大型会议室灯光自动控制系统设计与仿真.doc

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1、 学校代码：11517 学 号：201010711118 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计（论文） 题 目 大型会议室灯光自动控制系统设计与仿真 学生姓名 专业班级 电子科学与技术1041班 学 号 201010711118 系 （部） 电气信息工程学院 指导教师(职称) 完成时间 2014 年 4 月 19 日 河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目

2、录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日目 录目 录I摘

3、要IIABSTRACTIII引 言1第一章 会议室设计基础21.1 设计目标简述21.2选题的意义21.3照明概念的建立21.3.1照明的标准21.4老式照明控制的方式与新式的比较31.5国内照明控制现状3第二章 会议室照明设计42.1会议室设计总体思想42.2会议室灯光标准42.2.1照度要求42.2.2安装位置要求42.3会议室模式简介52.3.1准备模式52.3.2报告模式52.3.3投影模式52.3.4会议模式62.3.5休息模式62.3.6清扫模式7第三章 会议室照明控制设计方案83.1方案回路及元件清单83.1.1会议室照明控制回路划分83.2系统网络结构图93.3系统回路示意图1

4、03.3.1系统回路示意图解析11结束语12致 谢13参考文献14 摘 要会议室的活动包括基本会议、工作汇报、选举演讲和参会人员进行讨论、记录和发表决议等。基本的照明控制系统必须通过设计达到推荐的照明效果要求和会议室照度标准要求。诸如控制开关、会议室内灯具等附加设备完成会议室预期效果，用于小型会议或者接待客人的会议室必须是具有一定的场景功能、美观而且舒适，这样才能能够适用于各种人数和目的的会议，会议室内布置应简洁大方，能逼真地反应现场会议需要的氛围和会议特定的环境，使参会人员有舒适感以达到视觉、技术以及语言交流的良好效果。会议室的灯光主要以射灯和吊顶灯为主，会议室可根据其不同会议的不同要求设定

5、了不同的场景模式，如准备模式、清扫模式、休息模式、投影模式、会议模式、报告模式。 本次设计是以小型会议室为模板进行设计，对其的一角进行会议室设计，进而完成其会议室的各项功能。控制方面选用施耐德照明控制系统实现智能照明以及场景照明。并实现了大量的节能。同时又给人们带来了足够的方便以及实用和美观。关键字 灯具选型；施耐德智能照明控制系统；系统施工图；节能设计ABSTRACTAt present, Meeting room activities include lectures, case presentations, multimedia presentations and participant

6、s to read, write, and browse information and discussion meeting. Basic design of the lighting, system must meet the recommended illumination requirements, the flexibility of lighting such as switching form the walking surface of the lamps and other additional equipment to complete. For internal meet

7、ing or receive visitors and customers of the conference room must have a certain function, comfort and flexibility, can be applied to different purposes of the meeting, the meeting should be generous and simple interior decoration, people can realistically live conference environment in which partic

8、ipants have presence, a sense of unity to achieve the vision, the exchange of good results in language. Podium lighting to lamp and main case lighting, was lighting to ceiling lighting slot, lamp and lamp-based column. Multi-function meeting rooms of different functions can be set up according to th

9、eir use of multiple modes, such as: ready mode, projection mode, conference model, reporting model, rest mode, clean mode. This design is based on B404 as a template to model the meeting room of its design, then completed the function of its meeting room. Control the Schneider lighting control syste

10、m, intelligent lighting scene lighting, and a lot of energy saving, At the same time bring enough convenience and practicality and beauty to the people.KEY WORDS Lamp selection；Schneider intelligent lighting control；The construction drawing system；energy saving design。 引 言近几年人们对照明领域给予了比以往更多的关注随着科技进步

