摘要:在全球氣候變化和可持續(xù)發(fā)展目標的背景下,,智能照明系統(tǒng)成為了實現(xiàn)能耗監(jiān)測和助力雙碳目標的關(guān)鍵工具。本文研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能照明中的應(yīng)用,,探討了技術(shù)架構(gòu),、系統(tǒng)集成及其在不同應(yīng)用場景下的效果。研究結(jié)果表明,,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入,,顯著提升了智能照明系統(tǒng)在節(jié)能優(yōu)化和環(huán)境可持續(xù)性方面的性能。論文最終指出智能照明系統(tǒng)在環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵作用,,并探討未來的發(fā)展方向,。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)(IoT);智能照明系統(tǒng);能耗監(jiān)測,;雙碳目標,;節(jié)能優(yōu)化
0引言
隨著全球氣候變化的加劇和可持續(xù)發(fā)展目標的日益重要性,提高能源效率和加強環(huán)境保護成為國際社會關(guān)注的核心,。在此背景下,,照明系統(tǒng)作為能源消耗的重要部分,其優(yōu)化和能耗監(jiān)測在實現(xiàn)雙碳(碳達峰和碳中和)目標方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的引入,,以其在數(shù)據(jù)采集、處理和智能控制方面的顯著優(yōu)勢,,為智能照明系統(tǒng)提供了一種創(chuàng)新的解決方案,。這種集成了先進傳感器、智能控制單元和通信技術(shù)的系統(tǒng),,不僅促進了能源節(jié)約和減排,,還能通過能耗監(jiān)測和管理,有效支持雙碳目標的達成,。
本研究深入探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用,,并評估了其在提升能源效率和助力實現(xiàn)雙碳目標方面的貢獻,。重點分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能照明系統(tǒng)的集成方式及其帶來的優(yōu)勢和挑戰(zhàn),探討了智能照明系統(tǒng)在實時數(shù)據(jù)監(jiān)測,、能耗分析和優(yōu)化策略中的關(guān)鍵作用,。通過國內(nèi)外案例研究,本文不僅評估了智能照明系統(tǒng)在實現(xiàn)雙碳目標方面的實際貢獻,,還探討了所面臨的挑戰(zhàn),。研究方法包括文獻回顧、理論分析,、案例研究和綜合評估,,旨在為智能照明系統(tǒng)的研究和實踐提供堅實的理論基礎(chǔ)和實證支持,并為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量,。
1智能照明系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.1智能照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
智能照明系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的典型代表,,其核心在于將傳統(tǒng)照明設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑⒕W(wǎng)絡(luò)化的終端,。本節(jié)從技術(shù)角度出發(fā),,詳細闡述構(gòu)成智能照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),并探討其如何支持照明系統(tǒng)的智能化和節(jié)能目標,。這些關(guān)鍵技術(shù)的細節(jié)和功能見,。
1.1.1傳感器技術(shù)
傳感器是智能照明系統(tǒng)感知外界環(huán)境變化的基礎(chǔ)。當前智能照明系統(tǒng)中常用的傳感器包括光照傳感器,、紅外傳感器,、聲音傳感器以及溫濕度傳感器等。這些傳感器可以檢測環(huán)境光線的強度,、人體的活動,、聲響的變化以及環(huán)境的溫濕度等,實時收集數(shù)據(jù),,為系統(tǒng)的智能控制提供決策支持,。
1.1.2控制器技術(shù)
