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淺談物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)在雙碳目標(biāo)下的研究與設(shè)計(jì)

來源:安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司   2024年11月25日 16:43   138

淺談物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)在雙碳目標(biāo)下的研究與設(shè)計(jì)

李明君
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要:在全球氣候變化和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的背景下这旋,智能照明系統(tǒng)成為了實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)測(cè)和助力雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵工具集蛛。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(chǎng)景下的效果挟酗。研究結(jié)果表明秆刑,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)性方面的性能虏斤。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)鍵作用唧谊,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)脊距;能耗監(jiān)測(cè)露惑;雙碳目標(biāo);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(biāo)的日益重要性种诫,提高能源效率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)成為國際社會(huì)關(guān)注的核心钢老。在此背景下,照明系統(tǒng)作為能源消耗的重要部分烫饼,其優(yōu)化和能耗監(jiān)測(cè)在實(shí)現(xiàn)雙碳(碳達(dá)峰和碳中和)目標(biāo)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用猎塞。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的引入,以其在數(shù)據(jù)采集杠纵、處理和智能控制方面的顯著優(yōu)勢(shì)荠耽,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(jìn)傳感器比藻、智能控制單元和通信技術(shù)的系統(tǒng)铝量,不僅促進(jìn)了能源節(jié)約和減排,還能通過能耗監(jiān)測(cè)和管理韩容,有效支持雙碳目標(biāo)的達(dá)成款违。

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(píng)估了其在提升能源效率和助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)方面的貢獻(xiàn)群凶。重點(diǎn)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(shì)和挑戰(zhàn)插爹,探討了智能照明系統(tǒng)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、能耗分析和優(yōu)化策略中的關(guān)鍵作用请梢。通過國內(nèi)外案例研究赠尾,本文不僅評(píng)估了智能照明系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)方面的實(shí)際貢獻(xiàn),還探討了所面臨的挑戰(zhàn)笋棵。研究方法包括文獻(xiàn)回顧次翩、理論分析、案例研究和綜合評(píng)估蛾岳,旨在為智能照明系統(tǒng)的研究和實(shí)踐提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)證支持鹿吴,并為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)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)用的典型代表簿睦,其核心在于將傳統(tǒng)照明設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑刹摺⒕W(wǎng)絡(luò)化的終端。本節(jié)從技術(shù)角度出發(fā),詳細(xì)闡述構(gòu)成智能照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)彩淮,并探討其如何支持照明系統(tǒng)的智能化和節(jié)能目標(biāo)相梳。這些關(guān)鍵技術(shù)的細(xì)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)懊潜。當(dāng)前智能照明系統(tǒng)中常用的傳感器包括光照傳感器奢惋、紅外傳感器、聲音傳感器以及溫濕度傳感器等乔蜀。這些傳感器可以檢測(cè)環(huán)境光線的強(qiáng)度啸盲、人體的活動(dòng)、聲響的變化以及環(huán)境的溫濕度等咱士,實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)疫鹊,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)司致,負(fù)責(zé)解析傳感器數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)的控制決策。現(xiàn)代智能照明系統(tǒng)的控制器不僅能夠執(zhí)行簡(jiǎn)單的開關(guān)控制命令聋迎,還能根據(jù)復(fù)雜的算法和預(yù)設(shè)的情景模式自動(dòng)調(diào)整照明強(qiáng)度和色溫脂矫,甚至還能與其他智能家居系統(tǒng)進(jìn)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)霉晕,它負(fù)責(zé)傳輸傳感器數(shù)據(jù)和控制命令庭再。在智能照明系統(tǒng)中,通信技術(shù)主要包括但不限于ZigBee牺堰、Z-Wave拄轻、Wi-Fi、藍(lán)牙以及新興的物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如NB-IoT伟葫。這些技術(shù)各有優(yōu)劣恨搓,但共同構(gòu)成了一個(gè)健壯、可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)[2]酒旷。

