智能照明及控制系統在醫院建筑中的應用

摘要：現階段，我國的社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展水平不斷提高，為智能照明系統的發(fā)展帶來(lái)了新的契機。文章主要介紹了幾類(lèi)智能照明系統，分析了其優(yōu)點(diǎn)，并介紹了智能照明系統在醫院建筑中的具體應用，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能照明系統；智能建筑；節能

0、引言

智能照明系統是電磁調壓及電子感應技術(shù)的延伸，改變照明電路中由于不平衡負荷帶來(lái)的額外損耗，利用提高功率因數來(lái)降低照明電器的工作溫度，實(shí)現智能照明。智能建筑是指將建筑物的結構、系統、服務(wù)、管理等因素組成用戶(hù)所需求的組合，給用戶(hù)提供一個(gè)便利、快捷的居住環(huán)境。文章介紹智能照明系統在智能建筑中的實(shí)際應用。

1、傳統照明系統存在的問(wèn)題

智能照明系統是基于傳統照明發(fā)展而來(lái)的，因此針對傳統照明系統存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，可以不斷改進(jìn)智能照明系統，完善其照明功能。以醫院建筑為例，分析傳統照明系統存在的主要問(wèn)題。

1.1 照明系統布局不合理，規劃不科學(xué)

燈光照明在醫院不同區域，其布局和設計也各不相同。通常，傳統模式基于設計一體化，在各個(gè)區域均采用統一方案，沒(méi)有考慮醫院實(shí)際情況，造成部分地方照明亮度不足，而部分地方則亮度過(guò)高，從而影響整體的照明效果。

1.2 照明燈具不能與時(shí)俱進(jìn)

醫院的燈光對醫院工作者和患者都有著(zhù)重要的作用，可是醫院的燈具暴露出來(lái)一些問(wèn)題，如光源暴露、遮光角過(guò)大、燈具產(chǎn)品頻閃嚴重、顯色性低，色溫不一致、出光效率低等，同時(shí)部分損壞燈具未能及時(shí)得以更換，這些問(wèn)題都將影響其照明效果。

2、智能照明系統分類(lèi)及其工作原理

控制系統是智能照明的根本所在，其原理是根據不同的時(shí)間、亮度控制不同區域的照明設備，是智能家居的核心組成部分。智能照明系統之所以深受廣大人民的喜愛(ài)，主要是因為可以隨亮度進(jìn)行編程控制，人們可以根據不同的需求進(jìn)行提前設定。這些提前設定的系統稱(chēng)為場(chǎng)景，可以讓調光器系統或者中央建筑控制系統通過(guò)編程實(shí)現自動(dòng)調用。智能照明系統類(lèi)型較多，主要分為以下幾類(lèi)。

2.1 遙控照明

遙控照明是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號來(lái)控制燈具的一種控制方法，具有簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)。該控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，采用數碼控制的效果替換傳統機械開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。這種控制技術(shù)主要是通過(guò)無(wú)線(xiàn)數字識別，可以讓每個(gè)開(kāi)關(guān)獨立工作，不是彼此依存，因此不存在干擾行為。但是，無(wú)線(xiàn)數碼技術(shù)存在以下問(wèn)題：遙控器指向難以把控，接收器接收信息的準確性難以感應。無(wú)線(xiàn)射頻遙控無(wú)方向性，其信號無(wú)輻射且具有很強的穿透力，開(kāi)關(guān)方便更換，而且安裝時(shí)接線(xiàn)簡(jiǎn)單，僅需要將開(kāi)關(guān)和電燈直接連接，不影響房間的布局和美觀(guān)。

2.2 感應照明

感應照明的介質(zhì)是人，人體散發(fā)熱量，產(chǎn)生特定波長(cháng)的紅外線(xiàn)，感應照明通過(guò)對特定波長(cháng)來(lái)判定是否有人經(jīng)過(guò)，從而控制照明燈具的開(kāi)關(guān)。感應照明具有延時(shí)性，這是其與遙控開(kāi)關(guān)的區別。根據感應照明這一延時(shí)特性，可以控制其范圍內的燈光，實(shí)現人來(lái)則亮，人走則滅的功能。

2.3 觸感照明

觸感照明通過(guò)在相關(guān)設備內設置感應芯片，主要采用的是電容感應，手的觸摸可以改變電容，以此控制開(kāi)關(guān)。智能照明系統多種多樣，不同的設備具有不同的工作原理，但目的都是服務(wù)用戶(hù)，實(shí)現智能控制的普及化。