11、及人类环保、节能观念的加强，且其应用也日益广泛促使照明控制技术突飞猛进地发展。对于会议室的控制种类也有很多，各个厂家的产品种类繁多。要怎样对会议室进行照明控制设计是本文要讨论的。 对于会议室环境的控制要了解的方法，基本为计算机网络控制、无线传感、亮度传感、及开关。从系统的稳定性上本文选取C-BUS智能照明控制系统。会议室照明控制设计相比与其他的设计控制电路略显复杂，会议室需要根据不同情况进行不同场景的切换以及对光的绝对控制。本文是以小型的会议室光环境体验中心的一部分进行会议室设计，从会议室的照明方式设计到灯具选取以及控制方案的选取和施工电路图本文都给出了详细的方案。通过本次设计来了解智能照明控

12、制系统的详细控制方法。第一章 会议室设计基础1.1 设计目标简述本论文的设计目标是尺寸为5*3.6（单位m）的一个房间作为会议室进行照明控制设计。主要是对会议室的灯光进行控制设计以达到不同的场景的不同要求，满足各种会议模式下的要求。1.2选题的意义本论文选择了一个小型会议室进行照明控制设计，随着社会进步的脚步，会议室作为各个机关和企业的重要组成部分在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。会议室是开会的场所，那么它的环境以及灯光的布置就显得尤为重要。营造一个舒适明亮的会议环境是现在企业以及机关比较看重的一个环节。 伴随着人们生活逐渐走向小康，生活节奏逐渐加快，美观不仅是人们倡导的主要方向。节能也成

13、为了人们倡导的主要方向。会议室作为人们工作中重要的一部分，它的设计理念也会朝着这个方向发展的同时节能控制智能化已经成为了人们生活和工作中的一个重要名词。智能并不是意味着人们可以省略很多的细节，它更是一种节能的体现，由智能从而起到节能的作用。1.3照明概念的建立1.3.1照明的标准照明的标准 光照不仅是人类生存的基本生理的需要，而且是美化夜景必不可缺的空间物质条件。光照可以使夜景空间变得更美，又能使现有的空间在灯光的照耀下变得更有档次；又能把空间的整体格局破坏。不同的灯具营造了不同的灯光效果其不仅美化了各种空间，而且能营造出变化多端的氛围空间和环境情调。 根据建筑照明设计规范GB50034-20

14、0400，办公室照明做了明确的规定，一般办公室照度在300Lx，高级办公室在500Lx。我们做的照明设计，都在依照这种标准的前提进行设计，灵活变通和拓展。比如荧光灯，吊灯的直接照明型灯具类型，都是在按照照度为基础上变化着设计其灯具选型和安装方法。 视觉要求-视觉是人类生存的基本条件，人们很多感觉是又视觉决定的。1.4老式照明控制的方式与新式的比较目前，在国内的照明控制设计主要还是对于回路和灯具以及开关方式的设计，沿用的都是一些比较传统的开关进行灯具的控制，当代先进的照明控制设计方案中大都选用智能控制系统，智能照明控制顾名思义就是大部分实现智能化控制而不是全部的智能化控制。其现阶段的主要局限性在

15、于：1)存在比较高的造价因素，在一些设计方案中回路很少，实现智能照明控制主要还是比较大的楼宇，办公机构、以及一些大酒店。2）市场需求的照明控制方式功能简单，只能实现定时开启或开关的功能，若要实现场景设定、灯具状态调节，等复杂的功能需要比较难难的技术。3）现阶段的照明控制系统并不是一个独立回路的系统，所以，在c-bus系统出故障时，照明效果也必然受到影响。1.5国内照明控制现状 伴随着人们生活水平不断地提高，越来越多的人对于照明效果与其控制方式有了更多的要求，在当前的灯光效果基础下，更多的人们选择的是多样的控制方式和更多的节约能源，因此很多关于智能化的控制方式应运而生。 第二章 会议室照明设计2