控制器作為系統(tǒng)的中樞神經(jīng),負責解析傳感器數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)的控制決策?,F(xiàn)代智能照明系統(tǒng)的控制器不僅能夠執(zhí)行簡單的開關(guān)控制命令,,還能根據(jù)復雜的算法和預(yù)設(shè)的情景模式自動調(diào)整照明強度和色溫,甚至還能與其他智能家居系統(tǒng)進行通信協(xié)同工作,。
1.1.3通信技術(shù)
通信技術(shù)是智能照明系統(tǒng)中的一環(huán),,它負責傳輸傳感器數(shù)據(jù)和控制命令。在智能照明系統(tǒng)中,,通信技術(shù)主要包括但不限于ZigBee,、Z-Wave、Wi-Fi,、藍牙以及新興的物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如NB-IoT,。這些技術(shù)各有優(yōu)劣,,但共同構(gòu)成了一個健壯、可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)[2],。
1.1.4數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)
數(shù)據(jù)處理與分析是智能照明系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵,。通過數(shù)據(jù)分析技術(shù),比如機器學習和大數(shù)據(jù)分析,,系統(tǒng)能夠從龐大的數(shù)據(jù)中學習用戶的照明使用習慣,,預(yù)測未來的使用模式,并實時調(diào)整照明策略以優(yōu)化能源消耗,。
1.1.5用戶接口技術(shù)
用戶接口技術(shù)則直接影響用戶對智能照明系統(tǒng)的使用體驗?,F(xiàn)代智能照明系統(tǒng)提供了多樣化的用戶接口,如移動應(yīng)用,、語音控制、觸摸屏等,,用戶可以通過這些接口輕松地進行燈光控制,、場景設(shè)置和定時任務(wù)等操作。
1.1.6能效優(yōu)化技術(shù)
能效優(yōu)化是智能照明系統(tǒng)的重要目標之一,。通過LED照明技術(shù),、智能調(diào)光技術(shù)以及其他節(jié)能措施,智能照明系統(tǒng)在確保用戶舒適體驗的同時,,最大限度地降低了能源消耗,。
1.1.7安全與隱私保護技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)時代,安全和隱私保護同樣重要,。智能照明系統(tǒng)必須采取加密通信,、安全認證和數(shù)據(jù)保護等措施來確保用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私不被泄露。
1.2智能照明系統(tǒng)的市場發(fā)展,、挑戰(zhàn)與機遇
智能照明系統(tǒng)正隨全球?qū)?jié)能減排和智慧城市建設(shè)需求的增長而迅速發(fā)展,。這類系統(tǒng)不僅回應(yīng)了環(huán)保倡議,也滿足了對智能家居和商業(yè)自動化不斷增長的需求,。當前的市場趨勢顯示,,智能照明正向集成化管理系統(tǒng)演變,實現(xiàn)與安防,、能源管理等多系統(tǒng)的互聯(lián)互通,。此外,個性化和定制化的照明解決方案日益增多,,能滿足不同用戶和場景的需求,。
技術(shù)創(chuàng)新是驅(qū)動市場增長的主要因素,尤其是LED照明技術(shù)的成熟,、價格下降,,以及物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)和人工智能的綜合應(yīng)用3]。智能照明提供商正在向提供的解決方案提供商轉(zhuǎn)變,,涵蓋設(shè)計,、安裝、調(diào)試,、維護和數(shù)據(jù)分析等多方面,。
盡管市場前景看好,但智能照明系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn),,包括不同廠商和標準的兼容性問題,、用戶對新技術(shù)的接受程度以及較高的初期投資成本。然而,,隨著5G,、邊緣計算技術(shù)的發(fā)展和新興環(huán)境感知技術(shù)及智能分析方法的應(yīng)用,智能照明系統(tǒng)正迎來新的市場機遇,,為實現(xiàn)更加精細化和智能化的照明控制開辟了新路徑,。
2能耗監(jiān)測的理論與方法
2.1能耗監(jiān)測的重要性
2.1.1理論基礎(chǔ)與目的
能耗監(jiān)測的根本目的是促進能源使用的可持續(xù)性。它基于能量守恒原則,,旨在通過精準測量和管理能源消耗來優(yōu)化能源利用效率,。這種監(jiān)測機制能夠識別能源浪費的關(guān)鍵點,提供改進措施,,從而支持企業(yè)和組織在成本控制,、能效提升、環(huán)境責任以及政策合規(guī)方面做出科學決策,。