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)鍵雳犹。通過數(shù)據(jù)分析技術(shù),比如機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析渡表,系統(tǒng)能夠從龐大的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)用戶的照明使用習(xí)慣娶讽,預(yù)測(cè)未來的使用模式,并實(shí)時(shí)調(diào)整照明策略以優(yōu)化能源消耗赐罪。

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(duì)智能照明系統(tǒng)的使用體驗(yàn)∩娴龋現(xiàn)代智能照明系統(tǒng)提供了多樣化的用戶接口,如移動(dòng)應(yīng)用详础、語音控制程挑、觸摸屏等,用戶可以通過這些接口輕松地進(jìn)行燈光控制、場(chǎng)景設(shè)置和定時(shí)任務(wù)等操作缚袒。

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(biāo)之一付找。通過LED照明技術(shù)、智能調(diào)光技術(shù)以及其他節(jié)能措施绢贵,智能照明系統(tǒng)在確保用戶舒適體驗(yàn)的同時(shí)艰争,最大限度地降低了能源消耗。

1.1.7安全與隱私保護(hù)技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代桂对,安全和隱私保護(hù)同樣重要甩卓。智能照明系統(tǒng)必須采取加密通信、安全認(rèn)證和數(shù)據(jù)保護(hù)等措施來確保用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私不被泄露蕉斜。

1.2智能照明系統(tǒng)的市場(chǎng)發(fā)展逾柿、挑戰(zhàn)與機(jī)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(zhǎng)而迅速發(fā)展。這類系統(tǒng)不僅回應(yīng)了環(huán)保倡議宅此,也滿足了對(duì)智能家居和商業(yè)自動(dòng)化不斷增長(zhǎng)的需求机错。當(dāng)前的市場(chǎng)趨勢(shì)顯示,智能照明正向集成化管理系統(tǒng)演變父腕,實(shí)現(xiàn)與安防弱匪、能源管理等多系統(tǒng)的互聯(lián)互通。此外璧亮,個(gè)性化和定制化的照明解決方案日益增多萧诫,能滿足不同用戶和場(chǎng)景的需求。

技術(shù)創(chuàng)新是驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素枝嘶,尤其是LED照明技術(shù)的成熟帘饶、價(jià)格下降,以及物聯(lián)網(wǎng)膜暴、大數(shù)據(jù)和人工智能的綜合應(yīng)用3]疯煮。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(jì)道暑、安裝就留、調(diào)試、維護(hù)和數(shù)據(jù)分析等多方面何大。

盡管市場(chǎng)前景看好拭奖,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(biāo)準(zhǔn)的兼容性問題摇蝗、用戶對(duì)新技術(shù)的接受程度以及較高的初期投資成本萧状。然而,隨著5G裆蛆、邊緣計(jì)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)用捣兄,智能照明系統(tǒng)正迎來新的市場(chǎng)機(jī)遇褐袒,為實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化和智能化的照明控制開辟了新路徑。

2能耗監(jiān)測(cè)的理論與方法

2.1能耗監(jiān)測(cè)的重要性

2.1.1理論基礎(chǔ)與目的

能耗監(jiān)測(cè)的根本目的是促進(jìn)能源使用的可持續(xù)性稍浆。它基于能量守恒原則载碌,旨在通過精準(zhǔn)測(cè)量和管理能源消耗來優(yōu)化能源利用效率。這種監(jiān)測(cè)機(jī)制能夠識(shí)別能源浪費(fèi)的關(guān)鍵點(diǎn)衅枫,提供改進(jìn)措施嫁艇,從而支持企業(yè)和組織在成本控制、能效提升弦撩、環(huán)境責(zé)任以及政策合規(guī)方面做出科學(xué)決策步咪。