16、.1会议室设计总体思想会议室设计总体思想 会议室的格局应该简洁大方，灯具布置整齐、桌椅设施颜色一致，灯光方面为了满足不同环境不同时间的会议形式，灯具的布置以及控制需要进行精心的设计，由于会议室需要实现的功能需要现代化所以要对会议室的灯光进行场景控制设计。 会议室灯光布置标准：为了确保投影仪良好的观看效果和防范灯光的颜色对人眼产生反目的效果，背景墙应装饰为浅色，而会议室的其余墙面的颜色背景应与背景墙颜色匹配，背景墙不宜使用壁画或是颜色较深的壁纸。2.2会议室灯光标准会议室的灯光设计对于获得满意的会议效果起到了至关重要的角色，设计良好的灯光效果除了可以提供给与会人员良好舒适的会议环境之外，更可以实

17、现较好的场景灯光效果，提高会议场景的效果。由于投影设备是会议室必不可缺的，因此会议室的灯光、色彩、以及背景对投影设备的影响很大，因此，场景控制中的灯光控制对于整个会议室的各个模式的效果举足轻重。2.2.1照度要求灯光照度是会议室设计的一个基本条件，由于会议的召开具有随机性，故而会议室内部应选用人工冷光源，避免自然光。照度规定如下：为了确保投影的效果不被影响，规定照射在参会人员人脸部的光照度不低于500lux。会议环境下照度应达到300lux。2.2.2安装位置要求会议室的灯具主要是安装在天花板上，因此灯具的角度和高度对于灯光的效果尤为重要，由于各个会议室的高度不统一所以在灯具安装高度方面需追寻

18、灯具的安装说明。如若安装高度受限可以采用吊棚或是直接安装等方式。2.3会议室模式简介2.3.1准备模式在会议准备阶段场景模式下设定的筒灯逐渐点亮；当参会人员开始入场时，隐光槽灯将逐渐点亮；灯光亮度调为20%40%，随着与会人员的逐渐入席灯光会逐渐变亮表示对参会人员的欢迎。准备模式灯具配置表 灯具名称（型号）数量 T5（PAK PAK300808 PAK-A08-114）14 卤素灯（PAK PAK256410 PAK-S01-314-W）7 准备模式场景控制简述： 准备模式选用的灯具为T5荧光灯管和卤素灯，在准备模式下设定为开启配合亮度和红外传感器随着参会人员的入席逐渐调亮灯光，给参会人员到一

19、种随着人的增加会议室的效果，能使每个参加会议的人都能感觉到舒适的会议环境。2.3.2报告模式会议正式开始时需要灯火辉煌的灯光效果；通过调节各灯具以及回路的不同组合改变灯具发光形式进而实现具有立体感灯光效果，投影屏幕上方的灯光会被调的比较亮，凸显报告者的位置，强调报告氛围。报告模式场景控制简述： 报告模式场景的设计主要选用T5荧光灯、射灯和壁灯，当会议进行到参会人员进行演讲时，参会人员可以开启控制面板中的报告模式，此时远离投影屏幕的灯光会逐渐变暗，同时靠近报告者的壁灯以及射灯会逐渐变亮，使报告者所在区域获得足够的灯光照度以便使报告者获得足够的视觉和听觉上的关注。2.3.3投影模式当需要播放投影时

20、，会议室投影模式开启，投影屏下方要保证做报告人员的照度要求，投影模式下靠近投影屏幕的灯具会逐渐调暗；关掉投影时，灯具会自动调节到适合于会议的亮度。投影模式场景控制简述：投影模式选用的灯具为T5荧光灯和卤素灯，当会议进行到需要投影仪播放资料时，参会人员可以开启投影模式，在投影模式下桌面上方的荧光灯管会设定到一定的亮度，同时卤素灯会点亮对参会人员进行照明，下投影模式下既保证了灯光不对投影屏幕产生影响，进而也保证了参会人员可以在一定的照度下可以进行阅读和笔记。实现了既可以营造良好的灯光效果还不会影响与会人员的正常会议。2.3.4会议模式会议模式所有的灯点亮，给会议室最大的亮度营造舒适度环境。开启足够

