智能照明控制系統(tǒng)在城市綜合管廊種的應(yīng)用

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在城市的發(fā)展中，綜合管廊是重要的組成部分。城市綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)不僅會(huì)直接影響市政建設(shè)項(xiàng)目的科學(xué)性，而且會(huì)對(duì)推進(jìn)城市建設(shè)的全過程產(chǎn)生影響。綜合管廊智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目備受關(guān)注。隨著各類綜合管廊的逐漸增多，綜合管廊的智能化照明設(shè)計(jì)變得非常重要。本文對(duì)城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：城市綜合管廊；智能照明；控制系統(tǒng)

城市地下綜合管廊是城市地下隧道空間建設(shè)的重要“基礎(chǔ)設(shè)施"，它集電力、通信、路燈、燃?xì)?、供暖、排水等各種公共管道為一體，實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一管理。綜合管廊避免了“拉鏈工作"，預(yù)留足夠的空間，后續(xù)管道安裝、操作、檢查、維修以及管理等都能在綜合管廊內(nèi)進(jìn)行?？梢怨?jié)約成本，提高城市化用地，加強(qiáng)城市環(huán)境綠色建設(shè)，以此來為城市基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營打下良好的基礎(chǔ)。在綜合考慮資源開發(fā)利用城市綜合管廊協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案從多方面進(jìn)行綜合權(quán)衡分析，從而切實(shí)做到以市場需求為導(dǎo)向、以技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化為中心，符合實(shí)際的城市綜合管廊設(shè)計(jì)工作的價(jià)值意義。智能照明控制系統(tǒng)對(duì)于城市綜合管廊來說具有突出作用，自動(dòng)化技術(shù)在一定程度上來說，解決了很多的智能化照明設(shè)計(jì)問題。

1、城市綜合管廊的行業(yè)概念及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

城市綜合管廊又稱綜合管廊，將電力、通信、路燈、燃?xì)?、供水和兩種以上市政管道建設(shè)為一體，城市綜合管廊，建于城市地下，用于鋪設(shè)市政公共管道，包括其綜合主管道和綜合管溝。城市綜合管廊普遍采用集約化設(shè)計(jì)思路，利用了路下空間，節(jié)約了地下空間資源，避免了各種管線的不規(guī)則開挖，對(duì)道路通道及周邊環(huán)境造成影響，解決了“拉鏈路"問題，社會(huì)效益和環(huán)境效益明顯。隨著綜合管廊設(shè)計(jì)的不斷完善和發(fā)展，其規(guī)模也在逐步擴(kuò)大。

2、智能照明控制系統(tǒng)特點(diǎn)

（一）設(shè)計(jì)簡單，施工方便

傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)須覆蓋大量的控制電纜和開關(guān)控制設(shè)計(jì)，電纜敷設(shè)非常復(fù)雜，后期維護(hù)困難，換線困難。

（二）多級(jí)控制功能

具有多級(jí)控制功能，控制面板在本地配置，遠(yuǎn)程照明主機(jī)和中心系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（三）多方式開關(guān)

根據(jù)燈的需要實(shí)現(xiàn)多種開/關(guān)方式，并可設(shè)置場景模式。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)局部一對(duì)一的開/關(guān)功能。

（四）具有時(shí)控功能

根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)置日常運(yùn)行維護(hù)模式，并在設(shè)定時(shí)間內(nèi)打開或關(guān)閉照明。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)只能在現(xiàn)場進(jìn)行人工操作。

（五）具有調(diào)光功能

對(duì)燈具進(jìn)行微調(diào)，滿足不同的照明要求，節(jié)約能源。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)沒有調(diào)光功能。

（六）具有自檢功能

提高運(yùn)行維護(hù)效率。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要逐一進(jìn)行研究和檢修。

3、智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

（一）整體設(shè)計(jì)思路

通信難以建立，建設(shè)成本更高。為了解決這一問題，需對(duì)智能照明系統(tǒng)進(jìn)行分段和分布式處理。城市綜合管廊應(yīng)按防火分區(qū)劃分為不同的照明系統(tǒng)控制區(qū)，配置分布式現(xiàn)場控制系統(tǒng)，通過總線和數(shù)據(jù)處理與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。

?基于這一思想，綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如下：（1）根據(jù)功能劃分，數(shù)據(jù)通信集成和線路鋪設(shè)難度，按防火分區(qū)劃分綜合管廊。每個(gè)防火分區(qū)包括人員進(jìn)出、通風(fēng)口、變電站、泵站等功能區(qū)，并根據(jù)各種不同功能劃分應(yīng)用場景和照度要求，對(duì)智能照明控制進(jìn)行優(yōu)化；（2）電源端口和出口以及通?？拷獠凯h(huán)境的其他區(qū)域，配有天窗，照明設(shè)計(jì)須適當(dāng)考慮自然光的因素，具有對(duì)光敏感的部件和人體的感應(yīng)，以控制照明的打開和關(guān)閉。工作人員接近時(shí)開啟，離開時(shí)關(guān)掉；根據(jù)光敏感元件檢測數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值進(jìn)行照明，對(duì)照明度進(jìn)行比較和調(diào)整；現(xiàn)場配有手動(dòng)控制開關(guān)，可手動(dòng)開啟。電子元器件自動(dòng)返回現(xiàn)場照明，燈開關(guān)狀態(tài)等相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；（3）通風(fēng)口、變電所、泵站等區(qū)域，需要定期檢查，采用智能照明系統(tǒng)能降低人工控制的頻率。在這種檢查區(qū)域，可以控制人體感應(yīng)開啟；（4）采用常規(guī)開口和人體檢測相結(jié)合的方法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斷面和通風(fēng)口、變電站消防泵房等現(xiàn)場設(shè)計(jì)和檢測區(qū)域的其他設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了一致性設(shè)計(jì)。