3、智能照明系統的優(yōu)點(diǎn)

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，智能化覆蓋了各行各業(yè)。人們的生活水平不斷提高，消費水平不斷提高，對居住環(huán)境的智能化、舒服性的要求也不斷提高。智能化照明系統的應用 , 能讓建筑物內部各種用電設備節約能源，提高設備的使用壽命。智能照明系統對電子設備的作用會(huì )較明顯，實(shí)現了對各種用電設備的控制。其中，智能調光控制系統可以讓室內的燈光根據建筑物外部的光度變化，對自然光進(jìn)行合理的利用，從而實(shí)現節約能源。

4、智能照明系統在醫院智能建筑中應用的優(yōu)勢

智能照明系統是智能建筑基本的設施，具有非常重要的地位。醫院是一個(gè)時(shí)刻都需要保持設備安全的場(chǎng)所，照明設備是醫院設備的基礎，是醫院照明系統的根本所在。

智能照明系統在實(shí)現照明控制智能化的基礎上，還可提高工作效率和管理水平，能實(shí)現可觀(guān)的節能效用，減少維護費用，這些優(yōu)勢使其在醫院建筑設計中的應用越來(lái)越廣泛。

4.1 實(shí)現照明自動(dòng)調節

智能照明系統可以使醫院的照明設備處于全自動(dòng)控制狀態(tài)。通過(guò)事先對照明設備進(jìn)行合理分配，可以事先對照明設備根據智能醫院的需求時(shí)間進(jìn)行編程化管理，合理利用照明設備，進(jìn)行有序的全自動(dòng)切換。例如，休息時(shí)間，智能照明系統通過(guò)編程，切換到舒服工作狀態(tài)，自動(dòng)調節各個(gè)區域的亮度，開(kāi)啟時(shí)時(shí)監測系統。在無(wú)人區，照明設備自動(dòng)關(guān)閉；檢測到有人時(shí)，將燈光調整到合適的亮度。通過(guò)編程，產(chǎn)生固定的工作模式，從而實(shí)現整個(gè)建筑開(kāi)關(guān)的智能控制，營(yíng)造滿(mǎn)足不同時(shí)間，不同需求的環(huán)境。

4.2 改善工作效率和工作環(huán)境

在傳統照明系統中，日光燈會(huì )有 100 Hz 的頻率閃動(dòng)，這種頻閃會(huì )讓工作人員的眼睛產(chǎn)生疲勞，降低其工作效率，而智能照明系統中的可調光電子鎮流器工作在較高的頻率，達到 7000 Hz，可以讓燈光保持穩定。

4.3 實(shí)現節能降本

智能照明系統對大多數燈具進(jìn)行智能調光，根據室外光的強弱，自動(dòng)調整室內光的強度，讓室內的光強度始終保持在一個(gè)恒定值，充分利用自然光，達到節能的目的。

智能照明系統讓傳統的照明系統機械化開(kāi)關(guān)變成可智能化、可編程化管理，能夠讓整樓的管理者將管理意識運用到照明系統中，以減少大樓的運行維護費用，提升回報率。

5、智能照明系統在醫院智能建筑中的具體應用

智能照明系統由于其自身具有的優(yōu)勢，被廣泛應用在門(mén)診大廳、護士工作區域、公共區域、特別區域等。

5.1 門(mén)診大廳

在白天，可以讓光線(xiàn)感應到自動(dòng)控制大廳的照度。根據光照度強弱，將相應的燈光開(kāi)啟或者關(guān)閉，能夠讓門(mén)診大廳保持照度達到一個(gè)恒定值，以達到節能的目的。

在夜間，可一根據患者數量以及不醫院的光照來(lái)進(jìn)行調節亮度。通過(guò)光線(xiàn)的感應以便于控制大廳的窗簾，在夏天光線(xiàn)強烈時(shí)，自動(dòng)放下窗簾，以調節亮度。

5.2 護士工作區域

在護士工作區域可以對各病房的照明可以進(jìn)行定時(shí)管理。通過(guò)傳感器和控制器控制相關(guān)照明設備的自動(dòng)開(kāi)關(guān)；深夜的光度需求較少，為 1 ～ 2 1x，系統感應到聲音，會(huì )開(kāi)啟燈光，并持續相應的時(shí)間。