21、多的灯，以保证达到300400lux的照度要求。同时不仅可以给参会人员最大亮度最舒适的会议环境外，还能是参会人员感到一种庄严的会议氛围。会议模式场景控制简述：会议模式选用的灯具类型为吸顶灯、卤素灯、射灯，当会议进行到需要全体与会人员进行讨论或者产生重大决议的时候，参会人员可以开启会议模式，在会议模式下所有的灯光会被调到100%，营造一种庄严的会议氛围和舒适的会议环境同时表示对重大决议的看重，对每个与会人员讨论时的绝对均匀照明。2.3.5休息模式“休息”：当会议进行是时间较长时会议需要进行中间休息，设定好的休息模式会自动将隐光槽灯开亮，给与会人员有一个宽松舒适的环境做短暂放松。休息模式场景控制简

22、述：休息模式选用的灯具为射灯和卤素灯，当进行较长时间的会议时参会人员会有休息时间。这时与会人员可以开启休息模式，在休息模式下只打开两种灯，此时部分灯光调到70%既能保证基本照度的同时又可以给人们营造一种良好舒适的休息环境，既没有会议时的紧张氛围又节省了能源。2.3.6清扫模式会议结束以后，为了对来宾表示欢送，可渐渐调暗吸顶吊灯对其他的射灯进行亮度调节，使当前模式下的灯光温柔，达到清扫模式的预期效果。休息模式场景控制简述：休息模式选用的灯具为卤素灯、壁灯、吸顶灯，当会议结束时与会人员开启清扫模式，此时部分灯被打开到70%既能保证清洁人员的基本工作照度需求，又能节约能源。 第三章 会议室照明控制设

23、计方案3.1方案回路及元件清单本设计方案主要控制理念是在有限的空间有限的灯具情况下达到比较好的会议环境效果，主要是通过对灯具的划分回路以及调光控制，进而实现不同场景下的不同效果。3.1.1会议室照明控制回路划分本设计方案采用的是C-BUS智能照明控制系统，灯具种类有限因此本会议室划分9个回路，每个回路控制着不同的灯具以方便在场景中进行设计和在日后进行装修改进。 表3.1 会议室控制回路划分区域 光源 回路数 控制方式 功率会议室壁灯吸顶灯宽灯束射灯卤素灯荧光灯管 2 1 2 2 2 调光 调光 调光 调光 调光25w120w35w20w14w根据会议室场景控制要求标准配置输出如下：入口以及讲台

24、前设置情景开关，设定五种场景：会议、准备、投影、休息、清扫。同时室内还设置了一个4键的开关，便于分开调节各个回的路灯光。并且还一并安装了一些传感器件和调光器件，它们是红外传感器、亮度传感器、调光器、单路继电器、以及PC接口。 表3.2会议室控制设计元件器具表序号 名称 型号 数量1234567PC接口四路调光灯Neo4键开关亮度传感器红外线传感器单路继电器黑白触摸屏5500PCL5504D2AE5054NL5100PEE5751L5101R5050CT2 WE12124113.2系统网络结构图系统回路示意图是控制箱内的一个结构图，包括灯具的连接和模拟信号的回路，是整个控制系统的核心部分。包括各

25、个回路的具体连接，从图中可以清晰的看到本设计方案的回路划分及灯具控制。系统网络结构图是根据控制方案及照明负荷的总容量划分合理的照明回路，如有必要可提出对强电回路的某些布局的修改建议，包括控制方式、回路从新划分、光源类型。3.3系统回路示意图系统回路示意图是控制箱内的一个结构图，包括灯具的连接和模拟信号的回路，是整个控制系统的核心部分。包括各个回路的具体连接，从图中可以清晰的看到本设计方案的回路划分及灯具控制。 图 系统回路示意图3.3.1 系统回路示意图解析可实现的控制方式有以下几种时间控制、照度自动调节控制、场景控制、自动开关控制、手动开关控制。 时间主要是指对不同模式下工作的灯具不用时间的

