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【應用案例】城市綜合管廊智能照明設計應用

瀏覽次數(shù):614更新時間:2023-11-09

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1城市綜合管廊現(xiàn)狀照明設計

   隨著人們對照明的需求不斷提高,傳統(tǒng)照明由于電耗高、控制系統(tǒng)落后等缺點難以滿足智能化的發(fā)展,節(jié)能環(huán)保、*效、便捷的智能照明系統(tǒng)已在越來越多的行業(yè)中廣泛應用。照明系統(tǒng)是城市綜合管廊重要組成部分,也是整個管廊中電能消耗的,綜合管廊運營單位對于照明系統(tǒng)的控制和節(jié)能的需求越來越強烈。綜合管廊照明系統(tǒng)包括普通照明和應急照明,應急照明在平常情況下兼做正常照明使用,普通照明和應急照明由各自防火分區(qū)的照明箱供電。目前,照明系統(tǒng)為“人來手開,人走手關”的管理模式。管廊的分區(qū)和節(jié)點繁多,容易造成人為漏關燈的情況,中控室無法遠程控制,造成電能的浪費。因此,智能照明系統(tǒng)對于綜合管廊的安全、節(jié)能運行十分重要。

2智能照明控制系統(tǒng)設計

2.1智能照明系統(tǒng)

   智能照明控制系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術,主要由感知層、網(wǎng)絡層和應用層組成。其中,感知層由led智能燈具和智能照明網(wǎng)關構成,用來識別物體,采集信息來源;網(wǎng)絡層由局域網(wǎng)和中*服務器組成,負責處理傳遞和處理信息。智能照明控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1智能照明控制系統(tǒng)

   智能照明控制系統(tǒng)主要利用LED智能燈具發(fā)出多普勒波來檢測人員運動,把收集的信號上傳至操作員站,操作員站發(fā)出信號對附近智能燈具進行點亮,再通過PWM調(diào)光技術對LED智能燈具進行調(diào)節(jié),真*實現(xiàn)“人來燈開,人走燈熄”的管理方式。

2.2感應原理

    多普勒效應原理。根據(jù)多普勒效應原理,當有物體移動的時候,傳感器檢測到微波,并產(chǎn)生多普勒信號,再對輸出信號進行放大及濾波處理,通過控制單元點亮該燈具內(nèi)的LED光源,并通過網(wǎng)關聯(lián)動控制其他LED燈點亮,通過PWM調(diào)光技術對LED燈的亮度進行調(diào)節(jié)閃。多普勒效應MD控制系統(tǒng)由傳感器單元、處理單元及控制單元組成。傳感器單元主要對多普勒信號和光照進行收集。處理單元的作用是,對已經(jīng)采集的多普勒信號和光照信號進行放大及整*處理,并產(chǎn)生中斷信號,通知控制器對信號進行分析??刂茊卧獙μ幚砗蟮男盘栠M行分析,并向LED智能燈具發(fā)出控制指令,點亮LED燈并對亮度進行調(diào)節(jié)。多普勒效應LED控制系統(tǒng)如圖2所示。

圖2多普勒效應LED控制系統(tǒng)

   系統(tǒng)工作原理:傳感器單元接收自然光和物體的信號,傳感器不斷發(fā)射和接收微波,將微波的頻率信號轉換為電信號,當無物體的時候為高電平,當有物體通過時為低電平。在一段的時間內(nèi)產(chǎn)生幾個低脈沖信號時,判斷有人通過,再確定點亮LED燈,同時通知相鄰的控制單元點亮相近的LED燈。

   多普勒效應的優(yōu)點。隨著技術和科技的發(fā)展,燈具市場也緊跟著時代發(fā)展的步伐,不管燈具還是控制方式都發(fā)生了天翻地覆的變化,具有節(jié)能環(huán)保、光效高、智能控制、響應快等一系列優(yōu)點,倍受大眾喜愛。燈具和控制方式也隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,從以前鑄燈手動控制發(fā)展為雷達感應自動開啟的智能控制方式。

2.2.1燈具的優(yōu)點

   現(xiàn)階段市場主要為節(jié)能燈、普通的LED燈具和LED智能燈幾種。相比之下,LED智能燈具有很大的優(yōu)勢。各種燈具參數(shù)對比如表1所示。