2.1.2在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用
在智能照明系統(tǒng)中,,能耗監(jiān)測提供了一種精細化的能源管理手段,它使得照明系統(tǒng)不僅僅是照亮空間的工具,,而是成為了一個智能的能源管理參與者,。通過在系統(tǒng)中集成的傳感器和計量設(shè)備,能耗監(jiān)測確保了能源消耗與實際需求之間的匹配,。同時,,它也為設(shè)備維護提供了預(yù)測性的分析,從而保障了系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和降低了意外故障的風險,。
能耗監(jiān)測的戰(zhàn)略意義在于,,它的數(shù)據(jù)驅(qū)動決策支持功能,不僅在操作層面提高了能效,,也在戰(zhàn)略層面為企業(yè)節(jié)能規(guī)劃提供了依據(jù),。長期積累的數(shù)據(jù)使企業(yè)能夠洞察能源使用的模式和趨勢,為購買能源、投資新技術(shù)等重大決策提供了科學的支持,。隨著物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)的融合發(fā)展,,能耗監(jiān)測將繼續(xù)在智能照明領(lǐng)域扮演的角色,推動照明系統(tǒng)向更智能,、環(huán)保和經(jīng)濟的方向發(fā)展,。
2.1.3能耗監(jiān)測的戰(zhàn)略意義
能耗監(jiān)測在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用具有深遠的戰(zhàn)略意義,它不僅在短期內(nèi)通過的數(shù)據(jù)收集和分析促進能源成本的節(jié)約,,而且在長期中可支持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標,。通過實時監(jiān)測和優(yōu)化能源使用,智能照明系統(tǒng)提升了能源利用效率,,減少了不必要的能源浪費,,并通過故障預(yù)測和維護需求的及時響應(yīng),保障了系統(tǒng)性能的優(yōu)化,。智能照明系統(tǒng)所提供的詳盡數(shù)據(jù),,不僅有助于環(huán)境保護和碳排放的減少,而且在政策制定和城市規(guī)劃中發(fā)揮了重要作用,,使得決策更加科學和有預(yù)見性,。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術(shù)的進步,能耗監(jiān)測將進一步提升其效率,,為智能照明系統(tǒng)的創(chuàng)新和應(yīng)用提供新的可能性,推動照明行業(yè)向著更環(huán)保,、智能化的方向發(fā)展,。
2.2能耗監(jiān)測的技術(shù)方法
在智能照明系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化中,能耗監(jiān)測技術(shù)扮演著核心角色,,其主要聚焦于系統(tǒng)的準確性,、實時性、可靠性以及用戶友好性,。通過集成實時數(shù)據(jù)采集,、數(shù)據(jù)通信、云計算與邊緣計算,、數(shù)據(jù)分析與模式識別等技術(shù),,如圖2所示,智能照明系統(tǒng)形成了一個能耗監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),。
智能照明系統(tǒng)內(nèi)的傳感器,,包括光照傳感器、運動檢測器和溫濕度傳感器,,負責收集照明使用和環(huán)境條件相關(guān)數(shù)據(jù),。這些傳感器提供關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控,如照明強度,、使用頻率和持續(xù)時間,,從而提升數(shù)據(jù)收集的自動化程度,。采集到的數(shù)據(jù)通過無線技術(shù)如Wi-Fi、ZigBee,、藍牙以及LTE和5G網(wǎng)絡(luò)安全高效地傳輸至中央處理系統(tǒng),,確保數(shù)據(jù)的及時處理。
云計算和邊緣計算技術(shù)在處理和分析龐大數(shù)據(jù)集方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,,提供了高效的計算平臺,。這些技術(shù)的結(jié)合提升了能耗監(jiān)測的效率,且支持復雜的數(shù)據(jù)分析和智能決策制定,。同時,,機器學習算法和人工智能技術(shù)用于從大數(shù)據(jù)中識別能耗模式和趨勢,預(yù)測未來需求,,識別異常消耗,,提出節(jié)能策略。