26、控制。 照度自动调节控制是指通过照度检测器件的参数回馈对不同模式下的工作灯具进行调光控制，使会议室内的照度值一直维持在某一特定的照度值不会随着日光及反光的影响改变。 场景控制是指由调光器件和控制面板等器件在不同的会议需求实现不同的场景切换，以达到会议室灯光效果的需求。 自动开关控制是指由调光器件和红外传感器件实现对无人区的开关控制，进而实现了在特定区域内工作的灯具进行自动开关控制。 手动开关自动控制是指在无需进行会议的一段时间内可以启用手动开关进行对整个会议室的部分灯具实现控制。结束语本文是对大型会议室灯光自动控制系统的设计，通过综合控制系统对会议室的不同场景模式进行了设计，达到设计之初的基本

27、要求。大型会议室自动控制系统使主持人在会议室开会时可以便捷地操作各种设备，完美的进行会议。同时，会议室设备的集中和远程控制的实现，也能更有效地保护设备，提高了设备的利用效率，节约了会议室开会的成本。由于本人水平和时间精力有限，本次设计的项目不可能完全满足会议室的主持人的期望和实际的需求，设计的功能仍有需要该进的地方，望老师批评指正，我尽心尽力全身心投入到本次毕业设计中去，不过，本设计还有我不满意的地方。那就是我只能仿真一个较小型的会议室大的控制系统，对于对于大型的会议室无法再设计中仿真实现，这是本次设计最大的遗憾。致 谢历时三个月的时间，我终于将毕业设计写完了，在论文的写作过程中遇到了许多的困

28、难和障碍，都是在同学和老师的帮助下度过了。另外，在学校图书馆查找资料的时候，图书馆老师也给我提供了很多方面的支持和帮助。通过这次毕业设计论文的写作我深深的体会到：虽然大学几年，我学了不少的专业理论知识，但是我缺乏把理论知识与实践相结合的能力。由此，我明白了要想学好学扎实专业知识，不仅要有丰富的专业理论知识，而且还是要把它转化到实际工作中去，只有在工作中才能验证你的专业能力和技术水平是否达到了要求。我们不仅要有严谨认真、注重实践、求真务实、精益求精的科学态度，而且要有比较全面、系统和完善的专业知识。从某个角度来说，虽然这次的毕业论文任务是圆满完成了，但由于自己的水平有限，其中的不足是显而易见。我

29、会时刻记住这些不足，时时提醒自己在以后的工作中做到精益求精，知难而上，永不妥协，永不放弃。在本设计参考了很多的文献资料，在这里一并向作者表示感谢，另外我要特别的感谢我的指导老师宋老师，宋老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，硬件草图和程序设计等整个过程中都给予了我精心的指导。我还要感谢其他一些给予我帮助的老师和同学们，没有他们的帮助我的毕业论文不可能会这么顺利地完成。大学生活中他们给了我太多的帮助，在这里请允许我一并向他们表示衷心的感谢！ 参考文献1刘宏著.绿色照明概论M.中国电力出版社.2004.P20-252照明射击手册.

30、第二版M.中国电力出版社.20063周太明等著.电气照明设计M.复旦大学出版社.20014杨邵雍.智能建筑设计实例精选M.中国电力出版社.20015俞丽华.电气照明M.同济大学出版社.6潘龙.智能照明系统节能分析及设计M.7杜异.照明系统设计M.中国建筑工业出版社.8丁力.室内装潢基础M.天津大学出版社.20099吕光大.建筑电气安装图集M.中国电力出版社.199610曲素辉.高效电光源产品概述M.200811苪静康.现代工业与民用供电设计手册M.水利水电出版社.200412赵建平.中国照明节能标准.绿色照明与节能科技研讨会论文集J.200813孔键.现代室内光环境设计M.同济大学出版社.201014三雄极光产品手册J.201015韩兵.于飞.现场总线控制系统实例M.化学工业出版社.200616PRO AV Magazine.December 1, 200517Board of International Research in Design,Design Dictionary Perspectives on Design Terminology，Birk h user Verlag AG 2008