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怎么设计市政管廊智能照明控制系统?
更新时间:2024-06-11   点击次数:61次


1市政管廊照明概述

1.1市政管廊照明需求

市政管廊属于现代化城市设施,可将各种市政管线设置在管廊中进行集中化管理,便于管线的安装、检修、监控等工作,确保管线正常运行,同时还可集中设置消防、通风、排水等设施,提高市政管线的管理质量、效率和规范性[3]

由于市政管廊通常建设在地底,光线比较昏暗,为了便于安装、检修等工作,需要建设照明系统,但安装检修工作并不是每天都会进行,管廊中大部分时间无人,若持续照明则造成大量电力资源浪费,如何合理设置照明系统是市政管廊建设中的一个重要问题。依据市政管廊照明的需求,照明系统的设计关键在于灵活控制和节能效用。在市政管廊运营中,电费占全部运营费用的 1/3,可见加强照明系统节能减排的重要性[4]。市政管廊长度可达到数千米,照明需要的灯具数量多,需要采取科学、效率又高的控制系统,在工人进行安装检修时快速、便捷地开启照明,同时在工人离开时方便、及时地关闭照明。

1.2市政管廊照明现状

目前,大部分市政管廊照明系统缺乏智能控制和远程控制功能,仍然采取传统的现场控制方式。通常将照明开关设置在各区域入口位置,便于工人手动开关。但由于管廊长度长、分区多,各种照明开关设置得比较分散,开关灯的效率较为低下。当安装检修人员进入管廊时,需要寻找各区域照明开关,并手动打开,耗费的时间较长,并且很容易出现人为失误。如出现人已经离开但是忘记关灯的情况,造成资源浪费,还容易加速灯具老化,导致灯具使用寿命缩短。

智能照明控制系统是未来市政管廊建设的重要趋势,可更好地实现管廊内部“按需照明",既满足照明需求,又兼顾节能减排,减少人为失误造成的资源浪费,降低运营过程中的电费成本[5]

2市政管廊智能照明控制系统介绍

智能照明控制系统综合了多种现代化技术,包括自动控制技术、通信技术、感应技术、照明调光技术等技术实现对系统中各个灯具的智能控制,可以依据外界环境需求合理调节光源,无须人为手动控制。系统通过电磁调压控制照明线路中的电压、电流变化,可对光源进行调节,并利用各种感应技术掌握外界环境,了解照明情况,智能调整照明,当环境中光线已经比较明亮时,可以调低灯具亮度,在构建明亮舒适的光环境的同时,减少照明系统的额外功耗。

与传统手动控制方式相比,智能照明控制具有显著优势,更加灵活、多元,可依据外部环境自行进行智能调节控制,也可进行人工调节控制;可在现场进行控制,也可远程控制,还具有定时功能,可设定在一定时间后自动关闭照明,能够满足工作人员的各种控制需求,为市政管廊检修人员提供良好的照明环境。智能照明控制系统具有较强适应性,可以满足不同场景的照明控制需求,可依据各个场景的功能特点合理设置传感器,利用传感器采集外界环境信息数据,调节照度,使照度符合场景照明需求。智能照明控制系统可智能调节灯光亮度、颜色等,营造舒适的照明环境,给人更好的照明体验,保护人的眼睛[6]

智能照明控制系统更便于安装、维护,其线路敷设较为简单。传统照明需要安装大量开关和线路,安装比较复杂,后期维修或改换的难度较高。智能照明控制系统可进行智能检测,当系统中的线路、灯具出现问题时,系统可自动定位和报警,而无须维修人员去现场逐一检修排查,有助于提高运营维护效率。

此外,智能照明控制系统可进行远程监控,能够在人员离开之后及时熄灭灯光,避免忘关灯的现象,减少能源损耗。

3市政管廊智能照明控制系统设计

3.1系统组成

智能照明控制系统的组成比较复杂,按照功能的不同可分为三层结构。

(1)现场检测系统:由定时器、传感器等设备组成的现场检测系统负责检测周围环境、收集外界信息数据、接收和反馈控制系统的信号。

(2)现场控制系统:利用各种分布式控制元件,依据控制系统传递的信号来执行各种照明调控动作,从而实现对系统中各种灯具的灵活操控。

(3)控制系统:由通信网络和集成控制、网关、调光、应用软件等模块组成的控制系统可接收现场检测系统的各种信息数据,分析处理后发出相应的信号,从而实现对整个照明系统的智能控制。