用戶友好的界面和反饋系統(tǒng)是能耗監(jiān)測的重要組成部分,,提供了智能手機應(yīng)用,、網(wǎng)頁界面和自動化報告工具等多種用戶接口方式,使用戶能夠直觀地查看和理解能耗數(shù)據(jù),,并據(jù)此調(diào)整行為,。此外,能耗監(jiān)測系統(tǒng)還與照明控制系統(tǒng)集成,,實現(xiàn)基于環(huán)境變化的自動化能耗管理,。
未來的能耗監(jiān)測將更多依賴于人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,以實現(xiàn)全自動化和高智能化的能耗管理[4],。在設(shè)計這些技術(shù)時,,考慮系統(tǒng)的可擴展性、安全性和可維護性至關(guān)重要,,同時還需確保符合現(xiàn)行的數(shù)據(jù)保護法規(guī),,保障用戶數(shù)據(jù)的隱私和安全。
3智能照明系統(tǒng)在雙碳目標中的作用
3.1碳排放監(jiān)測與管理
在智能照明系統(tǒng)的研究與實踐中,,碳排放監(jiān)測與管理成為實現(xiàn)雙碳目標的關(guān)鍵組成部分,。智能照明系統(tǒng)利用集成的傳感器技術(shù)實時監(jiān)測能源使用,特別是電力消耗,,這直接關(guān)聯(lián)到碳排放的量化5],。系統(tǒng)分析這些數(shù)據(jù)以識別高峰和非高峰時段的能源使用模式,并據(jù)此調(diào)整照明強度,,有效降低電力需求和碳排放,。
進一步地,智能照明系統(tǒng)在更廣闊的碳管理策略中扮演重要角色。它們能與建筑管理系統(tǒng)集成,,與空調(diào),、加熱等能耗系統(tǒng)相協(xié)調(diào),從而優(yōu)化整體建筑能效,。這不僅減少了單個系統(tǒng)的碳排放,,而且提升了整個建筑群的能源管理效率。此外,,智能照明系統(tǒng)通過其集成軟件平臺,,可跟蹤和報告碳排放量。這些平臺將實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為碳排放的估算值,,并提供模擬和預(yù)測工具,,助力決策者制定科學的碳減排策略。
綜合來看,,智能照明系統(tǒng)在碳排放監(jiān)測與管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,,不僅降低了自身的碳足跡,而且助力實現(xiàn)更為廣泛的可持續(xù)發(fā)展目標,。隨著技術(shù)的進步和環(huán)境法規(guī)的完善,,智能照明系統(tǒng)在碳管理領(lǐng)域的作用將持續(xù)增強,成為實現(xiàn)雙碳目標的關(guān)鍵力量,。
3.2智能照明系統(tǒng)對能效提升的貢獻
智能照明系統(tǒng)在能效提升方面的作用不可小覷,,其通過集成的傳感器和智能控制算法,能夠?qū)Νh(huán)境和使用模式進行實時監(jiān)控,,并相應(yīng)地調(diào)整照明輸出,,確保能源的有效使用。這種自適應(yīng)調(diào)節(jié)不僅減少了能源浪費,,而且降低了運營成本,提高了系統(tǒng)的總體能效,。此外,,智能照明的集成管理平臺,可以在更廣泛的范圍內(nèi)進行能源優(yōu)化,,從單個建筑到整個城市的照明網(wǎng)絡(luò),,實現(xiàn)規(guī)模化的能效管理,。
LED技術(shù)的融合進一步增強了智能照明系統(tǒng)的節(jié)能潛力,,提供了更長的壽命和更低的能耗。智能照明系統(tǒng)還支持與其他智能建筑系統(tǒng)的集成,,如暖通空調(diào)系統(tǒng),,以全面優(yōu)化建筑能效。用戶反饋機制和全生命周期能源管理的考慮,確保了智能照明系統(tǒng)不僅在直接節(jié)能上有效,,而且在促進用戶節(jié)能行為和支持持續(xù)的能效管理方面也有所貢獻,。隨著技術(shù)進步,智能照明系統(tǒng)在節(jié)能減排及助力實現(xiàn)雙碳目標的路途上將發(fā)揮越來越重要的作用,。
4照明系統(tǒng)創(chuàng)新實踐與深度洞見
4.1智能照明系統(tǒng)實踐與評析
智能照明系統(tǒng)的實際應(yīng)用案例為理解其在現(xiàn)實世界中的作用和影響提供了寶貴的視角,。以下是幾個國內(nèi)外在不同環(huán)境和規(guī)模上實施智能照明系統(tǒng)的案例,它們展示了物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)在提高能效,、減少能源消耗及碳排放方面的實際成效,。
