥控、电话控制、可视化软件控制、场景设置、灯光软启动、调光、亮度记忆等。户外环境照明应考虑设置以下功能。

　　2.1.1时间控制

　　此种控制方式，一般是可编程时间控制器与接触器结合使用。将可编程时间控制器装在配电箱内，一般这种控制配电箱带手、自动转换功能，当打到自动的时候，时间控制器就会按事先设定程序的时间段开或关，通过接触器的吸合和断开，来实现户外照明的亮与灭。常用的像Merlin Gerin IHP C1、C2，KG316等。最近市场上还有一种经纬仪时控，可以根据地域按经纬参数设置，亮灯的时间会随季节变化而自动调整，关灯的时间自行设置就可以了。KQ-LD1这款时控，就具备这样的功能。

　　2.1.2集中控制

　　户外环境各功能单元分布较为分散，都在现场进行照明的控制、巡检很困难。设置集中控制以后，问题将迎刃而解。在中央控制室设一台智能照明中央监控计算机，在该上用图形模拟显示照明设备平面布置图，在图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备使用状况。操作人员可通过界面监视整个智能照明系统的运行状态，根据需要用鼠标点击图形来进行控制。中央监控计算机具有数据存储能力，能实时提供智能照明系统的资料，并生成和打印各种报表，为设备维护提供依据。

　　系统采用专用的编程软件，操作人员可对系统进行程序修改或编程。 通过手持式编程器插入网络上的编程接口，就可修改照明工作状态的参数。

　　2.1.3现场控制

　　在一些人员经常工作的地方，如会议室、控制室、主要通道、重要办公场所，设置智能开关代替普通的翘板式开关，中央监控计算机不工作时也可在现场控制灯光。它由220V的交流电源直接供电，按动开关上的按钮，可作为一个普通的开关使用;同时，有一个内置的接收器可以接收遥控器或无线探头发出的信号，使用遥控器可以对电子开关进行控制。现场智能开关可设定密码保护功能，避免无关人员操作。

　　2.1.4多种控制功能

　　中央监控计算机和现场智能开关均可实现多种控制功能，包括全开全关，无级连续调光、缓和场景切换等。全开全关功能可确保人员离开时，那些受智能系统控制的灯具停止工作。在工作时经常需要多种环境模式的场所，如室外景观照明、泛光照明可以预设为春夏秋冬四季变化，周末节假日场景，大型庆典场景等。使用时只需选择相应的场景按键，会自动按设定好的方式打开相应区域的照明回路，

　　2.1.5 灯光软启动、软关断

　　为保护人员的身体健康，特别是眼健康，灯光可实现软启动、软关断。开灯时，灯光由暗渐渐变亮;关灯时，灯光由亮渐渐变暗。软启动、软关断还能保护灯泡，延长使用寿命，节约维护经费。另外，灯光可配备亮度记忆功能，以免进行重复性设置。

　　控制系统要具有良好的可扩展性、开放性和电磁兼容性。智能照明控制系统是整个智能化系统的子系统，可以通过标准接口与其他控制系统兼容进行互联。

　　为了抑制电磁干扰，使系统具有良好的电磁兼容性，总线传输距离较远，可采取以下措施：与附近可能产生电磁干扰的电气设备，如电动机、电力变压器，保持必要的隔离;对系统进行连续、有效的屏蔽;上升时间，即电压从额定电压的5%上升至95%所用的时间，应超过200μs。

　　2.2 智能照明控制系统的效益和展望

　　智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时，有效节省了电费与管理费用的支出。节能效果能达到25%以上，效果还是令人满意的。采用智能照明控制系统带来的优越性主要表现在：照明控制智能化;照度的一致性;场景变换灵活;可观的节能效果;延长光源寿命;提高管理水平;减少维护费用。因此，智能照明控制系统自诞生起就引起了人们的高度重视，并具备良好的发展前景今后，它将继续朝着智能化、小型化、标准化的方向发展。网络系统更加优化，功能更加完善，扩展更加便捷，保护更加可靠，节能更加可观。

　　3.结语

　　随着的社会发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学提出了更高的要求，使得智能照明控制在智能化领域的地位越来越重要，在户外环境照明中使用智能照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势。应把智能照明作为智能化系统重要的组成部分来考虑，合理选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统，提高照明质量和节能效果。环境是人类生活居住着的环境，我们所做的照明，也应该是为人类活动需要出发，以满足人们的需要为前提，综合考虑。从设计开始，制造厂商、贸易伙伴、采购部门、施工单位、决策机关及相应的部门统筹兼顾，营造出一个体现人和环境的相互关系，一个舒适、明亮并富有艺术魅力符合人们真正所需的照明环境。

　　参考文献：

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　　4.澳大利亚邦奇电子使用说明书.邦奇电子照明控制系统产品的特点.

　　5.何若愚.谈校园智能照明控制系统的设计.

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