智能照明控制技术发展现状与未来展望

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[摘 要]本文首先分析了智能照明市场系统的现状，然后分析了智能照明系统的优势与相应的理念，随后分析了照明技术的现状和相应的发展，并且着重分析了现代建筑照明系统存在的问题与智能照明之中节能措施的实现，最后分析了智能照明控制技术的网络实现：总线式照明控制网络；LED城市夜景照明控制系统。

[关键词]智能；控制技术；展望；系统

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0044-02

引言

1879年，爱迪生发明了白炽灯，人类从此进入了电气照明的新时代，白炽灯因此被誉为人类进入现代文明的里程碑。正如很多史学家所认为的，人类照明技术的发展史与人类的文明史同样久远。作为照明技术重要内容之一的照明控制技术，也同样如此。

照明技术的发展主要是从爱迪生发明控制电灯泡开始，其中电灯泡内部包含着机械式相关的电气开关，经由的一个世纪的发展，照明技术有了不断新的发展，并且照明技术有了较大的突破。迄今为止，照明智能控制技术的实践，对于电气时代、微电子时代、计算机时代和相应的网络通信时代，有着较为强大的影响，并且经历过了较多的几次相关的照明系统的革命，能够加强了相应的电气技术、微电子技术、控制技术和相应的微机技术的发展，实现了网络技术和跨学科的紧密整合。

在我进入数码时代，并且信息社会和网络世界之中信息日益凸显的今天，照明的智能控制技术将现代照明推向了节能化与智能化，照明管理系统更加需要人性化与艺术化的高度。照明智能控制将伴随着人类高新技术的征程，向着智慧化的方向前进。

一、智能照明市场系统的现状

在市场发展的最初阶段，智能照明的器具在市场之中有着极大的应用的前景，但是此类器具的发展受到了当前市场环境的限制。人们缺乏对智能照明系列的产品的消费意识，并且相关的厂家和卖家实践的市场营销策略也极为有限。与此同时，智能照明对于国内来说仍然显得较为奢侈，照明产品价格昂贵，基层民众难以负担照明的基本费用，因而智能照明产品难以真正实现大力推广，智能照明市场在发展的过程中面临较为严峻的挑战。对于国外而言，没有将智能照明产品单独进行推广，而仅仅将其视为智能化技术发展的一部分。当前，计算机互联网技术的发展深入人心，一些先进的通信技术需要技术的实现，当前人们越来越关注有关于数字家具的发展。智能的照明系统和技术便是数字家具之中的一种，由此，近些年来，智能照明的市场呈现出了多样化的发展的态势，并且智能照明系统逐步向着专业化与集约化的发展的模式。基于当前的阶段的发展的趋势，智能照明技术在实践之中得到了相应的推广并且走入了人们的日常生活，此种情况能够使得互联网技术有着更好的发展。

二、智能照明系统的优势与相应的理念

照明系统的优势之中，需要通过节能模型的控制、智能调光的控制、光敏度结合的自然光的控制以及红外传感器随机的实验来实现各种场景的设定，并且区分开照明区和相关的灯光场景设定的区域，在抵御电网的波动和相关的电网的波浪之中，应该实践一系列的智能照明控制系统，进而来控制照明的节能并且保护光源。

在建筑室内照明智能控制领域，照明节能率可达15%～75%，延长光源寿命2～4倍。在道路照明领域，按目前控制水平，一般节能率约10%～15%，最好的大致也能接近30%左右。智能照明系统有着较为明显的优势，其中智能照明系统实现了整个控制系统的人性化、艺术化以及个性化，并且能够通过一个开关来控制照明系统，实现城市夜景的照明和相关的装饰照明的艺术的展现和管理，将人类使用光源的环境做出很好的提升。

较为传统的光源之中，特别是曾一度是主流照明光源的气体放电光源，可控性能极差，开关次数越多寿命越短，大范围调光会面临工作状态的恶化，功率因数补偿不尽理想，并非能够适应与发挥智能照明控制技术的优势，而LED、OLED、QLED等固态光源，没有脆弱的灯丝或其阴极，所具有的微秒响应时间的可控特性，丰富的光谱，体积与结构充分的“柔性”，以及能适应任意降功率或调光使用等一系列优势，成为了智能照明控制技术的天然配偶，使得照明智能控制技术如虎添翼，同时，智能照明控制的功效提升，又更加凸显了LED等固态光源的优势，使其变得越发不可战胜，进一步巩固和增强其成为主流照明光源的霸主地位。