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(cè)提供了一種精細(xì)化的能源管理手段益楼,它使得照明系統(tǒng)不僅僅是照亮空間的工具猾漫,而是成為了一個(gè)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(jì)量設(shè)備感凤,能耗監(jiān)測(cè)確保了能源消耗與實(shí)際需求之間的匹配悯周。同時(shí),它也為設(shè)備維護(hù)提供了預(yù)測(cè)性的分析陪竿,從而保障了系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和降低了意外故障的風(fēng)險(xiǎn)队橙。

能耗監(jiān)測(cè)的戰(zhàn)略意義在于,它的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策支持功能贝泞,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)蘸错。長(zhǎng)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(shì)牡罚,為購買能源、投資新技術(shù)等重大決策提供了科學(xué)的支持冬溯。隨著物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)的融合發(fā)展缰伶,能耗監(jiān)測(cè)將繼續(xù)在智能照明領(lǐng)域扮演****的角色,推動(dòng)照明系統(tǒng)向更智能录教、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展壮煎。

2.1.3能耗監(jiān)測(cè)的戰(zhàn)略意義

能耗監(jiān)測(cè)在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)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(jìn)能源成本的節(jié)約字瘫,而且在長(zhǎng)期中可支持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)触迄。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化能源使用,智能照明系統(tǒng)提升了能源利用效率借街,減少了不必要的能源浪費(fèi)惦参,并通過故障預(yù)測(cè)和維護(hù)需求的及時(shí)響應(yīng),保障了系統(tǒng)性能的優(yōu)化听想。智能照明系統(tǒng)所提供的詳盡數(shù)據(jù)腥刹,不僅有助于環(huán)境保護(hù)和碳排放的減少马胧,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(xué)和有預(yù)見性衔峰。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術(shù)的進(jìn)步佩脊,能耗監(jiān)測(cè)將進(jìn)一步提升其效率,為智能照明系統(tǒng)的創(chuàng)新和應(yīng)用提供新的可能性垫卤,推動(dòng)照明行業(yè)向著更環(huán)保威彰、智能化的方向發(fā)展。

2.2能耗監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法

在智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中葫男,能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)扮演著核心角色抱冷,其主要聚焦于系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性梢褐、可靠性以及用戶友好性旺遮。通過集成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信盈咳、云計(jì)算與邊緣計(jì)算耿眉、數(shù)據(jù)分析與模式識(shí)別等技術(shù),如圖2所示淳某,智能照明系統(tǒng)形成了一個(gè)能耗監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)溅鞠。

智能照明系統(tǒng)內(nèi)的傳感器,包括光照傳感器馍上、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器和溫濕度傳感器仙茴,負(fù)責(zé)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(shí)時(shí)監(jiān)控哑暮,如照明強(qiáng)度签梭、使用頻率和持續(xù)時(shí)間,從而提升數(shù)據(jù)收集的自動(dòng)化程度奕碑。采集到的數(shù)據(jù)通過無線技術(shù)如Wi-Fi稻悴、ZigBee、藍(lán)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)脆号,確保數(shù)據(jù)的及時(shí)處理赫裂。

云計(jì)算和邊緣計(jì)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(jì)算平臺(tái)寝话。這些技術(shù)的結(jié)合提升了能耗監(jiān)測(cè)的效率今燃,且支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和智能決策制定。同時(shí)尊勿,機(jī)器學(xué)習(xí)算法和人工智能技術(shù)用于從大數(shù)據(jù)中識(shí)別能耗模式和趨勢(shì)归苍,預(yù)測(cè)未來需求,識(shí)別異常消耗运怖,提出節(jié)能策略拼弃。

用戶友好的界面和反饋系統(tǒng)是能耗監(jiān)測(cè)的重要組成部分夏伊,提供了智能手機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)頁界面和自動(dòng)化報(bào)告工具等多種用戶接口方式吻氧,使用戶能夠直觀地查看和理解能耗數(shù)據(jù)溺忧,并據(jù)此調(diào)整行為。此外盯孙,能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還與照明控制系統(tǒng)集成鲁森,實(shí)現(xiàn)基于環(huán)境變化的自動(dòng)化能耗管理。