商業(yè)建筑照明:文獻中7]提到,通過分析不同的照明控制策略,,論文展示了如何有效提升商業(yè)建筑的能源效率,。通過實施占用適應(yīng)和采光利用策略,例如安裝運動檢測傳感器和光傳感器,,智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)實際需要動態(tài)調(diào)整照明,。這些措施減少了在無人區(qū)域和自然光充足時的能源浪費。研究結(jié)果顯示,,這些智能控制策略可以使日常能耗降低約10.22%,。當這些策略與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)結(jié)合時,尤其在智能建筑中,,能效提升更為顯著,。這種綜合應(yīng)用的智能照明系統(tǒng)不僅降低了能源消耗,還為商業(yè)建筑提供了一種有效的節(jié)能解決方案,,幫助應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn),。
城市道路照明:文獻中8提到,通過采用智能控制系統(tǒng)和LED光源,,實施了自動調(diào)節(jié)照明強度的措施,。系統(tǒng)包括運維終端、管理中心,、路燈采集器和智能單燈節(jié)電單元,,能根據(jù)實時交通流量和光照條件自動調(diào)整照明。這些措施顯著減少了道路和橋梁照明系統(tǒng)的電能消耗,。雖然論文沒有具體提到節(jié)能的具體百分比,,但通過實際案例分析顯示,采用這些智能控制技術(shù)顯著增強了節(jié)能效果,,展現(xiàn)了在道路和橋梁照明節(jié)能方面的巨大潛力,。
工業(yè)建筑照明:文獻中[9]提到,通過優(yōu)化設(shè)計,、選用光源和智能控制系統(tǒng)等措施,,在工業(yè)建筑中實現(xiàn)照明節(jié)能,。特別提出了利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智能照明管理,如照度自動調(diào)節(jié)和人員活動監(jiān)測,,以及通過使用LED燈具替代傳統(tǒng)高耗能照明設(shè)備來降低能耗,。案例分析顯示,將400W金鹵燈替換為200WLED燈,,在保證滿足照明需求的同時,,功率密度值節(jié)省了約42%。這一改進預(yù)計每年可為大型工業(yè)廠房節(jié)省約280000kWh電量,,突顯了在工業(yè)建筑中實施綜合節(jié)能措施的巨大潛力,。這項研究不僅展示了節(jié)能技術(shù)的實際應(yīng)用效果,也為進一步推廣工業(yè)建筑節(jié)能提供了有力證據(jù),。
智慧校園照明:文獻中[10]提到,,通過對UTHM的G3教學樓進行案例研究,識別了當前的占用照明使用模式和照明性能,,以確定照明系統(tǒng)的節(jié)能潛力和策略,。研究發(fā)現(xiàn),31%的照明負載被浪費,,13%的照明負載被用戶誤用,。此外,照明性能滿足推薦的平均照度水平(300~500lx),這符合MS1525:2007對教室工作內(nèi)飾的照明要求,。通過結(jié)構(gòu)化問卷調(diào)查了用戶對照明能源保護行為的認知意識和實踐,,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)受訪者認為他們在照明能源保護行為上有良好的認知意識和實踐?;谶@些數(shù)據(jù),,提出了結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性節(jié)能措施,以提高教學樓照明系統(tǒng)的使用效率和節(jié)能效果,。這項研究顯示,,通過實施節(jié)能措施,有潛力在教學建筑中節(jié)省大量能源和成本,。
綜合分析表明,,在商業(yè)辦公空間、城市基礎(chǔ)設(shè)施,、工業(yè)區(qū)域以及教育機構(gòu)中,智能照明系統(tǒng)已被證明可以提供高度定制化的解決方案,,以滿足不同環(huán)境的特定需求,。通過整合先進的傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理平臺和用戶友好的交互界面,,這些系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)展現(xiàn)了它們在增進能效和助力達成雙碳目標方面的顯著潛力?,F(xiàn)有案例證實,,智能照明系統(tǒng)不僅優(yōu)化了能源使用,還通過智能化管理,,顯著提高了能源利用效率,,進而為實現(xiàn)碳減排目標做出了重要貢獻。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的不斷進步,,我們可以預(yù)見,,在未來,智能照明系統(tǒng)將為全球帶來更加顯著的經(jīng)濟收益和環(huán)境效益,,從而在智慧城市和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用,。
