热释电和光敏传感器在智能照明中的应用(3)

照明控制

环境。阅读、起草文件、操作计算机等办公设备都

需要舒适的、相对无眩光的有效照明条件。办公室照明已成为直接影响办公效率的主要因素之一，越来越引起人们的重视。在现代办公室的照明设置中，照明控制起到了很重要的作用。照明控制不仅能节约能源，而且能够满足设备维护、安全及值班人员的需求。办公区域照明使用的光源主要是荧光灯与白炽灯。其中荧光灯多用于一般照明，白炽灯多用于局部照明。照度水平的设计主要取决于视觉作业的需要及经济条件的状况。办公区域的工作时间主要是在白天，可以考虑利用窗外入射的大量自然光进行照度补偿，不仅能节约大量能源，而且能维持室内舒适的视觉环境。

在智能照明管理系统中，通过配置的智能时钟管理器可预先设置办公室若干基本场景，根据预先设定的时间自动地在各种状态之间切换。因办公室的走向与太阳光的夹角不同而造成亮暗区位置不同，会对光电探测装置布局造成影响。

图３所示为办公室典型布置图，荧光灯使用的是可调光的电子整流器，通过总线网络进行场景调光控制。办公室被分为４个区域，在办公室中央天花板上安装４个热释电红外传感器（Ｓ１、Ｓ２、ｓ３、ｓ４）分别对４个区域进行动静监测，光敏传感器Ｓ５用于检测办公室区域ｌ和区域２的工作面的照度，Ｓ６、Ｓ７分别检测区域３和区域４的工作面的照度。每个区域的灯具则由安置在办公室内的控制面板或远端的主控上位机来控制。此外，相邻两个区域装置的探测范围都有一定的重

叠，以确保当有人在两个区域中间工作时能够得

到足够的光强。

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图３办公室典型布置示意图

控制策略：正常工作日上班之前，结合光敏传

感器对工作面照度的检测，系统自动调节灯光输出至预先设定的水平。在墙上设有手动开关和场

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方数据低压电器（２００９１‰￥）现代建筑电气篇

景控制器。通过智能时钟管理器，在上班工作时间定时关闭热释电红外传感器。自然光随时间在强度和光谱上都发生变化，会使室内工作面的照度不均匀，特别是在多云、阴雨天气，很难准确地手动控制灯具。当光敏传感器检测到天然光较弱，使室内的采光系数较低时，应当提供辅助光以

保证达到工作面要求的照度，并平衡室内的亮度分布，此时可通过人工照明来保证电气照明与天

然光的合理综合利用。当检测到天然光充足时，可以关闭或降低人工照明，这样既延长了灯具的

寿命，也节约了能源。

通过光敏传感器对工作面照度的检测，制定

相应的控制策略，使工作面照度保持相对稳定。当探测到的照度Ｅ≤Ｅ．时，探测区域的灯具全部

打开到额定光通量；设定一个照度阀值Ｅ：，照度高于预设值Ｅ，的２５％，若探测到的工作面照度

Ｅ＞Ｅ：，并持续１５ｍｉｎ，则降低人工照明，通过电子镇流器调节荧光灯到额定光通量的８０％；设定另一个照度阀值易，照度高于Ｅ：的２５％，若探测到的工作面照度Ｅ＞Ｅ，，并持续１５ｒａｉｎ，则降低人工照明，通过电子镇流器调节荧光灯到额定光

通量的５０％；若探测到的工作面照度Ｅ＞Ｅ。，并

持续１５ｒａｉｎ，探测区域的灯具全部关闭。工作面照度持续１５ｍｉｎ的目的是为了短时天然采光的变化，从而导致照明控制系统频繁变化，这在多云的天气尤显得重要。

工作面上的照度Ｅ．、Ｅ。的取值可根据平均照度的计算公式计算

Ｅ＝ｑ＇ＮＵＫ／Ｓ

（１）

式中咖——光源的光通量

Ⅳ＿一光源数量

￡，一－灯具的利用系数

卜维护系数，办公室取０．８卜探测区域面积

所制定的控制策略是一个实时控制、检测和

执行开关、调光控制的过程，要求直观、简便、可操作。其控制流程图如图４所示。

当出现晚上或节假日加班时，热释电红外传

感器将起到重要的节能作用。由于不是所有人加

班，因此不需开启办公室所有灯具。当热释电传

感器检测到相应区域有人时，开启该区域的灯具，自动调节灯具亮度，保证在该区域加班的人员能

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