未來的能耗監(jiān)測(cè)將更多依賴于人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展振惰,以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化和高智能化的能耗管理[4]歌溉。在設(shè)計(jì)這些技術(shù)時(shí),考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性骑晶、安全性和可維護(hù)性至關(guān)重要痛垛,同時(shí)還需確保符合現(xiàn)行的數(shù)據(jù)保護(hù)法規(guī),保障用戶數(shù)據(jù)的隱私和安全梁促。

3智能照明系統(tǒng)在雙碳目標(biāo)中的作用

3.1碳排放監(jiān)測(cè)與管理

在智能照明系統(tǒng)的研究與實(shí)踐中晚簇,碳排放監(jiān)測(cè)與管理成為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源使用猛屋,特別是電力消耗食召,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(shí)別高峰和非高峰時(shí)段的能源使用模式颗手,并據(jù)此調(diào)整照明強(qiáng)度付杰,有效降低電力需求和碳排放。

進(jìn)一步地叨连,智能照明系統(tǒng)在更廣闊的碳管理策略中扮演重要角色蚓橡。它們能與建筑管理系統(tǒng)集成,與空調(diào)耿逐、加熱等能耗系統(tǒng)相協(xié)調(diào),從而優(yōu)化整體建筑能效鸿挠。這不僅減少了單個(gè)系統(tǒng)的碳排放醇舶,而且提升了整個(gè)建筑群的能源管理效率。此外宋梧,智能照明系統(tǒng)通過其集成軟件平臺(tái)匣沼,可跟蹤和報(bào)告碳排放量。這些平臺(tái)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為碳排放的估算值捂龄,并提供模擬和預(yù)測(cè)工具释涛,助力決策者制定科學(xué)的碳減排策略。

綜合來看倦沧,智能照明系統(tǒng)在碳排放監(jiān)測(cè)與管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用唇撬,不僅降低了自身的碳足跡它匕,而且助力實(shí)現(xiàn)更為廣泛的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)境法規(guī)的完善窖认,智能照明系統(tǒng)在碳管理領(lǐng)域的作用將持續(xù)增強(qiáng)豫柬,成為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵力量。

3.2智能照明系統(tǒng)對(duì)能效提升的貢獻(xiàn)

智能照明系統(tǒng)在能效提升方面的作用不可小覷扑浸,其通過集成的傳感器和智能控制算法烧给,能夠?qū)Νh(huán)境和使用模式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并相應(yīng)地調(diào)整照明輸出喝噪,確保能源的有效使用憔剂。這種自適應(yīng)調(diào)節(jié)不僅減少了能源浪費(fèi),而且降低了運(yùn)營(yíng)成本期第,提高了系統(tǒng)的總體能效艳拿。此外,智能照明的集成管理平臺(tái)绅鉴,可以在更廣泛的范圍內(nèi)進(jìn)行能源優(yōu)化姨莽,從單個(gè)建筑到整個(gè)城市的照明網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)規(guī)募韧埽化的能效管理仲侈。

LED技術(shù)的融合進(jìn)一步增強(qiáng)了智能照明系統(tǒng)的節(jié)能潛力,提供了更長(zhǎng)的壽命和更低的能耗蓖社。智能照明系統(tǒng)還支持與其他智能建筑系統(tǒng)的集成秆惑,如暖通空調(diào)系統(tǒng),以全面優(yōu)化建筑能效衍止。用戶反饋機(jī)制和全生命周期能源管理的考慮哗蛋,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(jìn)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(xiàn)园担。隨著技術(shù)進(jìn)步届谈,智能照明系統(tǒng)在節(jié)能減排及助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)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(shí)踐與深度洞見