4.2智能照明實施的洞察與策略
智能照明系統(tǒng)在多個領(lǐng)域的成功案例揭示了集成化系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)監(jiān)測,、靈活的控制策略,、用戶參與度的提高,以及系統(tǒng)間集成的能力,,是提升能效和用戶體驗的關(guān)鍵因素,。這些案例證明了智能照明系統(tǒng)不僅優(yōu)化了能源使用,通過智能化管理顯著提高了能源利用效率,,而且為實現(xiàn)碳減排目標做出了重要貢獻1,。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的進步,智能照明系統(tǒng)將為城市和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域帶來更加顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益,。
在設(shè)計和實施智能照明解決方案時,,考慮經(jīng)濟可行性與技術(shù)實施的平衡至關(guān)重要。長期的成本效益分析表明,,雖然智能照明技術(shù)的初期投資較高,,但通過節(jié)能帶來的長期節(jié)約能夠彌補這一成本。用戶的參與和接受度也是項目成功的決定性因素,,用戶友好的界面和反饋機制能夠鼓勵和引導用戶行為,,實現(xiàn)能源使用的優(yōu)化。智能照明系統(tǒng)的未來發(fā)展將依賴于跨系統(tǒng)整合的策略,,這不僅提升了能效,,還可能改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)示著智慧建筑發(fā)展的新趨勢,。
5 安科瑞ALIBUS智能照明控制系統(tǒng)
5.1 背景
與傳統(tǒng)照明相比,,智能照明可達到安全、節(jié)能,、舒適,、高效的目的,因此智能照明在家居領(lǐng)域,、辦公領(lǐng)域,、商務(wù)領(lǐng)域及公共設(shè)施領(lǐng)域均有較好發(fā)展前景,。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù),、5G,、云計算等新興信息技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)照明領(lǐng)域也從單一的照明模式進入到智能照明新時代,,智能照明應(yīng)用的場景不斷拓展,,“智慧工廠"、“智慧礦山",、“智慧車站",、“智慧港口"等概念不斷提出,智能照明新興技術(shù)的發(fā)展將不斷吸引工業(yè)照明企業(yè)加大研發(fā)投入,,從而得到持續(xù)發(fā)展,。
5.2 系統(tǒng)架構(gòu)
![拓撲圖](https://img44.chem17.com/9/20241204/638689054325248825493.jpg)
6 系統(tǒng)主要功能介紹
6.1手動控制
靈活分組燈具可以靈活地編組,修改可以通過軟件設(shè)定,,無需改變原有線路,;場景切換,通過智能照明控制系統(tǒng)實現(xiàn)一個空間下的照明場景一鍵切換,。
6.2定時控制
天文時鐘,,根據(jù)經(jīng)緯度自動計算當?shù)孛刻烊粘鋈章鋾r間,實現(xiàn)日落開燈,、日出關(guān)燈,;節(jié)假日模式,從周一到周日,,根據(jù)每天的不同工作計劃,,靈活設(shè)定每天的照明計劃;
預(yù)約模式,,遇重大活動或節(jié)慶日,,可以提前設(shè)定當天的特殊照明計劃。預(yù)約的時控計劃將覆蓋日常的計劃被執(zhí)行,。
6.3自動控制
通過照度探頭和(人體)運動傳感器來實現(xiàn)自動感知現(xiàn)場空間內(nèi)照明狀況和需求,,從而根據(jù)事先的策略進行自動照明控制。
6.4調(diào)光控制,。
節(jié)能減排,,通過合理地亮度調(diào)節(jié),在符合照明標準要求的前提下盡可能地降低能耗,,為節(jié)能減排做出貢獻,;人因照明,人因照明(Human Centric Lighting,簡稱HCL),,它模仿自然日光以提高身體機能,。它提升了人的表現(xiàn)、舒適度,、健康和安適狀態(tài),;氛圍營造:通過色溫與亮度的調(diào)節(jié),為賓客營造舒適的環(huán)境氛圍或者為提升商品與展品的“顏值"做出貢獻,。
