建筑照明电气自动化控制系统应用研究

摘要：本文深入剖析该系统的应用现状，发现其在商业、公共及住宅建筑等领域均展现出显著优势，但在技术、管理运维及用户认知等层面仍存在诸多问题。技术上，系统兼容性差、节能效果未达预期且稳定性不足；管理运维方面，缺乏统一标准、运维成本高昂；用户层面则存在认知不足与接受度有限的情况。针对上述问题，提出从技术创新改进、管理运维体系完善、用户认知提升等方面实施优化策略，旨在推动建筑照明电气自动化控制系统的高效应用与行业发展，助力建筑领域节能减排与智能化升级。

关键词：建筑照明；电气自动化控制系统；应用现状

引言

在双碳目标及建筑智能化发展的大背景下，建筑照明作为建筑能耗的重要组成部分，其电气自动化控制系统的应用成为实现节能降耗与提升建筑使用体验的关键路径。通过自动化控制实现照明系统的智能调节，不仅能有效降低能源消耗，还可满足不同场景下的多样化照明需求。

一、建筑照明电气自动化控制系统应用现状

1.1 应用领域与场景

照明控制自动化主要体现为对商业建筑的智能高效节能。商业大楼主要包括各个局部区域的照明控制，还能进行场景的组合应用，如白天，商场在正常营业，进行系统控制，在区域控制，增加一部分商场照明的光亮度。晚上下班时间到后进行系统控制，进入安全场景照明，低功耗照明模式可以有效节省照明功耗至少40%。如一些写字楼要求不同的设计灯具可以在一天的不同时间段进行照明效果控制，这样的场景就是早晚照明场景组合，在大型商场中一般要求有过渡场景灯光效果。在一些场所如医院里对光照有着较为特殊的需求，如医院对于病房的照明，就要求可以根据患者的需求来进行调色温光的调节。由于医院有各种各样的治疗环境，所以对灯光的色调等都有着相关的要求。

1.2 技术发展现状

无线网络的主流发展趋势满足了照明控制系统对灵活场景设置和跨区域运维的需求，由于电力线载波通信不需要额外线路，是升级改造首选通信方式。照明控制系统的智能算法有效提升了调光控制的精度，模糊控制算法是模拟人类大脑，用不同算法来控制不同的场景，如外界白天或黑夜以及不同季节、不同人的感知而改变不同的照度，采用模糊控制，无功功率即为最小。深度学习算法是大数据分析未来特定时间所需求的场景，有效提高照明节电效益。对于高端的照明控制系统已实现了人工智能自动调光，也可以根据不同人的使用习惯自动照明。

二、建筑照明电气自动化控制系统应用问题分析

2.1 技术层面问题

缺乏行业标准，各自为政，产品种类多。不同产品厂家的设备都遵循自有的通信协议，导致各类产品和不同品牌的产品不能完美对接。系统扩展性差。不能随着建筑的功能变化进行相应的升级改造。产品节能率不符合预期。部分产品产品传感器灵敏度不高，对环境变化的侦测不敏感，造成一些设备无法按时调整亮度。产品控制算法方面存在不足，单一套控制算法不能完全适应实际生活的变化。不少已经开通自动化系统的建筑实际节能率只达到预期水平的60%以内。无线通信信号被无线通信产生者自身或者其周边的其他电子设备所产生的电磁信号遮蔽而导致信号中断、控制的准确性降低，或者由于信号过于薄弱而导致对设备的控制过程的延迟现象。有线连接的设备数量过于庞大以及硬件设计结构较为复杂，一旦发生硬件连接设备出现问题，检测与查找耗费的时间及投入的工作量较大，加大了硬件维护的难度。设备自身的硬件可靠性方面不足，设备的不断反复接通导线等作业使得设备在后期的老化速度加快，进而缩短了系统设备的使用寿命。

