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浅谈照明控制系统在综合管廊中的应用
  • 发布日期:2020-07-19      浏览次数:76
    • 蒋超萍

      江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

      [摘要]通过分析城市综合管廊照明特点,从运营功能需 求及节能管理角度分析了城市综合管廊釆用智能照明控制系统的可行性。通过传统照明与智能照明的比较分析,论述了智能照明控制系统的优越性。

      [关键词]城市综合管廊 智能照明控制系统 节能多级控制

      随着城市建设规模和密度越来越大,对市政管线的需求量也将越来越大,对市政管线安全运行的保证率要求也越来越高。传统的直埋敷设方式,虽 然施工简单、投资小,但存在管线破损不易发现、 管线维修或扩容需开挖路面、管线缺乏保护抗灾能 力差、纵横交错的地下管线又分属不同部门无法统一管理、占据了大量宝贵的城市地下空间等问题, 传统的敷设方式已越来越不能满足城市发展的需求。近几年,国家密集出台与城市综合管廊相关的 政策文件,从政策、资金等多方面对综合管廊建设 给予大力支持,我国进入城市综合管廊的高速发展 时期。随着我国城市综合管廊建设水平的不断提高,智能化、现代化技术成果的应用也日渐广泛。照明系统作为城市综合管廊设备系统中的一个重要组成部分,如何实现控制、节能环保等要求已经成为摆在我们面前的重要课题。经历多年的发展完善, 智能照明控制系统已在诸多的市政项目中推广使用,其良好的控制、节能特性十分适用于城市综合管廊照明系统。

       

      一、城市综合管廊照明特点

      城市综合管廊作为一种现代化、集约化的城市基础设施,将两种或两种以上市政管线集中设置于一个地下空间中,同时设置检修、吊装、通风、消 防、排水、照明、监控等附属系统,相对于传统的 敷设方式,有着消除城市拉链路、保证城市“生命 线”安全运营、有效利用地下空间、改善城市建设 环境、市政管线集中信息化管理等诸多优越性,是市政管线敷设发展的趋势。因其设置于地下,内部无自然采光,所以需要长期稳定合理的照明。

      结合目前国内已运营的城市综合管廊项目,分析得出城市综合管廊照明具备以下特点:

      • 管廊区间长度较长,灯具数量较多,对控制、节能的需求较高。
      • 电费占城市综合管廊运营费用的1/3,照 明电费是管廊公司运营成本的重要部分。
      • 管廊内长期无人,照明一般只在工作人员通行、检修时开启。

       

      二、城市综合管廊传统照明设计方案

      城市综合管廊内设一般照明和应急照明,正常情况下应急照明兼做一般照明使用。一般照明由防火分区内一般照明配电箱配电,应急照明由防火分区内应急照明配电箱配电,应急照明灯具自带蓄电池,应急电源持续供电时间不应小于60 min0

      城市综合管廊中照明通常只采用就地翘板开关控制。目前在运营的各城市综合管廊项目中,多为在管廊内各设备房、区间各防火分区设置就地控制的翘板开关,由于只允许有权限的工作人员进出, 基本能做到“人来灯开,人走灯关”的管理控制。 但因为管廊区间长度较长、防火分区较多、翘板开 关较多,工作人员巡检时很容易人为的漏关,并因为照明没有远程的监控,一旦漏关,并不能及时知道,从而造成照明电费长期的浪费。

      三、智能照明控制系统在城市综合管廊中的应用

      1.智能照明控制系统

      • 智能照明控制系统的组成

      智能照明控制系统主要由智能照明主机、通信网络、继电器开关模块、调光模块、控制面板、网关、照度传感器、应用软件以及其他功能模块等组成。

      • 智能照明控制系统的特点

      与传统照明控制系统相比,智能照明控制系统具有以下特点:

      • 智能照明控制系统为总线系统,设计较为简单,施工安装方便,且便于维护保养,可扩展性好。 传统照明控制系统需涵盖大量控缆及开关控制的设计,线缆敷设十分繁杂,后期维护保养困难,改线 换线难。
      • 智能照明控制系统具有多级控制的功能,就 地设置面板控制面板,远端可由智能照明主机及中央级系统实现远程监控。传统照明控制系统只能通过就地翘板开关实现就地控制。
      • 智能照明控制系统可以根据需求对灯具实现 多种方式的开关,并能设置场景模式。传统照明控制系统只能实现本地的一对一开关功能。
      • 智能照明控制系统具有时控功能,可以根据项目工况设置日常运维模式,在设定的时间内打开或关闭照明灯具。传统照明控制系统只能就地手动操作。
      • 智能照明控制系统具有调光功能,可以对灯具进行调光以满足不同的照明要求,并有效节能。 传统照明控制系统没有调光功能。
      • 智能照明控制系统可以与其他系统联动控 制,而传统照明控制系统无法实现。
      • 智能照明控制系统具有自巡检功能,可以有效提高运营维护效率。传统照明控制系统出现故障时,需逐一排査检修。

      2.城市综合管廊智能照明控制方案设计

      结合城市综合管廊照明特点及实际使用情况,明确控制方式如下:

