智能照明运行管理系统在大学校园的应用

摘要

随着技术的更新和节能环保理念的普及，智能照明系统在校园场景中展现出巨大的应用潜力。本文以学校用电照明为背景，结合安科瑞智能照明控制系统的特点，探讨智能照明系统的功能、优势及其在学校场景中的应用价值。

1.引言

照明是学校运行中不可或缺的一部分，但传统照明方式存在能耗高、管理复杂等问题。智能照明系统通过自动化控制、数据分析等技术手段，为校园提供环保、舒适的照明解决方案，不仅能够降低能耗，还能提升光环境的质量。

2.用能痛点

学校照明用电管理存在以下几个主要难点，这些问题直接影响管理效率和节能效果：

2.1用电需求多样化

学校的不同区域（如教室、宿舍、实验室、走廊、操场等）对照明的需求差异较大：

教室：需要根据教学时间安排不同亮度和开关计划。

宿舍：存在高峰期（早晚）用电集中和深夜用电浪费的问题。

公共区域：如走廊和楼梯间，光线使用频繁，但人员流动性强，难以控制。

难点：需求多样且动态变化，难以靠传统手段统一管理。

2.2能源浪费严重

照明设备效率低：很多学校仍然使用传统光源（如白炽灯或老式荧光灯），能耗高且维护成本高。

未合理利用自然光：有自然采光的教室或公共区域未充分结合光照状况调整人工照明。

不必要的长时间照明：如课间或非上课时段灯光持续开启，无人区域长时间亮灯。

难点：缺乏灵活的节能控制手段，能源浪费难以避免。

2.3管理成本高

人工管理效率低：照明开关和调整主要依靠人工，增加了管理人员的工作量。

分布广、设备多：学校面积大，照明设备分布广泛，管理难以覆盖。

维修工作复杂：传统照明设备的故障定位与更换需要耗费大量人力和时间。

难点：人力成本高，难以及时应对大规模的设备监控与维护需求。

2.4数据采集与分析不足

很多学校缺乏能耗监测系统，难以获取很准的用电数据。

无法对用电高峰、低效能区域进行分析优化，从而制定针对性节能策略。

难点：缺乏用电数据支撑，节能优化难以实施。

2.5缺乏智能化手段

传统手动控制滞后：仅依赖人工开关，缺乏智能化调控手段，难以适应动态用电需求。

系统集成不足：照明系统未能与其他校园智能系统（如安防、消防）联动，导致管理效率降低。

难点：现有设备和技术落后，无法实现集中管理和自动控制。

2.6季节和时间变化的适应性不足

季节性变化：夏季与冬季白昼长度不同，传统照明系统无法灵活调整开关时间。

节假日和特殊活动：如考试、晚会、体育活动等需要临时调整照明计划，但传统系统响应不够灵活。

难点：缺乏动态调节能力，容易导致用电浪费或照明不足。

2.7师生节能意识不足

学生随手开灯不关灯的现象普遍，导致电力浪费。

管理层对智能化照明系统的节能效果缺乏重视或了解，未积极推动相关技术升级。

难点：节能理念未深入人心，管理和使用行为未能形成合力。

学校照明用电管理的难点主要集中在需求多样化、资源浪费、管理成本高、技术落后和意识薄弱等方面。要解决这些问题，需结合智能化技术手段和科学管理模式，如引入智能照明系统、优化用电数据分析、提升节能意识等，逐步改善照明管理的难点与痛点。

3.智能照明系统

3.1什么是智能照明系统

根据GB/T 39021-2020《智能照明系统通用要求》，智能照明系统是一种根据环境或预定义条件自动调节，以提供所需照明质量的系统。其核心在于通过传感器与控制算法实现自动化调控，从而满足节能和舒适性的双重需求。

