未曉妃
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
0引言
近年來(lái),隨著城市快速發(fā)展,城市新區(qū)、各類(lèi)園區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)域的新建道路根據(jù)功能需求同步建設(shè)地下綜合管廊;老城區(qū)結(jié)合舊城更新道路改造、河道治理、地下空間開(kāi)發(fā)等,因地制宜統(tǒng)籌安排地下綜合管廊建設(shè)。為推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)工作國(guó)務(wù)院發(fā)布了“于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)”,明確到2020年建成一批地下綜合廊并投運(yùn)營(yíng)綜合管廊建設(shè)的意義在于充分地利用地下空間,節(jié)省投資,對(duì)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改變城市面貌、保障城市安全都具有重要作用。照明系統(tǒng)作為城市綜合管廊設(shè)備系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,如何實(shí)現(xiàn)合理控制、節(jié)能環(huán)保等要求已經(jīng)成為重要課題。城市綜合管廊的照明有別于其他工程,其控制方式對(duì)管廊運(yùn)行和節(jié)約電能起著非常重要的作用。因此,在全國(guó)城市地下綜合管廊建設(shè)大量興起的背景下,研究城市管廊照明控制設(shè)計(jì)具有重要意義。
1 城市綜合管廊照明特點(diǎn)
城市綜合管廊設(shè)置于地下,需要長(zhǎng)期、穩(wěn)定合理的照明。城市綜合管廊照明具有以下特點(diǎn):
(1)管廊區(qū)間長(zhǎng)度較長(zhǎng),燈具數(shù)量較多,對(duì)控制、節(jié)能的需求較高。
(2)電費(fèi)占城市綜合管廊運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的 1/3照明電費(fèi)是管廊公司運(yùn)營(yíng)成本的重要部分。
(3)內(nèi)一只在作人員通行檢修維護(hù)時(shí)開(kāi)啟。
2城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則
城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則是應(yīng)保證功能按需開(kāi)啟照明、節(jié)約電能保護(hù)環(huán)境,合理選擇照明控制方式。
3城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)
3.1管廊明現(xiàn)場(chǎng)就地控制設(shè)計(jì)
管廊照明現(xiàn)場(chǎng)就地控制是按照管廊防火分區(qū)的原則,每個(gè)防火分區(qū)在投料口、人員出入口、防火分區(qū)門(mén)處、逃生口處及設(shè)備用房均就地設(shè)置防水照明控制按鈕盒,當(dāng)按下防水照明控制按鈕盒,該區(qū)域的照明啟動(dòng)。管廊由于只允許有權(quán)限的工作人員進(jìn)出,基本能做到“人來(lái)燈開(kāi),人走燈關(guān)”的管理控制,但因?yàn)楣芾葏^(qū)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)、防火分區(qū)較多、照明控制按鈕
3.2管廊照明人體感應(yīng)控制設(shè)計(jì)
基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品,當(dāng)有人
3.3照明井蓋聯(lián)鎖控制設(shè)計(jì)
管廊照明井蓋聯(lián)鎖控制是當(dāng)井蓋打開(kāi)時(shí),
3.4廊照明遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)
管廊照明遠(yuǎn)程控制是由監(jiān)控心 ACU 控制柜控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程啟/停照明系統(tǒng),并監(jiān)測(cè)照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。自控系統(tǒng)模塊安放在低壓照明配電箱內(nèi),直接對(duì)照明回路進(jìn)行控制。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和自控合理性,建議對(duì)聯(lián)動(dòng)邏輯做出以下設(shè)計(jì):當(dāng)井蓋開(kāi)啟和遠(yuǎn)程開(kāi)啟兩種情況實(shí)現(xiàn)一種照明就開(kāi)啟。當(dāng)并蓋關(guān)閉,同時(shí)遠(yuǎn)程關(guān)閉照明時(shí),照明才能關(guān)閉。這樣可以避免井蓋關(guān)閉時(shí)遠(yuǎn)程無(wú)法開(kāi)啟照明的情況,也保證井蓋開(kāi)啟時(shí),在監(jiān)控心沒(méi)人時(shí)照明自動(dòng)開(kāi)啟。
3.5管廊照明場(chǎng)景控制設(shè)計(jì)
場(chǎng)景控制是智能照明控制系統(tǒng)中的一大亮點(diǎn),是燈光控制的一種體現(xiàn),在不同的地點(diǎn)需要的照明控制方式不同;而相同的地點(diǎn)根據(jù)客戶的需求也可以設(shè)置不同的場(chǎng)景,通過(guò)預(yù)先設(shè)置燈光場(chǎng)景模式,場(chǎng)景內(nèi)容可以是組合式燈光開(kāi)與關(guān),也可以對(duì)燈光的明亮度調(diào)節(jié),每個(gè)場(chǎng)景受控設(shè)備數(shù)量無(wú)限制,場(chǎng)景存儲(chǔ)在網(wǎng)關(guān)模塊中,可以被任意控制終端所調(diào)用,如控制面板平板電腦、手機(jī)等。硬件方面,智能調(diào)光更切合用戶對(duì)發(fā)光度的需求,適時(shí)調(diào)暗光度,節(jié)能環(huán)保;軟件方面,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控,通過(guò)綁定開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng),可實(shí)我多個(gè)開(kāi)關(guān)控制一路設(shè)備或一個(gè)開(kāi)關(guān)控制多路設(shè)備的自由組合,在一個(gè)終端上控制所有燈具。根據(jù)城市綜合管廊需要可將所控區(qū)域照明預(yù)先設(shè)定各種場(chǎng)景,如無(wú)人場(chǎng)景、正常巡檢場(chǎng)景、消防應(yīng)急場(chǎng)景等需要時(shí)可通過(guò)控制心主機(jī)進(jìn)行控制。
3.6管廊照明照度控制、調(diào)光控制設(shè)計(jì)