2.2 管理与运维层面问题

一是整个行业技术标准不统一，项目工程建设的质量参差不齐。从总体系统设计，到具体施工，再到施工验收，都没有统一的技术标准和具体规范，使得后期运维维护工作变得难上加难。二是运维投入成本过高。由于智能化高端照明自动化系统的价格高且硬件维修难度系数高，如果出现故障，维修成本大，故障零件的替换成本也高。三是专业人员较少，造成人工成本很高，据了解，大型商业建筑的智能照明系统运维成本每年大约为投资的15%—20%，缺少了智能化运维手段的系统实施，使得预防性维护难。

2.3 用户认知与接受层面问题

节系统功能性认知缺乏，造成使用率低。部分消费者缺乏系统功能认知，不了解自动控制系统能够节能环保、实现智能控制，部分用户甚至沿用手动控制方式操作灯具。在住宅小区的调研中，超过60%的用户未设置场景模式，造成了资源的空闲浪费。系统建设高投入也是消费者担心的难题。大型的商业建筑中的自动控制系统每平方米的成本为50～100元，对于小型经营而言成本过高，消费者缺乏长久回报的认知，难以从短期的经济效益上得到提升，容易产生抵触情绪，复杂的界面设计也会让消费者感受到操控性的不友好。

三、建筑照明电气自动化控制系统优化策略

3.1 技术创新与改进

规范通信接口，实现品牌兼容可以通过行业协会组织制定开放性通信协议，便于各生产厂商的互通互联。支持设备间的通用协议。设计统一规范的接口模块，便于不同品牌的产品集成。节能控制器控制算法在大数据、人工智能加持下能实现照明系统精准节能，在历史用电数据采集的基础上建立合理的照明需求预测模型，形成照明系统的动态节能管控。采用人工智能强化学习算法进行照明需求预测，使照明系统更加智能。合理选取照明系统控制器、可通讯模块、电子模块以及屏蔽线缆、控制开关等，避免照明系统对外部环境因素的影响，降低周围环境变化对系统运行产生的影响，增加系统在极端环境下的可靠运行。照明控制系统的可靠运行还能采用系统备份和监控功能，当系统控制器发生故障时通过自动切换系统，提高照明系统控制器的运行稳定性。

技术标准全流程，包括设计标准、验收标准、标准流程，统一标准体系下的项目建设指标，包括设计指标、布线标准、接口标准等。建立第三方认证，标准化检测相关设备的通信、指标、协议等满足标准要求。基于物联网的智能化运维，可以降低运维的成本，包括监测成本。例如设备可以通过物联网连接实时获取设备状态变化数据，在一定程度上掌握故障发生的概率。

3.3 提高用户认知与接受度

扩大用户教育和传播范围，充分利用线上线下渠道进行系统理念的传播。设计教材、微视频等手段降低用户上手学习成本。定期开展技术培训和体验会，用户可以切身体验到系统带来的便利。例如某小区针对小区的普及性培训使得智能照明系统使用增加了40%。

调节成本效益。政府可以推出节能的补贴或者优惠政策，可以推出租赁费的方式，引导更多的用户参与。结合合同能源的管理模式，将系统建设和运行维护都交由专业公司来负责，由用户所节约的电费给付给专业公司，以此达到回收服务费用的目的。

结语

建筑照明电气自动化控制系统的广泛应用是建筑行业智能化发展的必然趋势。尽管当前面临技术、管理和认知等多方面的挑战，但通过建立统一标准、创新技术手段、完善运维体系和提升用户认知，这些问题均可得到有效解决。未来，随着物联网、人工智能等技术的深入发展，照明自动化系统将更加智能、高效，为建筑领域的节能减排和绿色发展提供有力支撑。系统的持续优化不仅有助于提升建筑的使用价值，还将推动整个行业向智能化、可持续化方向迈进。

参考文献

[1]马锦峰.建筑照明电气自动化控制系统应用研究[J].灯与照明，2025，49（02）：181-183.

[2]宋武峰.电气自动化技术在建筑照明系统中的应用[J].光源与照明，2025，（03）：37-39.