实现照明系统之中的绿色照明并且追求节能低碳的发展，需要转换相应的思维。加强对照明的系统的节能和发光的效率的共同追寻。照明的智能控制之中自适应的系统应该加强优化控制，充分发挥照明节能的潜能，进而将实际之中的照明功率提升到优良的点。

综上所述，今天，照明智能控制的优势已经使人类产生了新的理念。如果忽视照明智能控制，绿色照明事业将会停滞不前，照明的现代化将无从谈起，照明智能控制技术已成为绿色照明的基石。

三、现代建筑照明系统存在的问题

（一）灯具耗能量大，照明效果差

现代照明基本不再使用白炽灯，白炽灯能耗大，散热快，效果差，各个国家贯彻节能思想，基本不再使用白炽灯，多使用荧光灯，但是荧光灯功率大，照明效果好，但是电量消耗大，仍旧不是理想的节能照明灯具。

（二）电能损耗大，灯具使用寿命较短

当前各国已然大部分放弃了白炽灯的使用，大多数使用荧光灯，但是荧光灯受到电源电压变化较为明显。在日常的生活之中，电源电压有着较为不稳定的数值，由此，容易发生一些波动。当电源盒电压波动的时候，会损耗电路电能并且降低灯具的使用寿命。

四、智能照明之中节能措施的实现

（一）光源的选择――合理使用自然光

自然光是照明节能的最好光源，低能耗环保节能，然而，自然光有一系列的缺点，如照明亮度有限照明不够稳定且受时间和季节限制大。现明的储存太阳能技术能够弥补自然光照明的缺陷，然而由于成本大，并不能够大范围的普及。现代有些建筑进行尝试，使用太阳能灯具，是节能减排很好的一个方法。高效利用自然光，有以下几种方式，可以结合使用：

1、镜像反射法

镜面不仅能够在视觉上扩大空间，另外还能通过反射光线，充分利用自然光。用大的镜面将光线反射进室内，可以在自然光线充足的时候，节省电能消耗。

2、使用太阳能

自然光本来多有限制，如今科技发展，已经能够将太阳光的能量蕴藏起来，从而能够高效利用太阳能。使用太阳能灯具和太阳能电池，对于节能和照明十分有效。

（二）合理选择灯具

灯具主要是为了满足人类所需环境的光亮度，因此需要合理完美地分配光亮。灯具在照顾效率的基础上，不产生嘈杂光线和光线反射。如何提高效率，不仅要注意灯具的材料选择，还要注意计算灯具的光线散射范围，从而达到满意效果。

灯具的使用需要经过严格的计算。在进行建筑内照明设计时，先计算房间高度、面积、室内需要照明范围、兼顾室内各种物品包括墙壁镜面等的反射因素，从而选择适用的灯具，灯具的选择对照明节能的影响很大。

五、智能照明控制的智能化

社会进步的一大表征便是智能技术的应用，智能技术对于人们的生活与工作造成了较大的影响，便利了人们的生活并且对于工作的精确化有着较大的帮助。将智能技术应用到照明系统之中，这是照明系统逐渐发展的主要趋势和唯一的方向。

（一）智能控制系统的智能化

照明系统之中，控制系统系统占据着较为重要的位置。控制系统的智能化，能够加强建筑照明的灵活与安全。其实现代社会的控制系统已经有了智能化的影子，比如声控灯、光控灯和声光控灯，但是这种智能化只能算是初级。智能照明控制方式，通过控制光线散射范围、光线强度等，能够精准的实现照明所需光线。比如，当自然光照射进来，智能化的照明控制方式能够感应到，并且降低灯具的照明亮度，在保证室内照明强度的同时，实现最大意义上的节能。

（二）电路管理的智能化

传统电路管理，需要经由人为的管理，这样使得相关的电路管理之中能够降低很多的限制，由此，降低电路管理的出错率，是当前电路管理的主要方向。电路管理的智能化，抛弃掉传统的人为管理方法，进而经由计算机技术实现智能化的发展，实现电力和财力的节能。