3.2控制要求

3.3智能照明系统的主要功能

自动控制

通过光照传感器和人体检测传感器实现“人来灯亮，人走灯灭”，有效降低不必要的能源消耗。

天黑自动开灯，天亮自动关灯，适应自然光变化。

定时控制

根据校园作息安排，如上课、课间和晚自习，灵活设置灯光开关时间。

可编制特殊节假日的照明计划，例如考试或校园活动。

调光控制

实现照明亮度的调节，既符合护眼标准，又尽可能降低能耗。

支持人因照明（HCL），通过调节色温和亮度，优化师生的学习和生活体验。

集中管理

在中控室统一管理各区域的照明设备，实时监控照明状态和能耗情况，生成分析报告，为管理决策提供数据支撑。

3.4智能照明系统的优势

节能环保

学校走廊、教室、宿舍等区域使用频率高，通过分区分组控制及照度调节，可大幅降低能源浪费。

提高学习环境质量

智能调光和人因照明技术为教室提供柔和舒适的光线，有助于保护学生视力并提高专注力。

管理便捷

中央管理系统可以快速响应校园内的照明需求，如紧急情况或突发活动，提升管理效率。

高可靠性

系统设计采用高可靠性标准，支持长时运行，并提供故障监测和报警功能，减少维护成本。

3.5系统架构

4.智能照明在校园中的应用

学校的照明用电管理应以节能、安全、舒适为核心目标，结合现代化技术和科学管理方法，具体可以从以下几个方面着手：

4.1 分区管理

学校的建筑功能多样，各区域的照明需求有所不同，分区管理能够提高管理效率：

教室：根据上课、课间、晚自习等时间段设置不同的照明模式。

宿舍：设置固定的照明时间，例如晚上熄灯和清晨开灯。

公共区域：如走廊、楼梯间和洗手间，采用人体感应控制，确保在无人时自动关闭照明。

户外区域：如操场、校门及校园道路，采用定时或光控模式，配合天文时钟调节开关时间。

4.2智能照明系统应用

引入智能照明系统，结合自动化和集中控制手段，可有效提升用电管理水平：

自动控制：利用传感器检测环境亮度和人流动态，自动调节灯光开关和亮度。

集中监控：通过中央管理平台实时监测所有照明设备的运行状态，快速响应异常情况。

调光技术：根据具体场景需求调节照明亮度，例如教室内光线根据黑板与桌面区域的不同需求实现调控。

4.3节能措施

LED光源应用：用LED灯替换传统的荧光灯和白炽灯，可降低能耗并延长使用寿命。

分时控制：针对教室和操场等使用频率较高的区域，设置不同时间段的开关计划。

自然光利用：在有自然光的场所安装光控设备，结合采光状况合理调节照明强度。

4.4规范与标准化

学校照明用电应符合国家及行业标准，例如：

《中小学校教室采光和照明卫生标准》（GB 7793-2010）：要求教室照明达到保护视力的卫生标准。

《建筑照明设计标准》（GB 50034-2013）：明确不同区域的照度要求和节能设计措施。

4.5用电数据分析与优化

通过安装能耗监测设备，定期分析用电数据：

找出高能耗区域，制定针对性的节能措施。

通过数据统计了解不同区域的用电规律，调整控制策略。

4.6故障管理与维护

故障报警：通过智能系统实时监测照明设备状态，发现并处理故障。

维护计划：定期检查和更换老化设备，确保照明系统的稳定运行。

5.典型应用

教室场景

配合课程安排实现自动调光和场景切换，例如自习模式和讲课模式。

光感自动调节，护眼且节能。

宿舍管理

智能控制系统可设置夜间自动熄灯时间，减少能耗并规范作息。

童锁功能避免学生误操作。

公共区域

走廊和楼梯间使用人体感应灯，确保安全的同时降低能耗。

食堂和图书馆结合自然光采集数据，优化光线使用。

结论

学校照明用电管理是一个系统化的工作，需要结合现代技术和科学规划。引入智能照明系统，利用分区管理、自动控制、节能技术等手段，不仅能够有效降低能源消耗，还能为师生提供安全、舒适的学习和生活环境。这不仅是降低成本的需要，更是响应绿色环保理念的重要实践。

审核编辑 黄宇