DALI照明系统应用实践-某药厂质检办公综合楼智能照明解决方案
发布时间 : 2022-11-28
背 景
良好的办公照明环境是提高工作效率的重要因素之一，且办公大楼的照明系统对于能源的消耗高达35%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能提高照明质量，减少光污染，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。
本建筑为某药厂质检办公综合楼照明系统，控制范围包括大厅、走廊、会议室、地下车库等，控制方式为远程控制、本地面板控制、照度及人体探测控制。
分析
办公综合楼作为大量使用灯光的建筑，对于智能照明有以下需求：
控制区域类型较多，分别有：大厅、走廊、会议室、地下车库等；
灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，效果要求显著；
人流量和照明量存在线性比例关系，人流量越多，需要打开的光源越多；
灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场所来设置不同的应用策略。
智能照明方案
1.智能照明设计原则：
先进性、开放性、适用性、经济性、可扩展性、可管理维护性。
2.智能照明设计方案：
本工程采用了台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统，以IoT为基础的开放平台，提供所有常见于一般通用的楼宇自动化系统的通讯接口，可透过开放式标准化的网络协议，如BACnet、LonMark、OPC与Web Service存取所有的数值和参数。在此次应用中，该系统将各个楼层和功能区域的照明设备，通过不同的场景模式、定时模式、集中控制模式，在节约电能的基础上，实现了智能化的管理及控制，营造明亮、打造舒适、节能的室内空间。
3.智能照明系统设备：
台达LOYTEC的DALI数字可调光控制器
向上支持BACnet IP协议，用于连接楼控系统与照明子系统。向下支持4条DTBus总线，用于下连照明控制总线，每条总线控制设备的接点不超过64个。照明控制于一体的模块化系统，可以配置一个或多个DALI网关模块，每个模块最多可支持16DALI群组并将群组的控制应用与BACnet系统整合在一起。
DALI供电总线
这是通讯与供电合二为一的总线，采用1.5mm2的两芯电缆，不需要屏蔽。通讯波特率为9600bps，供电电压为直流16V，最多支持64个节点。
在DALI中，任何两个节点之间的距离必须小于50，同时，电缆长度总和小于300米。对总线的拓扑结构没有要求。
DALI采用突发式通讯，以达到50mS的按钮->灯具响应时间。同时辅助以冲突检测、随机延时重发的通讯控制机制。
节点
包括操作面板类、灯具控制类、传感器类等。
控制方案
我们对于本项目各控制区域需要用到的控制策略如下：
办公楼各个区域之间连接方式：
每个区域的设备都接入该区域的网关，每个区域的网关通过TCP/IP通讯协议的智能专网进行连接。
智能照明效果评估
台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统对能源的利用率的提高主要体现在以下几个方面：
1、集中管理，减少人为浪费
智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在建筑的中央控制室，管理人员通过远程控制及时关闭无人房间的照明灯，减少“长明灯”的浪费，至少节省10%的电力。
2、自动调光，充分利用自然光
智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的，也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。
图片
3、自动调光，保持照度的一致性
一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此，其初始照度均设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费。采用智能照明系统后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响，至少节省电力为15%。
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调光节能表
4、安装便捷，节省线缆
智能照明系统采用二芯线控制，用总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来，大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上，而无须经过智能开关。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接，与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆，也缩短了安装施工的时间，节省人工费用。
5、延长灯具寿命
灯具损坏的主要原因是电网过电压，只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长。通常能使灯具寿命延长2~4倍，大大减少更灯具的更换数量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有重大意义。
小结
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采用台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统不仅可以提供管理的便利性，节约人力成本，而且节电效果可达20%～50%，灯具寿命可延长2～4倍，可在降低运行费用中得到可观的经济回报。
除此之外，智能照明系统还具有不可衡量的潜在价值。智能照明控制系统为人们提供了最舒适工作照明环境，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。
智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域，无论室内、室外、大小场合无处不可应用。随着智能照明系统在中国市场的进一步的推广，将越来越显示出其独特的优点，给用户带来各种各样的功能，并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。