5.3 公共區域

在公共區域的燈光多數需要達到節能化的要求。因為公共區域通常對電力損耗較大，如果使用一般照明設施，可能存在 24 h 常亮的情況，這造成了資源的嚴重浪費。根據前文可知，控制系統是智能照明的根本所在，其可以根據時(shí)間、亮度需求控制不同區域的照明設備，用戶(hù)根據自己的不同需求可以進(jìn)行提前設定，使其受到廣泛應用。白天光照充足，需要燈光的地方只有走廊等較暗公共區域，所以其他地方的燈控系統就會(huì )暫時(shí)性關(guān)閉，這既保證了暗處需要燈光的效果，也能夠節約能源，因此智能照明控制系統是公共區域的選擇之一。

5.4 特別區域

兒童和老人是社會(huì )的特殊群體，需要特別關(guān)注。兒科病房的光照強度應該根據兒童身體特點(diǎn)適當的減弱，老年病房則應該反之，適度增強光照亮度。特別區域可結合使用場(chǎng)景等因素進(jìn)行集中控制。

5.5 辦公區域

在辦公區域，可以將員工所使用的地方劃分為多個(gè)獨立的區域，可以根據各個(gè)區域所需求的光照強度進(jìn)行調整，也可以實(shí)現集中控制。

5.6 樓道等相關(guān)區域

樓道等區域一般使用自動(dòng)照明的智能控制方式，一般在正常的工作時(shí)間段會(huì )全開(kāi)，不在工作時(shí)間內會(huì )減少照明，這可保障行人安全，也可避免資源過(guò)度浪費。同時(shí)，可以設置上手動(dòng)開(kāi)關(guān)，能夠隨手讓開(kāi)關(guān)閉合，或者使用紅外線(xiàn)控制方式。

5.7 園林照明區域

園林照明區域所采用的智能照明系統主要是由光線(xiàn)感應和定時(shí)相配合進(jìn)行操控的。夜晚主要分兩個(gè)時(shí)間段，前半夜通過(guò)光感自動(dòng)開(kāi)啟燈源進(jìn)行照明；后半夜可提前利用定時(shí)器自動(dòng)將部分燈管關(guān)閉，當到白天時(shí)通過(guò)光感又可自動(dòng)將燈源關(guān)掉，從而達到節能的目的。

6、應用場(chǎng)景

系統功能：

1、開(kāi)關(guān)控制：對通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(huì )議室按照單個(gè)照明回路、區域、樓層等實(shí)現對應照明的開(kāi)關(guān)燈控制，監視受控回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

2、調光控制：滿(mǎn)足區域照度和亮度調節要求，支持在通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(huì )議室等場(chǎng)所監測照度或亮度，并根據需要自動(dòng)/手動(dòng)調節開(kāi)燈數量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿(mǎn)足節約了能源，營(yíng)造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場(chǎng)景控制：支持不同的場(chǎng)景模式控制，根據不同區域的功能需求，設定場(chǎng)景，完成相關(guān)照明燈具的控制組合，滿(mǎn)足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監測：實(shí)時(shí)監視各照明支路/回路的運行電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并自動(dòng)分析回路是否有故障狀態(tài)并預警。

5、分區、總控：支持運行管理人員實(shí)時(shí)監視各區域、樓層、樓棟的照明狀態(tài)，并根據需要進(jìn)行分區、分層、分樓棟按需要分區控制、總控制。

6、實(shí)時(shí)報警：當發(fā)生模塊離線(xiàn)、網(wǎng)關(guān)設備掉線(xiàn)或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì )發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中，提示內容為故障時(shí)間、模塊位置、故障說(shuō)明。

7、歷史記錄查詢(xún)：查詢(xún)任意時(shí)段內的事件記錄，支持“當日"“最近7天"“自定義時(shí)段"方式查詢(xún)歷史事件。

8、產(chǎn)品選型

9、結束語(yǔ)

與傳統照明方式相比，智能照明系統具有一定的優(yōu)勢，不僅可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)對照明的個(gè)性化需求，還可以實(shí)現節能環(huán)保，充分利用智能化照明系統，有助于實(shí)現建筑照明的智能化。目前，智能照明系統已經(jīng)實(shí)現了由不節能、不智能向節能、智能化的過(guò)渡，這是社會(huì )發(fā)展的進(jìn)步，也科技信息化發(fā)展的一個(gè)重要體現。

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作者介紹：

何花，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事無(wú)線(xiàn)測溫系統的研發(fā)與應用。手機:18702111387（微信同號）