   經(jīng)過以上技術對比,LED智能燈具有以下優(yōu)點:

(1)通過PWM調(diào)光技術控制,對燈具壽命沒有影響;

(2)反應速度靈敏,節(jié)能指標高,可按指令開啟任意一只或幾只燈具;

(3)使用壽命長;

(4)可按業(yè)務需求點亮,實現(xiàn)聯(lián)動控制設計需求;

(5)自動調(diào)光,可以營造舒適的照明環(huán)境。

2.2.2工作原理

   燈具的工作原理隨著科技發(fā)展也在與時俱進,主要有觸摸式、聲控式、紅外式及雷達式等。

   不同的工作原理也有著各自的優(yōu)缺點。各種燈具工作原理對比如表2所示。

 

   經(jīng)過以上技術對比,雷達式感應技術具有以下優(yōu)點:

(1)更加靈活的控制方式;

(2)受環(huán)境影響小,不受環(huán)境、溫度、灰塵等影響;

(3)更加節(jié)能;

(4)自動化管理,管理成本更低。采用多普勒效應原理的LED燈智能照明控制系統(tǒng)使綜合管廊的照明系統(tǒng)更加*效、節(jié)能,更容易控制。

2.3綜合管廊的綜合設計

   綜合管廊要求以每個防火分區(qū)作為單獨控制區(qū)域,一個防火分區(qū)由配電間、通風口、逃生口、投料口和管廊標準段等區(qū)域組成。其中一些區(qū)域帶有百葉窗,有自然光可以輔助照明,可通過優(yōu)化照度來節(jié)能。所以又將綜合管廊的區(qū)域分為有光區(qū)域和無光區(qū)域。綜合管廊設計方案如表3所示。

 

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3與其他系統(tǒng)相結合

    城市綜合管廊的子系統(tǒng)繁多而復雜,實現(xiàn)子系統(tǒng)有*統(tǒng)一使得統(tǒng)一管理平臺變得更加集成化。智能照明系統(tǒng)的LED智能燈具可以擁有自己的地址,可以在中控室顯示自己的狀態(tài),實現(xiàn)人員定位,形成人員巡檢路徑。在非正常進入的情況下,ULD智能燈具把信號上傳至中控室,中控室發(fā)出報警,并聯(lián)動安防系統(tǒng)進行取證。

   智能照明控制系統(tǒng)與管廊中的人員定位系統(tǒng)、紅外入侵系統(tǒng)可以相結合。智能照明系統(tǒng)加強前端設備和數(shù)據(jù)采集功能,弱化巡檢的需求。通過安裝接近傳感器和人員定位系統(tǒng),檢測入侵和非正常事件。實現(xiàn)準確定位人員位置和精*報警入侵檢測,提供具體入侵位置,并自動上傳報警位置視頻信息。

4.安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

   ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術,技術成熟可靠,安全穩(wěn)定。開關驅(qū)動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設計,可以任意拼接擴展,同時預留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進行數(shù)據(jù)交換。

4.2應用場所

   適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結構

4.4系統(tǒng)功能

1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場受控回路的開關狀態(tài),監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

2)當發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關設備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

3)可以對單個照明回路實現(xiàn)開關控制;每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關,也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關控制。

4)開關驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能,負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有*減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。

5)對每個照明回路可以預設掉電狀態(tài),當照明電源掉電時,開關驅(qū)動器會自動切換到預設的掉電狀態(tài);確保重新上電時燈具的開關狀態(tài)是確定與可控的。

6)拖動調(diào)光控件,照明設備從0%到100%進行調(diào)光,可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,通過圖標的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關的狀態(tài)。

7)點擊場景控件,打開或者關閉對應場景設置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態(tài)是打開還是關閉。

8)設置定時時間,確認時間點后,對該事件點執(zhí)行的動作進行設置,設置燈在設定的時間點亮或者滅。

9)系統(tǒng)可以通過預設的當?shù)亟?jīng)緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據(jù)天文時鐘控制照明開關,實現(xiàn)日落開燈、日出關燈的功能。

10)所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊;當上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時,驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。

11)系統(tǒng)結構是分布式總線結構;系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設定實現(xiàn)功能的多樣性。

12)預留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。

4.5設備選型

 

 

 

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