4.1智能照明系統(tǒng)實(shí)踐與評(píng)析

智能照明系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例為理解其在現(xiàn)實(shí)世界中的作用和影響提供了寶貴的視角弯汰。以下是幾個(gè)國內(nèi)外在不同環(huán)境和規(guī)模上實(shí)施智能照明系統(tǒng)的案例艰山,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(shí)際成效咏闪。

商業(yè)建筑照明:文獻(xiàn)中7]提到曙搬,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)建筑的能源效率鸽嫂。通過實(shí)施占用適應(yīng)和采光利用策略纵装,例如安裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器和光傳感器,智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整照明据某。這些措施減少了在無人區(qū)域和自然光充足時(shí)的能源浪費(fèi)橡娄。研究結(jié)果顯示诗箍,這些智能控制策略可以使日常能耗降低約10.22%。當(dāng)這些策略與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)結(jié)合時(shí)瀑踢,尤其在智能建筑中扳还,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咱茂,還為商業(yè)建筑提供了一種有效的節(jié)能解決方案掰废,幫助應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)。

城市道路照明:文獻(xiàn)中8提到缴碉,通過采用智能控制系統(tǒng)和LED光源敢添,實(shí)施了自動(dòng)調(diào)節(jié)照明強(qiáng)度的措施。系統(tǒng)包括運(yùn)維終端叁乍、管理中心季训、路燈采集器和智能單燈節(jié)電單元,能根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量和光照條件自動(dòng)調(diào)整照明则沃。這些措施顯著減少了道路和橋梁照明系統(tǒng)的電能消耗肝庸。雖然論文沒有具體提到節(jié)能的具體百分比,但通過實(shí)際案例分析顯示章迎,采用這些智能控制技術(shù)顯著增強(qiáng)了節(jié)能效果吓死,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(xiàn)中[9]提到焚寂,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)普晌、選用光源和智能控制系統(tǒng)等措施,在工業(yè)建筑中實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能沧奴。特別提出了利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智能照明管理痘括,如照度自動(dòng)調(diào)節(jié)和人員活動(dòng)監(jiān)測(cè),以及通過使用LED燈具替代傳統(tǒng)高耗能照明設(shè)備來降低能耗滔吠。案例分析顯示纲菌,將400W金鹵燈替換為200WLED燈,在保證滿足照明需求的同時(shí)疮绷,功率密度值節(jié)省了約42%翰舌。這一改進(jìn)預(yù)計(jì)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(shí)施綜合節(jié)能措施的巨大潛力矗愧。這項(xiàng)研究不僅展示了節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果灶芝,也為進(jìn)一步推廣工業(yè)建筑節(jié)能提供了有力證據(jù)郑原。

智慧校園照明:文獻(xiàn)中[10]提到唉韭,通過對(duì)UTHM的G3教學(xué)樓進(jìn)行案例研究,識(shí)別了當(dāng)前的占用照明使用模式和照明性能犯犁,以確定照明系統(tǒng)的節(jié)能潛力和策略属愤。研究發(fā)現(xiàn)女器,31%的照明負(fù)載被浪費(fèi),13%的照明負(fù)載被用戶誤用岗命。此外巨脚,照明性能滿足推薦的平均照度水平(300~500lx),這符合MS1525:2007對(duì)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(duì)照明能源保護(hù)行為的認(rèn)知意識(shí)和實(shí)踐品救,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)受訪者認(rèn)為他們?cè)谡彰髂茉幢Wo(hù)行為上有良好的認(rèn)知意識(shí)和實(shí)踐敢弟。基于這些數(shù)據(jù)他景,提出了結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性節(jié)能措施捅振,以提高教學(xué)樓照明系統(tǒng)的使用效率和節(jié)能效果。這項(xiàng)研究顯示托足,通過實(shí)施節(jié)能措施怯糠,有潛力在教學(xué)建筑中節(jié)省大量能源和成本。