照度控制、調(diào)光控制是根據(jù)管廊內(nèi)照度傳感器的數(shù)據(jù),判斷自然光導(dǎo)管系統(tǒng)是否能滿足照度要求,來(lái)決定是否開(kāi)啟人工照明燈具以及是否需要調(diào)光控制。每個(gè)回路能單獨(dú)設(shè)置不同的光照度進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈;光控功能和時(shí)控功能可以同時(shí)使用。功能實(shí)現(xiàn):裝上光照度傳感器能接收外接信號(hào),并能將感應(yīng)的信息傳遞給其他設(shè)備裝置(如調(diào)光器,開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器)以實(shí)現(xiàn)其功能。光感探潤(rùn)器通過(guò)干接點(diǎn)模塊接入總線,照明智能場(chǎng)景控制器也接入總線。通過(guò)設(shè)置在控制心的主機(jī),對(duì)綜合管廊內(nèi)各個(gè)區(qū)域的照度進(jìn)行檢測(cè),合理控制各個(gè)區(qū)域燈具開(kāi)關(guān)數(shù)量,并調(diào)光。
3.7管廊照明定時(shí)控制設(shè)計(jì)
3.8管廊智能照明控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)主要由智能照明主機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)繼電器開(kāi)關(guān)模塊調(diào)光模塊、控制面板、網(wǎng)關(guān)、照度傳感器、應(yīng)用軟件以及其他功能模塊等組成。管廊各防火分區(qū)配電箱內(nèi)設(shè)置繼電器開(kāi)關(guān)模塊就地設(shè)置控制面板,并通過(guò)總線串接至設(shè)備室網(wǎng)關(guān)由網(wǎng)關(guān)上傳 BAS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)一般都是與城市綜合管廊整體控制系統(tǒng)一并考慮的。城市綜合管廊整體控制系統(tǒng)一般都采用ACU控制柜控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊內(nèi)設(shè)備的智能控制需求和監(jiān)控需求。ACU控制柜控制系統(tǒng)對(duì)管廊內(nèi)照明狀態(tài)信息進(jìn)行采集,包括液壓井蓋狀態(tài)、照明系統(tǒng)運(yùn)行工況、火災(zāi)報(bào)警信號(hào)等。
ACU 控制柜控制系統(tǒng)對(duì)照明運(yùn)行控制管理原則如下:
(1)當(dāng)某區(qū)域的紅外對(duì)射裝置發(fā)生人侵報(bào)警時(shí),ACU控制柜控制系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)相關(guān)區(qū)域的照明及相應(yīng)部位照明設(shè)備。
(2)通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與監(jiān)控心進(jìn)行通信,將采集的信號(hào)顯示到監(jiān)控主機(jī)。
4 城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向智能照明控制系統(tǒng)特點(diǎn)
4.1與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)相比,城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
(1)智能照明控制系統(tǒng)為總線系統(tǒng),設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,施工安裝方便且便于維護(hù)保養(yǎng)可擴(kuò)展性好。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)需涵蓋大量控制電續(xù)及開(kāi)關(guān)控制的設(shè)計(jì),線纜敷設(shè)十分繁雜,后期維護(hù)保養(yǎng)困難,改線、換線難。
(2)具有多級(jí)控制的能就地設(shè)置制面板,遠(yuǎn)端可由智能照明主機(jī)及中級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能通過(guò)就地開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)就地控制。
(3)根據(jù)需求對(duì)燈具實(shí)現(xiàn)多種方式的開(kāi)/關(guān),并能設(shè)置場(chǎng)景模式。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)本地的一對(duì)一開(kāi)/關(guān)功能。
(4)具有時(shí)控功能根據(jù)項(xiàng)設(shè)置常運(yùn)維模式,在設(shè)定時(shí)間內(nèi)打開(kāi)或關(guān)閉照明燈具傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能就地手動(dòng)操作。
(5)具有調(diào)光功能對(duì)具進(jìn)行光以滿足不同的照明要求,并有節(jié)能。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)光功能。
(6)與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。
(7)具有自巡檢功能有提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),需逐一排查、檢修。
4.2智能照明控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)具有4大優(yōu):
(1)智能化控制更簡(jiǎn)單。使照明系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài),系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定的照明模式進(jìn)行工作,這些照明模式會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)切換。
(2)提高管理水平,減少維護(hù)費(fèi)用。城市綜合管廊一般較長(zhǎng),人工維護(hù)繁瑣,智能照明控制系統(tǒng)將普通照明人為的開(kāi)與關(guān)轉(zhuǎn)換成智能化管理,使管理者能將其管理意識(shí)運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中,同時(shí)大大減少城市綜合管廊的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
(3)可觀的節(jié)能效。使用電力電子技術(shù),能對(duì)控制區(qū)域內(nèi)的燈具進(jìn)行智能調(diào)光當(dāng)室外光較強(qiáng)時(shí)光導(dǎo)管系統(tǒng)可以滿足照度標(biāo)準(zhǔn)要求,管廊室內(nèi)人工照明自動(dòng)調(diào)暗,室外光較弱時(shí)光導(dǎo)管系統(tǒng)不滿足照度標(biāo)準(zhǔn)要求,管廊室內(nèi)人工照明則自動(dòng)調(diào)亮,使室內(nèi)的照度始終保持在恒定值左右,從而能夠充分利用自然光實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外,智能照明管理系統(tǒng)設(shè)置照明工作狀態(tài)等方式,避免照明區(qū)域“長(zhǎng)明燈”等現(xiàn)象根據(jù)照明的使用規(guī)律啟動(dòng)不同的燈光場(chǎng)景通過(guò)進(jìn)行調(diào)光,使燈具無(wú)需滿負(fù)荷運(yùn)行,達(dá)到照度效果,并節(jié)約用電。