（二）現(xiàn)場檢測系統(tǒng)

與傳統(tǒng)建筑相比，綜合管廊有其特殊性：如管廊位于地下，大部分地區(qū)沒有陽光照射，因此采用照明控制更加困難；管廊的主體結(jié)構(gòu)比較狹窄，普通（紅外）人體傳感器的檢測范圍僅為5~6m（錐角），若采用長間距布置，安裝量大，造成設(shè)備浪費(fèi)。因此，設(shè)計(jì)符合管廊特性的檢測系統(tǒng)是十分必要的。對(duì)于給料口，人員出入口等管廊節(jié)點(diǎn)，采用帶天窗的整體結(jié)構(gòu)，管廊內(nèi)日照，可考慮采用照明傳感器和人機(jī)傳感器組合。當(dāng)人體傳感器檢測到一個(gè)人進(jìn)入照明區(qū)域時(shí)，主控制系統(tǒng)在該區(qū)域內(nèi)接通照明設(shè)備，并根據(jù)現(xiàn)場照明傳感器檢測到的照明值調(diào)整設(shè)備亮度。當(dāng)現(xiàn)場照明達(dá)到管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，關(guān)閉區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備。通風(fēng)、變電站、消防泵房等管道節(jié)點(diǎn)常用于設(shè)備。為了滿足維護(hù)的需要，設(shè)計(jì)可能適合改善照明。考慮人體的定時(shí)控制和感應(yīng)控制相結(jié)合，在照明區(qū)域提供了一種人體傳感器。

（三）管廊照明定時(shí)控制設(shè)計(jì)

智能照明模塊各電路可分別設(shè)置開關(guān)燈時(shí)間（定時(shí)開關(guān)燈）；有些燈根據(jù)時(shí)間開關(guān)，啟用時(shí)間控制功能。時(shí)序功能通過智能網(wǎng)關(guān)模塊和專用控制模塊實(shí)現(xiàn)。完善的時(shí)間機(jī)制，滿足照明管理者多種時(shí)間要求；照明需要更規(guī)則的區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)光時(shí)間自動(dòng)控制；具有天文功能，根據(jù)項(xiàng)目地點(diǎn)的經(jīng)緯度來修正日出/日落時(shí)間，區(qū)分工作時(shí)間和休息時(shí)間，實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制，減輕管理人員的工作量；根據(jù)人流的性特征個(gè)數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)光線亮度，達(dá)到節(jié)能效果。智能網(wǎng)關(guān)模塊支持多組操作場景的預(yù)置和存儲(chǔ)，包括定時(shí)機(jī)制和場景模式，照明管理員可以在需要時(shí)用一個(gè)鍵調(diào)用。結(jié)合日常運(yùn)行方案，控制器配置為隨時(shí)自動(dòng)打開或關(guān)閉區(qū)域中的相應(yīng)電路或照明，從而減少操作員的工作量并實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

（四）照明控制管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

基于綜合管廊數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制設(shè)計(jì)思想，智能控制集成平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)管道庫中燈亮度的實(shí)時(shí)控制，并獲得相關(guān)的狀態(tài)信息。在這個(gè)基礎(chǔ)上，為了提高智能控制系統(tǒng)應(yīng)用的方便性，可以開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序來幫助維修人員進(jìn)行控制和檢查，以達(dá)到節(jié)能的效果。

4、應(yīng)用場景

系統(tǒng)功能：

1、開關(guān)控制：對(duì)通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室按照單個(gè)照明回路、區(qū)域、樓層等實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)照明的開關(guān)燈控制，監(jiān)視受控回路的開關(guān)狀態(tài)。

2、調(diào)光控制：滿足區(qū)域照度和亮度調(diào)節(jié)要求，支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室等場所監(jiān)測照度或亮度，并根據(jù)需要自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節(jié)約了能源，營造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據(jù)不同區(qū)域的功能需求，設(shè)定場景，完成相關(guān)照明燈具的控制組合，滿足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)視各照明支路/回路的運(yùn)行電流、開關(guān)狀態(tài)，并自動(dòng)分析回路是否有故障狀態(tài)并預(yù)警。

5、分區(qū)、總控：支持運(yùn)行管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài)，并根據(jù)需要進(jìn)行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。

6、實(shí)時(shí)報(bào)警：當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中，提示內(nèi)容為故障時(shí)間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)的事件記錄，支持“當(dāng)日"“最近7天"“自定義時(shí)段"方式查詢歷史事件。

5、現(xiàn)場圖片

7、產(chǎn)品選型

6、結(jié)束語

采用智能照明控制系統(tǒng)的綜合管廊運(yùn)行維護(hù)過程可以是合理的照明場景模式規(guī)劃，為了實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制、分區(qū)控制、場景控制等控制模式，通過集中管理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的照明控制模式，降低人力成本和能耗，具有較高的效益。

【參考文獻(xiàn)】

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作者介紹：

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。