綜合分析表明妒穷,在商業(yè)辦公空間瓦统、城市基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)區(qū)域以及教育機(jī)構(gòu)中橡舟,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金矛,以滿足不同環(huán)境的特定需求。通過整合先進(jìn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)倘潜、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和用戶友好的交互界面绷柒,這些系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)展現(xiàn)了它們?cè)谠鲞M(jìn)能效和助力達(dá)成雙碳目標(biāo)方面的顯著潛力。現(xiàn)有案例證實(shí)涮因,智能照明系統(tǒng)不僅優(yōu)化了能源使用废睦,還通過智能化管理,顯著提高了能源利用效率养泡,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)做出了重要貢獻(xiàn)嗜湃。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們可以預(yù)見澜掩,在未來购披,智能照明系統(tǒng)將為全球帶來更加顯著的經(jīng)濟(jì)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)鍵的作用肩榕。

4.2智能照明實(shí)施的洞察與策略

智能照明系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域的成功案例揭示了集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì)刚陡、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、靈活的控制策略株汉、用戶參與度的提高筐乳,以及系統(tǒng)間集成的能力,是提升能效和用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。這些案例證明了智能照明系統(tǒng)不僅優(yōu)化了能源使用涨给,通過智能化管理顯著提高了能源利用效率拂谆,而且為實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)做出了重要貢獻(xiàn)1。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步念肆,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(jì)和環(huán)境效益姓纲。

在設(shè)計(jì)和實(shí)施智能照明解決方案時(shí),考慮經(jīng)濟(jì)可行性與技術(shù)實(shí)施的平衡至關(guān)重要徊疆。長(zhǎng)期的成本效益分析表明愕啰,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(zhǎng)期節(jié)約能夠彌補(bǔ)這一成本棉莹。用戶的參與和接受度也是項(xiàng)目成功的決定性因素秃标,用戶友好的界面和反饋機(jī)制能夠鼓勵(lì)和引導(dǎo)用戶行為,實(shí)現(xiàn)能源使用的優(yōu)化亡荞。智能照明系統(tǒng)的未來發(fā)展將依賴于跨系統(tǒng)整合的策略篡话,這不僅提升了能效,還可能改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量水孩,預(yù)示著智慧建筑發(fā)展的新趨勢(shì)镰矿。

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(dá)到安全俘种、節(jié)能秤标、舒適、高效的目的宙刘,因此智能照明在家居領(lǐng)域苍姜、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)展前景悬包。隨著物聯(lián)網(wǎng)衙猪、大數(shù)據(jù)、5G布近、云計(jì)算等新興信息技術(shù)的發(fā)展垫释,工業(yè)照明領(lǐng)域也從單一的照明模式進(jìn)入到智能照明新時(shí)代,智能照明應(yīng)用的場(chǎng)景不斷拓展撑瞧,“智慧工廠”棵譬、“智慧礦山”、“智慧車站”预伺、“智慧港口”等概念不斷提出唠俄,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)展早斯。

5.2 系統(tǒng)架構(gòu)

拓?fù)鋱D

6 系統(tǒng)主要功能介紹

6.1手動(dòng)控制

靈活分組燈具可以靈活地編組杜戈,修改可以通過軟件設(shè)定邪涕,無需改變?cè)芯€路;場(chǎng)景切換哩敞,通過智能照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)空間下的照明場(chǎng)景一鍵切換。

6.2定時(shí)控制

天文時(shí)鐘蝉狭,根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算當(dāng)?shù)孛刻烊粘鋈章鋾r(shí)間点级,實(shí)現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈撞恰;節(jié)假日模式宽缴,從周一到周日,根據(jù)每天的不同工作計(jì)劃审服,靈活設(shè)定每天的照明計(jì)劃趾迈;

預(yù)約模式,遇重大活動(dòng)或節(jié)慶日烤惊,可以提前設(shè)定當(dāng)天的特殊照明計(jì)劃乔煞。預(yù)約的時(shí)控計(jì)劃將覆蓋日常的計(jì)劃被執(zhí)行。