6.5集中管理,。
集中控制,GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計標準》 7.3.2 公共場所應(yīng)采用集中控制,;能耗監(jiān)測:GB51348-2019 《民用建筑電氣設(shè)計標準》 可實時顯示和記錄所控照明系統(tǒng)的各種相關(guān)信息并可自動生成分析和統(tǒng)計報表,;故障報警:GB/T 34923-2017 《路燈控制管理系統(tǒng)》 應(yīng)具有數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理,、亮燈率統(tǒng)計,、故障監(jiān)測、遠程監(jiān)控,、故障報警,、地理信息管理等功能。
6.6系統(tǒng)對接
系統(tǒng)聯(lián)動,,通過開關(guān)量信號與其他系統(tǒng)進行聯(lián)動,,例如與消防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動等;系統(tǒng)集成,,作為一個子系統(tǒng),,集成在大的系統(tǒng)平臺中,例如集成至我司的綜合能效管理平臺EMS系統(tǒng),。
7 系統(tǒng)硬件配置
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 |
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安科瑞智能照明控制系統(tǒng) | ALIBUS | ![智能照明3-01](https://img44.chem17.com/9/20241204/638689054326342610567.jpg)
| 控制功能,、狀態(tài)檢測、系統(tǒng)管理 |
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開關(guān)驅(qū)動器 | ASL220-Sx/16 | ![ASL220-S4 16(2)](https://img45.chem17.com/9/20241204/638689054324419133428.jpg)
| AC220V 供電,;自帶RTC時鐘芯片,,可離線獨立工作,執(zhí)行定時任務(wù)(含天文時鐘),;自帶液晶顯示與按鍵面板,,可在現(xiàn)場直接測試與設(shè)定參數(shù)自帶標準RS485接口,可依循,;Modbus_RTU協(xié)議接入我司EMS綜合能效管理系統(tǒng)或第三方系統(tǒng) |
調(diào)光驅(qū)動器 | ASL220Z-SDx/16 ASL220-SDx/16 ASL210-SDx/16 | ![XSX00212](https://img45.chem17.com/9/20241204/638689054325356605378.png)
| AC220V 供電,;0-10V調(diào)光接口,可支持20盞燈具同時調(diào)光,;自帶RTC時鐘芯片,,可離線獨立工作,執(zhí)行定時任務(wù)(含天文時鐘),;自帶液晶顯示與按鍵面板,,可在現(xiàn)場直接測試與設(shè)定參數(shù),;電壓電流、電能監(jiān)測,;繼電器過零觸發(fā)(220Z功能),;自帶標準RS485接口,可依循Modbus_RTU協(xié)議接入我司EMS綜合能效管理系統(tǒng)或第三方系統(tǒng) |
小功率開關(guān)驅(qū)動器 | ASL220-Sx/5 ASL210-Sx/5 | ![XSX00272](https://img45.chem17.com/9/20241204/638689054327075336745.png)
| AC220V 供電,;自帶RTC時鐘芯片,,可離線獨立工作,執(zhí)行定時任務(wù)(含天文時鐘),;自帶液晶顯示與按鍵面板,,可在現(xiàn)場直接測試與設(shè)定參數(shù);標配繼電器過零觸發(fā),,適用于控制交流接觸器,;自帶標準RS485接口,可依循Modbus_RTU協(xié)議接入我司EMS綜合能效管理系統(tǒng)或第三方系統(tǒng) |
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智能面板 | ASL220-Fx/y | ![IMG_8370](https://img45.chem17.com/9/20241204/638689054328481652660.png)
| 實時提示目前照明開關(guān)狀態(tài) |