      • 由于城市综合管廊内长期无人,故仅需实现分区域开关控制,无须调光控制。
      • 各防火分区配电箱内设置继电器开关模块,就地设置控制面板,并通过总线串接至设备室网关,由网关上传BAS实现远程监控。
      • 结合日常运营维护计划,通过时钟控制器可以设置任意时间内自动打开或关闭相应回路或区域内照明灯具,在减少运营人员工作量的同时,达到节能效果。
      • 通过设置在控制中心的主机,对综合管廊内各个区域的照度进行检测,合理控制各个区域灯具开关数量。
      • 根据城市综合管廊需要可将所控区域照明 预先设定为各种场景,如无人场景、正常巡检场景、消防应急场景等,需要时可通过控制中心主机进行控制。

      城市综合管廊智能照明控制系统拓扑图如下:

      图1城市综合管廊智能照明控制系统拓扑图

      四、安科瑞智能照明控制系统

      4.1系统简介

      Acrel-BUS智能照明控制系统,是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲,是在EIB,Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的,其中EIB(European Installation Bus,欧洲安装总线)是该总线技术的主体。

      Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIB BUS总线(即KNX总线)作为总线线缆,将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统,既可实现照明灯具的远程集中控制,又可实现就近控制功能。该系统理论连接控制模块数量达580000多个。

      安科瑞智能照明产品种类齐全,方案完善。用户可通过控制面板、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控制,特别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系统。

      4.2系统结构

      系统一般采用分层结构,搭建项目时,划分成域、支线、域-支线这种分布式总线结构。一方面其布局清晰,布线简单,容量大,对各种类型的项目尤其是大型公建项目特别适用,另一方面有效提高了系统的可靠性。由于每个域和每条支路分别分配了总线电源,这种电气的隔离使得系统的某个部分出现故障时,其他部分仍能继续工作,一条线路或一个域内的数据通信不会影响到其它范围的数据通信。

       

      4.3产品介绍及选型

      产品分类

      型号及对应名称

      主要功能

      电源

      ASL100-P640/30

      总线电源模块,为 KNX/EIB 系统标准供电电源,该模块可为与其在同一支线上的其他控制模 块进行供电。

      该电源模块输入端接入普通的市电回路,输出端使用 KNX 总线线缆将其他模块接入系统中。该电源模块不仅可以为总线提供电压,耦合总线信号,并且监测 KNX/EIB/系统的电压。另外该电源模块还会提供一个 30V 的辅助直流电压,为其他的外设(如触摸屏幕、IP 网关等)提供电压。

      开关驱动器

      ASL100-S2/16

      该系列开关驱动器,有四路、八路、十二路三种型号可选择。该模块是用于对负载进行开关 控制的驱动器,具有手动操作开关、开关延时设 定、状态反馈、总线电压断开和恢复后继电器开 关状态的设定,还具有场景开关、阈值开关等功能。

      ASL100-S4/16

      ASL100-S8/16

      ASL100-S12/16

      调光驱动器

      ASL100-SD2/16

      该系列 0—10V 调光驱动器,有两路、四路两种型号可选择。该模块既可以对负载进行开关 控制,还可以输出 0—10V 调光信号对具有 0-10V 调光接口的灯具进行调光,此外该模块还可通过 设置实现预设控制、场景控制功能。

      ASL100-SD4/16

      ASL100-TD2/5

      可控硅调光驱动器,既可以对负载进行开关 控制,还可以对支持可控硅调光的灯具进行调光 此外该模块还可通过设置实现预设控制、场景控制功能。

      智能面板

       

      ASL100-F1/2

      该系列智能面板有一联两键、两联四键、四 联八键三种选择。该系列面板使用标准接线端子 和 KNX 总线线缆将面板接入系统,无需额外的供电模块。

      该系列智能面板通过弱电控制强电,避免智能面板直接控制强电存在的危险。

      该系列智能面板可通过区分按键短按长按并结合不同参数设置实现开关控制、调光控制、百叶窗控制、场景控制、数值发送控制等功能。

       

      ASL100-F2/4

       

      ASL100-F4/8

      二合一传感

      ASL100-T2/BM

      该系列两通道传感器,分别探测人体移动(物体移动)和光照度,将感应的信号处理后传 递给其他控制模块(如调光驱动器、开关驱动器等)并实现相应的自动控制功能。

      ASL100-T2/BR

      输入模块

      ASL100-DI4/20

      干接点输入模块,通过外部输入或(和)手动操作按键来控制驱动器的动作。该模块自带 20V 的 DC 输入信号,因此无需外部电压输入,当检测到外部干接点信号输入时,模块可根据功能设 定向总线发送相应的报文。

      该模块的功能设定主要包括:四路开关信号,调光功能,窗帘功能,数值发送,场景控制, 顺序发送,计数功能,多重操作功能。

      ASL100-WI4/230

      湿接点模块通过外部输入或(和)手动操作按键来控制驱动器的动作。该湿接点模块支持12V~230V AC DC 电压输入。当系统检测到外部有源信号输入时,模块可根据预设功能向总线发送报文。

      该模块的功能设定主要包括:四路开关信号,调光功能,窗帘功能,数值发送,场景控制, 顺序发送,计数功能,多重操作功能

      、结语

      在城市综合管廊中釆用智能照明控制系统,结合中央级可视化软件的集中管理,通过多级控制、 时钟控制、场景模式控制等多种控制方式,可以实现经济的照明控制。城市综合管廊智能照明控制系统不但可以节约人力成本,其良好的节能、环保、降耗特点还具有良好的经济效益及社会效应。

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