6.3自動(dòng)控制

通過照度探頭和(人體)運(yùn)動(dòng)傳感器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感知現(xiàn)場(chǎng)空間內(nèi)照明狀況和需求柒室,從而根據(jù)事先的策略進(jìn)行自動(dòng)照明控制渡贾。

6.4調(diào)光控制。

節(jié)能減排雄右,通過合理地亮度調(diào)節(jié)空骚,在符合照明標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下盡可能地降低能耗,為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)擂仍;人因照明囤屹,人因照明(Human Centric Lighting,簡(jiǎn)稱HCL),它模仿自然日光以提高身體機(jī)能逢渔。它提升了人的表現(xiàn)肋坚、舒適度、健康和安適狀態(tài)肃廓;氛圍營(yíng)造:通過色溫與亮度的調(diào)節(jié)冲簿,為賓客營(yíng)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(xiàn)。

6.5集中管理屏糊。

集中控制吓缴,GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 7.3.2 公共場(chǎng)所應(yīng)采用集中控制;能耗監(jiān)測(cè):GB51348-2019 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 可實(shí)時(shí)顯示和記錄所控照明系統(tǒng)的各種相關(guān)信息并可自動(dòng)生成分析和統(tǒng)計(jì)報(bào)表唯诞;故障報(bào)警:GB/T 34923-2017 《路燈控制管理系統(tǒng)》 應(yīng)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)少迁、數(shù)據(jù)管理、亮燈率統(tǒng)計(jì)植嚼、故障監(jiān)測(cè)遏貌、遠(yuǎn)程監(jiān)控婿哥、故障報(bào)警、地理信息管理等功能获玻。

6.6系統(tǒng)對(duì)接

系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)酣矮,通過開關(guān)量信號(hào)與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),例如與消防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等缕兄;系統(tǒng)集成颅挟,作為一個(gè)子系統(tǒng),集成在大的系統(tǒng)平臺(tái)中弓洒,例如集成至我司的綜合能效管理平臺(tái)EMS系統(tǒng)而芥。

7 系統(tǒng)硬件配置

名稱

型號(hào)

圖片

功能





安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

ALIBUS

智能照明3-01

控制功能、狀態(tài)檢測(cè)膀值、系統(tǒng)管理





開關(guān)驅(qū)動(dòng)器

ASL220-Sx/16

ASL220-S4 16(2)

AC220V 供電棍丐;自帶RTC時(shí)鐘芯片,可離線獨(dú)立工作沧踏,執(zhí)行定時(shí)任務(wù)(含天文時(shí)鐘)歌逢;自帶液晶顯示與按鍵面板,可在現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)試與設(shè)定參數(shù)自帶標(biāo)準(zhǔn)RS485接口翘狱,可依循趋翻;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(dòng)器

ASL220Z-SDx/16

ASL220-SDx/16

ASL210-SDx/16

XSX00212

AC220V 供電;0-10V調(diào)光接口盒蟆,可支持20盞燈具同時(shí)調(diào)光踏烙;自帶RTC時(shí)鐘芯片,可離線獨(dú)立工作历等,執(zhí)行定時(shí)任務(wù)(含天文時(shí)鐘)讨惩;自帶液晶顯示與按鍵面板,可在現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)試與設(shè)定參數(shù)寒屯;電壓電流荐捻、電能監(jiān)測(cè);繼電器過零觸發(fā)(220Z**功能)下桃;自帶標(biāo)準(zhǔn)RS485接口昨镊,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(dòng)器

ASL220-Sx/5

ASL210-Sx/5

XSX00272

AC220V 供電;自帶RTC時(shí)鐘芯片磅愤,可離線獨(dú)立工作梁捉,執(zhí)行定時(shí)任務(wù)(含天文時(shí)鐘);自帶液晶顯示與按鍵面板举库,可在現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)試與設(shè)定參數(shù)箍属;標(biāo)配繼電器過零觸發(fā),適用于控制交流接觸器翩性;自帶標(biāo)準(zhǔn)RS485接口公上,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)