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10吋觸摸屏 | ASL220-TP-101/B | ![1683699939459](https://img47.chem17.com/9/20241204/638689054330086109435.png)
| 常規(guī)控制功能,,支持單控,、群控、調(diào)光,、傳感器使能控制,;場景功能,最多可支持10個場景,;定時功能,,定時時間、定時任務(wù)可由客戶自定義修改,;頁面資源豐富,,可支持最多10個功能頁面;數(shù)值顯示功能密保功能,,可由客戶自行設(shè)定鎖屏密碼 |
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10吋觸摸屏 | ASL220-TP -101/Q |
| 常規(guī)控制功能,,支持單控、群控,、調(diào)光,、傳感器使能控制;定時功能,,定時時間,、定時任務(wù)可由客戶自定義修改;頁面資源豐富數(shù)值顯示功能,;權(quán)限限制功能最大控制回路<500回路,。 |
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8 結(jié)語
8.1研究總結(jié)
本研究對物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)在實現(xiàn)雙碳目標的能耗監(jiān)測中的應(yīng)用進行了全面評估。研究表明,集成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能照明系統(tǒng)能夠顯著提升能效和用戶體驗,,通過高度自動化和精準的能耗監(jiān)控,,實現(xiàn)能源使用的優(yōu)化。智能照明系統(tǒng)強調(diào)了數(shù)據(jù)監(jiān)測的重要性,,利用先進的傳感器網(wǎng)絡(luò),、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和用戶互動,為能源管理提供了實時,、動態(tài)的解決方案。案例分析揭示了智能照明系統(tǒng)在不同場景下的節(jié)能潛力,,證明了其在降低碳排放,、提高能源效率方面的實際成效。
未來的發(fā)展需要集中于提升系統(tǒng)的技術(shù)集成,、用戶參與和經(jīng)濟可行性,,以確保長期的能效和環(huán)境效益。智能照明系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新,,將為城市智能化和可持續(xù)性發(fā)展提供支撐,,推動行業(yè)向更環(huán)保、智能化的方向發(fā)展,。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的進步,,預(yù)計智能照明系統(tǒng)將成為智慧城市和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的核心力量,為全球環(huán)境保護和能源管理開辟新的可能性,。
8.2未來研究方向與建議
智能照明系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個重要分支,,在推進雙碳目標和能效提升方面展現(xiàn)出巨大潛力。通過集成的傳感器網(wǎng)絡(luò),、智能控制策略以及用戶互動界面,,它不僅優(yōu)化了能源使用,而且通過智能化管理顯著提高了能源利用效率,,為節(jié)能減排做出了積極貢獻,。實際案例分析顯示,無論在商業(yè),、工業(yè)還是教育等多個領(lǐng)域,,智能照明系統(tǒng)均能提供定制化解決方案,以滿足特定環(huán)境需求,,有效降低能源消耗和碳排放,。
未來研究應(yīng)關(guān)注智能照明系統(tǒng)的技術(shù)融合、用戶參與度提升以及經(jīng)濟可行性,,以確保長期的能效和環(huán)境效益,。同時,跨領(lǐng)域集成和長期影響評估將是關(guān)鍵研究領(lǐng)域,以推動智能照明系統(tǒng)在智慧城市和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域中的核心作用,。隨著技術(shù)的不斷進步,,特別是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的深入發(fā)展,智能照明系統(tǒng)有望在全球環(huán)境保護和能源管理中開辟新的可能性,,成為實現(xiàn)更環(huán)保,、智能化照明的重要推動力。
安科瑞侯文莉