（三）电路照明系统的智能化

传统电路系统使用单控或者双控电路系统，都是用单刀开关进行控制和调节，人员的工作量大，且若照明多的话，电路系统复杂，施工难度大。

智能电路照明系统能够通过软件控制电路系统，总线式智能双控电路只需要在总线处设置一个开关，然后在各个单元线并联开关，电路简单，不用复杂的施工。并且，由于是电脑软件控制，不仅仅能够像传统电路系统一样，能够实现开关功能，还能通过和控制系统和管理系统的结合，实现调光、定时等功能，方便人们生活，并且不浪费电力资源，达到双赢效果。

（四）就特殊空间的的照度计算

为了实现整个空间的发展，需要按照相关的规范要求，进行照明的功率的密度的相应控制。就如何实现在空间内的照明系统的应用，并且能够把握住节能设计的需求，这需要做好相应的特殊空间的照明设计，进而实现科学的照明的计算。比如，在办公室照明之中，可以选用T5型的带镜面反射罩来进行照明灯具的选择。由此，整个的u值便是可以取到0.68～0.75之间，如若能够将此种方式应用到其他的民居方面，在整体设计之中，需要实现科学的计算和验算。在照明设计之中，避免进行照明灯具的选型，也是对照明设计的惯用做法。

六、智能照明控制技术的网络实现

当前，主流的照明智能控制系统包含着总线式的照明系统、可控式的网络以及LED城市夜景照明控制系统，其中城市路灯和景观照明无线系统集合了整个监控系统和相关的智能灯具的大类别。

（一）总线式照明控制网络

国内外，总线式照明智能控制系统或网络，有基于分布式控制总线DCS（DistributedcontrolSystem）原理和现场控制总线（FieldControlSystem）原理的测控系统，而目前在建筑照明领域，应用更多的是后者。

现场控制总线是一种由一系列嵌入微处理机的分布式智能控制模块组成的控制总线，可脱离主控设备运行，不会因上位机故障而瘫痪，可靠性高，是自动控制领域以数字通信替代传统4～20mA模拟信号传输标准和普通开关量信号传输方式的新一代控制总线，属于全数字、可自主运行、串行式、多点互联、可寻址、双向通信的智能通信测控系统。

（二）LED城市夜景照明控制系统

近些年来，LED节能成为了市场发展之中的主流，此种节能灯色彩较为丰富，并且节能灯控制的方法与结构较为灵活，在城市的照明的应用之中，已经逐步取代了高耗能的泛光照明的技术。当前，此种节能照明系统是城市夜景照明的主流与主要的实践和应用。城市LED能工程项目由着极为个性化和艺术的创意性，此种照明系统之中基于对城市夜景照明系统的控制系统的控制，并且要求千差万别的响应的梦幻场景。

各种LED夜景照明的智能控制系统也是基于计算机通信控制的总线或网络，或者是主-从控制的分布式系统。基于互联网系统的技术的协议构件的组建网络，其中需要实现相应的景观灯具，并且在连接的距离方面，实现宽带网以及控制质量、灯具管理的性能方面的实现。

借助第二次光学技术，能够在产品的开发和实践之中，实现以下几个趋势发展：第一，半导体照明对于液晶显示的应用有着较好的市场，能够利用光源相关的材料实现照明；第二，在汽车行业之中有着较为完美的应用，经由相应的led汽车的灯的大力推广，可以降低安全事故的发生；第三，LED等逐渐发展为普通照明，并在日常生 活中得到越来越广泛的应用。

（三）绿色照明的应用

当前，我国大力提倡绿色节能并且希望发展照明系统，实现能源的降低与节约。国家积极注重绿色照明工程的开 展，并充分吸收借鉴国内外先进技术和经 验，着力于营造较为良好的照明环境，从而促进我国真正得以实现有效可持续发 展。随着绿色照明理念的进一步推广，我 国绿色照明工程逐渐兴起，并取得了良好 的应用效果。通过开发高效照明产品，能 够使节能效率大大提升，据统计，通过采 用良好的节能产品相较于之前能够节能超 过80%，这表明在绿色照明方面具有十分 广阔的发展潜力。

结束语

智能照明控制技术之中，尤其是在建筑节能技术之中，应该加强节能理念的应用，并且在建筑之中充分体现利用自然光线、智能照明系统进行节能的设计。但是，就相关的高密度的建设来看，采光的效果总是较为差强人意。智能照明控制技术在我国仍然处于起步阶段，在今后的实践之中，需要将节能的理念实践到建筑的设计之中，进而做到良好的照明节能设计。

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