办公照明智能控制设计

针对办公照明存在的问题，提出一种热释电红外传感器和光敏传感器相结合的智能照明控制方案。实际应用证明，利用该方案能达到节能目的。

0引言

办公照明节电应在采用高效电光源、高效灯具的前提下，推广采用智能控制系统，即利用各种照明传感器将与照明有关的各种信号采集到智能控制模块，利用智能算法计算输出一个控制值，实现对光源的合理控制。

智能控制系统中，现场检测装置传感器的选用及设计直接影响着对灯具的调控，进而影响节能效果。

本文介绍一种热释电红外传感器和光敏传感器相结合的智能照明控制方案。

1办公智能照明控制方案设计

图1为办公室典型布置图，根据使用情况将其分为4个区域，每个区域的荧光灯配有可调光的电子镇流器，灯具由安置在办公室内的控制面板或远程主控上位机控制，现场检测通过热释电红外传感器S1～S4和光敏传感器S5～S7实现。

图1办公室典型布置示意图

热释电红外传感器是一种检测物体辐射红外能量的传感器，利用具有极化现象的热晶体制作。红外辐射的物理本质是热辐射，当红外线照射热释电元件时，其极化强度发生变化，变化部分作为电荷被释放出来，从外部取出该电荷就变成传感器的输出电压。输出信号的强弱取决于温度变化的快慢，从而反映出入射红外辐射的强弱。利用热释红外传感器，可分别对各办公区域进行动静探测，即主动式(检测静止或移动极慢的人体)和被动式(检测运动人体)的监测。在夜间或加班工作状态，它可起到重要的节能作用。

光敏传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器，其工作的物理基础是光电效应。办公室智能控制系统中，光敏传感器S5～S7用于检测各办公区域工作面照度。自然光随时间在强度和光谱上都会发生变化，会使室内工作面的照度不均匀。通过光敏传感器的检测，制定相应的控制策略，平衡室内的照度分布，使工作面照度保持相对稳定。预设2个极限照度值E1和E2(E=ΦNUK／s。式中，Φ为光源的光通量；N为光源数量；K为灯具的维护系数；S为探测区域面积)，当探测到的工作面照度E≤E1时，探测区域的灯具全部打开到额定光通量；当探测到的照度E>E2，并持续15min时，探测区域的灯具全部关闭。另外，设置2个照度阀值E3(高于预设值E。的25％)和E4(高于预设值E的25％)，若探测到的工作面照度E>易，并持续15min，则降低人工照明，通过电子整流器调节荧光灯到额定光通量的80％；若探测到的工作面照度E>E，并持续15min，则调节荧光灯到额定光通量的50％。工作面照度持续15min是为了防止因短时天然采光的变化导致照明控制系统频繁变化，这在多云天尤为重要。

2结束语

热释红外传感器和光敏传感器的综合应用，可实现办公照明管理中的照度感应控制、人体感应控制，以便充分利用自然光源，达到自动化绿色节能减排效果。

办公智能照明控制措施的应用，不仅能使办公室的视觉环境舒适，而且方便日常管理与维护，节约了能源，可推广应用于各类照明用电场合。