智能面板

ASL220-Fx/y

IMG_8370

實(shí)時(shí)提示目前照明開關(guān)狀態(tài)





10吋觸摸屏

ASL220-TP-101/B

1683699939459

常規(guī)控制功能自幕,支持單控、群控幌扁、調(diào)光振袋、傳感器使能控制;場(chǎng)景功能憎茂,最多可支持10個(gè)場(chǎng)景珍语;定時(shí)功能,定時(shí)時(shí)間唇辨、定時(shí)任務(wù)可由客戶自定義修改;頁面資源豐富能耻,可支持最多10個(gè)功能頁面赏枚;數(shù)值顯示功能密保功能,可由客戶自行設(shè)定鎖屏密碼





10吋觸摸屏

ASL220-TPeb84461e-101/Q


常規(guī)控制功能晓猛,支持單控饿幅、群控、調(diào)光戒职、傳感器使能控制栗恩;定時(shí)功能,定時(shí)時(shí)間洪燥、定時(shí)任務(wù)可由客戶自定義修改磕秤;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回路捧韵。





8 結(jié)語

8.1研究總結(jié)

本研究對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的能耗監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了全面評(píng)估景姓。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(yàn)社衰,通過高度自動(dòng)化和精準(zhǔn)的能耗監(jiān)控瘫盹,實(shí)現(xiàn)能源使用的優(yōu)化。智能照明系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的重要性桃旷,利用先進(jìn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)也较、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和用戶互動(dòng)认烁,為能源管理提供了實(shí)時(shí)内边、動(dòng)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(chǎng)景下的節(jié)能潛力畅镐,證明了其在降低碳排放累冠、提高能源效率方面的實(shí)際成效筐成。

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(jì)可行性示谐,以確保長(zhǎng)期的能效和環(huán)境效益谣皇。智能照明系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新势送,將為城市智能化和可持續(xù)性發(fā)展提供支撐,推動(dòng)行業(yè)向更環(huán)保朴沿、智能化的方向發(fā)展猜谚。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步,預(yù)計(jì)智能照明系統(tǒng)將成為智慧城市和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的核心力量赌渣,為全球環(huán)境保護(hù)和能源管理開辟新的可能性魏铅。

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(gè)重要分支,在推進(jìn)雙碳目標(biāo)和能效提升方面展現(xiàn)出巨大潛力坚芜。通過集成的傳感器網(wǎng)絡(luò)览芳、智能控制策略以及用戶互動(dòng)界面,它不僅優(yōu)化了能源使用鸿竖,而且通過智能化管理顯著提高了能源利用效率沧竟,為節(jié)能減排做出了積極貢獻(xiàn)。實(shí)際案例分析顯示缚忧,無論在商業(yè)悟泵、工業(yè)還是教育等多個(gè)領(lǐng)域,智能照明系統(tǒng)均能提供定制化解決方案闪水,以滿足特定環(huán)境需求糕非,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)融合嬉哥、用戶參與度提升以及經(jīng)濟(jì)可行性进登,以確保長(zhǎng)期的能效和環(huán)境效益。同時(shí)津咒,跨領(lǐng)域集成和長(zhǎng)期影響評(píng)估將是關(guān)鍵研究領(lǐng)域敢铲,以推動(dòng)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(jìn)步伞买,特別是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的深入發(fā)展垮软,智能照明系統(tǒng)有望在全球環(huán)境保護(hù)和能源管理中開辟新的可能性,成為實(shí)現(xiàn)更環(huán)保肯坊、智能化照明的重要推動(dòng)力伊屈。

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作者簡(jiǎn)介:李明君温数,女绣硝,江蘇安科瑞電器制造有限公司,主要研究方向能耗管理系統(tǒng)撑刺。

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