(4)保護(hù)燈具延長(zhǎng)壽命。保護(hù)實(shí)際上也是節(jié)能的一種方式,燈具損壞的致命原因主要是電壓過(guò)高,工作電壓越高其壽命則成倍降低因此適當(dāng)降低燈具工作電壓是延長(zhǎng)燈具壽命的有途徑。智能照明控制系統(tǒng)能成功地抑電網(wǎng)的沖擊電壓和電涌電壓,使燈具不會(huì)因上述原因而過(guò)早損壞,并且采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)避免燈絲的熱沖擊,進(jìn)一步延長(zhǎng)燈具壽命(延長(zhǎng)2-4倍)有降低照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。
智能照明控制系統(tǒng)結(jié)合中級(jí)可視化軟件的集中管理,通過(guò)多級(jí)控制、時(shí)鐘控制、照度控制場(chǎng)景模式控制等多種控制方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效的照明控制,其良好的控制、節(jié)能性能十分適用于城市綜合管廊照明系統(tǒng)。城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)不但可以節(jié)約人力成本還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。
4.3能控制統(tǒng)發(fā)方向
目前,智能照明控制尚處于比較簡(jiǎn)單的聯(lián)動(dòng)階段,與實(shí)際場(chǎng)景的融*度還需加強(qiáng),而且需提高普通器件、傳感器、控制器質(zhì)量,降低成本在產(chǎn)品和解決方案上實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的突破,如遙控手機(jī)APP控制語(yǔ)音控制等。因此城市綜合管廊智能照明控制行業(yè)的未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走。
5 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)
5.1平臺(tái)概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體,為建立可靠、安全、效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持,從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì),解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。
5.2平臺(tái)組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深集成的自動(dòng)化平臺(tái),它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、效、有序的要求。
5.3平臺(tái)拓?fù)鋱D
5.4平臺(tái)子系統(tǒng)
電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所,對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表,用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。
環(huán)境監(jiān)測(cè)
環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門(mén)禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警,同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
馬達(dá)監(jiān)控
馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。
電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。
智能照明控制
防火分區(qū)單獨(dú)控制,分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器;開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng),接收消防報(bào)警信息,強(qiáng)制打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器回路。
廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器,使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開(kāi)啟燈具,在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮,離開(kāi)后燈具關(guān)閉。
除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外,還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制,實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況,必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣,距離過(guò)長(zhǎng),除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外,還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制,實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況,必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,支持延時(shí)控制,避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng),可獨(dú)立工作,每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊,可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。
6相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
6.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
6.2智能照明系統(tǒng)
6.3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
6.4消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
6.5防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)
6.6消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
7結(jié)語(yǔ)
針對(duì)城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì),提出了管廊照明控制設(shè)計(jì)的原則,并給出了多種照明控制設(shè)計(jì)的方法,可為電氣設(shè)計(jì)人員提供參考。
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