4安科瑞智能照明控制系统

4.1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术,技术成熟可靠,安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力,适用于一些中小型的项目;模块化设计,可以任意拼接扩展,同时预留I/O口以及Modbus接口,还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

4.2应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店,以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

4.3系统结构

IMG_256 

4.4系统功能

1)实时检测并显示各个模块的在线状态,反馈现场受控回路的开关状态,监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2)当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警,并将故障报警信息记录并显示在界面中。

3)可以对单个照明回路实现开关控制;每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关,也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4)开关驱动器支持过零触发功能,负载(灯具)的分合操作仅在交流电过零时进行;可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击,延长灯具与控制装置的寿命。

5)对每个照明回路可以预设掉电状态,当照明电源掉电时,开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态;确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6)拖动调光控件,照明设备从0%到100%进行调光,可以对单个照明回路实现调光控制,调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制,也可以对多个照明回路实现调光控制,通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7)点击场景控件,打开或者关闭对应场景设置,软件界面上显示不同的场景模式和场景功能,通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8)设置定时时间,确认时间点后,对该事件点执行的动作进行设置,设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9)系统可以通过预设的当地经纬度信息,自动计算每天的日升日落时间;根据天文时钟控制照明开关,实现日落开灯、日出关灯的功能。

10)所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块;当上位机系统故障或模块离线时,驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行,不影响日常的照明控制效果。

11)系统结构是分布式总线结构;系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作;系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12)预留BA或三方集成平台接口,采用modbus、opc等方式。

4.5设备选型

名称

型号

功能

备注

安科瑞智能照明控制系统

ALIBUS

可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制

 

名称

型号

上行

下行

外形尺寸

备注

智能通信管理机

Anet-1E1S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理机

Anet-1E2S1

1路以太网

1路RS485

140*90*50

 

智能通信管理机

Anet-2E4S1

2路以太网

4路RS485

168*113*54

 

智能通信管理机

Anet-2E8S1

2路以太网

8路RS485

168*113*54

 

 

名称

型号

负载电流

安装方式

外形尺寸

备注

4路开关驱动器

ASL220Z-S4/16

16A

导轨式

144*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路开关驱动器

AS220Z-S8/16

16A

导轨式

216*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

12路开关驱动器

ASL220Z-S12/16

16A

导轨式

288*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

16路开关驱动器

ASL220Z-S16/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.电流检测

6.定时控制

8路调光驱动器

ASL220Z-SD8/16

16A

导轨式

360*90*70

1.控制火线

2.每回路额定电流16A

3.磁保持继电器

4.延时控制

5.0-10V调光

 

名称

型号

性能

安装方式

外形尺寸

备注

红外感应传感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微波感应传感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

微动感应传感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸顶

φ80

开孔55mm

IP网关

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

导轨式

14*28*39

系统组网元件

监控软件接口设备

1联2键智能面板

ASL220-F1/2

2组控制指令

86盒

86*24*86

开关

调光

场景

2联4键智能面板

ASL220-F2/4

4组控制指令

86盒

86*24*86

3联6键智能面板

ASL220-F3/6

6组控制指令

86盒

86*24*86

4联8键智能

ASL220-F4/8

8组控制指令

86盒

86*24*86

5结束语

总而言之,市政管廊的照明需求和照明场景比较特殊,采用智能照明控制系统可获得更好的照明效果,使照明系统的控制更加简单,简化工作流程,减少工作人员的工作量,也能实现节能减排,减少能源浪费。智能照明控制系统已经成为市政管廊照明发展的主要趋势,在实际应用时,需要充分考虑管廊的场景特点展开分区控制,灵活设置人体感应控制、光感控制、定时控制、联锁控制等各种智能控制方式,构建科学、照明控制系统,实现各种照明灯具的自动化、智能化管理,降低管廊运营中的电费成本。

参考文献

[1].林勇. 城市综合管廊的智能照明控制系统分析[J]. 广东建材.

[2].苏山, 袁继纲. 浅谈城市综合管廊照明控制设计[J]. 现代建筑电气

[3].张煜奇. 市政照明工程中的网络化集中控制照明系统设计[J]. 光源与照明

[4].周昉, 毋安晨炜, 李斌. 高填海区某校园地下综合管廊的设计实践[J]. 给水排水

[5].郭韬, 王瑜, 李保泽, 等. 地下污水处理厂照明系统设计探讨[J]. 中国给水排水

[6].高银宝,谭少华,谭大江小城镇地下综合管廊规划建设与管理[J]. 地下空间与工程学报

[7].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版

[8]单丹.马建河 市政管廊智能照明控制系统研究.

 


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