智能照明系统：智慧建筑中的革新与应用

随着智能建筑的兴起，智能照明控制系统在其中扮演着重要的角色。本文将探讨智能照明系统在智慧建筑中的应用，并对其研究现状、结构以及应用策略进行详细讨论。通过合理的控制和管理，智能照明系统能够提高建筑的节能环保性和可持续性，进一步完善建筑的功能。随着我国社会经济的不断增长，智能照明系统的发展前景广阔，将推动智能建筑的进一步发展。

01智能照明系统研究现状：节能与舒适并重

智能照明系统作为传统照明系统的升级版，具备多置电源开关的多控电路系统，安装和操作流程更加简化。相较于传统照明系统，智能照明系统能够利用系统软件实现对灯光的即时控制，并满足不同场景的照明需求，为人们带来更好的生活体验。

目前，智能照明系统的研究主要关注节能和舒适性，注重用户的使用感受和建筑应用场景。研究人员利用各种优化算法实现照明的智能化，在节能方面，他们主要集中在人工照明的控制方式上，通过各种传感器建立室内光照模型，并通过优化算法进行光照组合。尽管这些研究目前还处于模拟阶段，但在今后的实验中，可以建立更加准确的模型。通过收集用户信息并建立模型来控制照明系统，并通过云计算平台增强不同协议的兼容性，智能照明系统与智能家居等应用软件结合，可以构建智慧云端平台，为促进社会可持续发展奠定良好基础。

02智能照明系统的结构：集中、分散、分布三种控制模式

智能照明系统是一个包含管理器、主干线、信息接口等网络的系统，可以统一控制和采样各个区域。它由照明模块、传感模块和控制模块等部件组成，主系统与子系统之间通过信息接口进行通信。

照明模块是系统的核心部件，主要采用LED作为光源。LED具有简单的驱动方式、快速反应、长寿命、低功耗和高能效的优点，同时没有汞污染，对环境危害较小。LED调光目前主要有模拟调整法和PWM调光法两种方法，其中PWM调光法具有广阔的应用前景。LED驱动系统和电路的研究主要集中在提高调光精度和效率、减少电路复杂度方面，为集成传感器的反馈和智能控制算法的建立奠定基础。

传感模块主要用于提供环境信息，以降低照明能耗、提高视觉舒适度和调节人体生理节律等。智能照明系统需要根据使用者的具体位置调节照明，并关闭无人区域的照明设备。另外，根据自然光线调整光源亮度也需要利用光电探测器。当前，国内外的研究主要集中在通过感知设备的空间位置和周围目标的反射效应建立感应器的反射量。此外，还研究了通过智能手环、手表等传感设备感知使用者的身体状况。

控制模块的系统分为集中式、分散式和分布式三类。集中式控制系统由一个中心控制器组成，负责处理各个传感器的测量数据，并根据测量结果对各个照明设备发出调整命令。分散式控制系统中，各灯具具有灯源、驱动电路以及独立的传感和控制模块，可以根据传感器的读数进行调整，但无法与其他灯具进行通信。分布式控制系统的灯具之间具有通信功能，既是执行设备又是控制设备。

智能照明系统通常采用分散式或分布式结构，即各个单元的灯光调节相对独立，并通过中央控制台和信息接口连接到建筑智能化管理系统。与分散式系统相比，分布式系统具有通信能力，可以解决受阳光或周围环境影响时局部地区光照不足的问题。通过增加通信模块，光源可以接收来自其他照明设备的信息，确定相邻灯具的运行状态，并进一步调节照明系统，提高系统的安全性。

03智能照明系统在智能建筑中的应用策略：分区与职能划分

智能照明系统在智能建筑中的应用非常广泛，无论是道路照明、隧道照明、楼宇自动化照明还是家居照明，都离不开智能照明系统。在智能建筑中应用智能照明系统时，可以根据分区和职能划分来控制受控目标。

按分区划分是根据建筑结构将受控目标进行划分，统计受控目标的数量、总体运行状况、控制参数、通信需求等，为控制对象的集中控制和系统整合提供参考。按照职能划分是根据监测需求将受控目标分为不同的类别。照明系统按照功能可以分为工作照明、事故照明、艺术照明、障碍照明等，可以根据区域特征采用区域灯光控制、调光控制、时钟控制、场景控制、光线感应设置、移动感应设置等方式。划分受控目标可以为控制方式、控制深度、控制精度和控制费用的设置提供基本依据。

在建筑工程照明设计中，需要根据不同的受控目标，即各个功能区域的照明特性，采用不同的环路控制模式。对于不需要太多功能、无人员进出的地方，可以使用简单的电路进行控制，只需调整照明模块和控制模块即可实现照明回路的自动开闭。在走道、电梯厅等公共区域，除了设计简单的控制电路，还需要设计照明的自动开关，并增加动态探测器、静态探测器、智能探测器等电子元器件，并利用调光模块、控制模块、传感模块对各个区域不同工况下的灯具进行自动控制。对于功能要求较高的建筑区域，如展厅、报告厅、会议中心、多功能厅等，不仅需要设计简单的控制电路，还需要根据照明时间、用途和效果，使用预先设定的场景控制模式。

04智能照明系统在智能建筑中的实际应用：多领域尽显优势

智能照明系统在酒店、民用建筑、教学建筑、地铁车站以及应急照明等场景中得到广泛应用。

在酒店建筑中，智能照明系统的应用类型较为丰富，包括室内智能照明系统、舞台智能照明系统、多媒体智能照明系统等。在艺术照明方面，合理选择照明亮度和光源分布是至关重要的设计环节。多种类型的照明系统能够满足酒店的多场景需求，具有调光一致性好、光准确度高、稳定性强、功能完善、使用寿命长的特点。利用智能控制技术，可以实现灯具工作状态的检测和现场实景调光。

在民用建筑中，智能照明系统得到广泛应用，根据时间和照明用途自动控制照明开关和亮度，实现人性化管理和智慧化照明，同时达到节能效果。民用建筑中的智能照明系统一般包括调光模块、开关、输入模块、人机互动界面和智能传感器等部分，旨在降低能耗的同时为用户提供更好的照明体验。

教学建筑中人员密集，集教学、生活等多功能于一体，能源消耗较大。智能照明系统可以根据光照强度和色度进行智能调节，减少不良光线对学生视觉的刺激，保护他们的视力。智能照明系统能够自动判断教室和外界光照情况，并根据需要进行照明调节，以降低能源消耗。此外，智能照明系统还是智能化教学的重要组成部分，可以与其他控制系统连接，形成高覆盖、广分布的智能网络。

在地铁车站中，智能照明系统的应用能够提高车站的智能化程度和照明系统的管理效率，减少相关能源消耗，并解决不同空间环境的照明需求。地铁车站按功能划分为多个区域，智能照明系统能够满足各种不同的照明需求。

在应急照明中，智能照明系统通过准确定位火灾位置和影响区域，指导疏散逃生方向。应急照明光源具有良好的穿透性，能够在烟雾干扰下提供指示作用。智能照明系统还可以与语音提示系统相结合，为受困人员提供指示并疏导逃生。应急照明电源分为自带蓄电池和集中供电两种类型，可以根据实际情况选择合适的电源。

总之，智能照明系统在智能建筑中有着广泛的应用场景，并为人们带来了便利。它不仅提供高质量的照明服务，还通过智能技术实现能源节约，对社会的进步起到积极作用。智能照明系统将与社会相关领域的发展双向并行、共同进步，致力于构建智慧社会。从电气化到智能化，再到未来的智慧化，照明系统经历了时代的发展，满足了社会发展的需求。