良好的办公照明环境是提高工作效率的重要因素之一，且办公大楼的照明系统对于能源的消耗高达35%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能提高照明质量，减少光污染，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。
本建筑为某药厂质检办公综合楼照明系统，控制范围包括大厅、走廊、会议室、地下车库等，控制方式为远程控制、本地面板控制、照度及人体探测控制。
分析
办公综合楼作为大量使用灯光的建筑，对于智能照明有以下需求：
控制区域类型较多，分别有：大厅、走廊、会议室、地下车库等；
灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，效果要求显著；
人流量和照明量存在线性比例关系，人流量越多，需要打开的光源越多；
灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场所来设置不同的应用策略。
智能照明方案
1.智能照明设计原则：
先进性、开放性、适用性、经济性、可扩展性、可管理维护性。
2.智能照明设计方案：
本工程采用了台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统，以IoT为基础的开放平台，提供所有常见于一般通用的楼宇自动化系统的通讯接口，可透过开放式标准化的网络协议，如BACnet、LonMark、OPC与Web Service存取所有的数值和参数。在此次应用中，该系统将各个楼层和功能区域的照明设备，通过不同的场景模式、定时模式、集中控制模式，在节约电能的基础上，实现了智能化的管理及控制，营造明亮、打造舒适、节能的室内空间。
3.智能照明系统设备：
台达LOYTEC的DALI数字可调光控制器
向上支持BACnet IP协议，用于连接楼控系统与照明子系统。向下支持4条DTBus总线，用于下连照明控制总线，每条总线控制设备的接点不超过64个。照明控制于一体的模块化系统，可以配置一个或多个DALI网关模块，每个模块最多可支持16DALI群组并将群组的控制应用与BACnet系统整合在一起。
DALI供电总线
这是通讯与供电合二为一的总线，采用1.5mm2的两芯电缆，不需要屏蔽。通讯波特率为9600bps，供电电压为直流16V，最多支持64个节点。
在DALI中，任何两个节点之间的距离必须小于50，同时，电缆长度总和小于300米。对总线的拓扑结构没有要求。
DALI采用突发式通讯，以达到50mS的按钮->灯具响应时间。同时辅助以冲突检测、随机延时重发的通讯控制机制。
节点
包括操作面板类、灯具控制类、传感器类等。
控制方案
我们对于本项目各控制区域需要用到的控制策略如下：
办公楼各个区域之间连接方式：
每个区域的设备都接入该区域的网关，每个区域的网关通过TCP/IP通讯协议的智能专网进行连接。
智能照明效果评估
台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统对能源的利用率的提高主要体现在以下几个方面：
1、集中管理，减少人为浪费
智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在建筑的中央控制室，管理人员通过远程控制及时关闭无人房间的照明灯，减少“长明灯”的浪费，至少节省10%的电力。
2、自动调光，充分利用自然光
智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的，也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。
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3、自动调光，保持照度的一致性
一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此，其初始照度均设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费。采用智能照明系统后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响，至少节省电力为15%。
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调光节能表
4、安装便捷，节省线缆
智能照明系统采用二芯线控制，用总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来，大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上，而无须经过智能开关。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接，与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆，也缩短了安装施工的时间，节省人工费用。
5、延长灯具寿命
灯具损坏的主要原因是电网过电压，只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长。通常能使灯具寿命延长2~4倍，大大减少更灯具的更换数量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有重大意义。
小结
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采用台达的LOYTEC DALI智能照明控制系统不仅可以提供管理的便利性，节约人力成本，而且节电效果可达20%～50%，灯具寿命可延长2～4倍，可在降低运行费用中得到可观的经济回报。
除此之外，智能照明系统还具有不可衡量的潜在价值。智能照明控制系统为人们提供了最舒适工作照明环境，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。
智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域，无论室内、室外、大小场合无处不可应用。随着智能照明系统在中国市场的进一步的推广，将越来越显示出其独特的优点，给用户带来各种各样的功能，并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。
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