任運業(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)劃建設不僅會直接影響市政建設項目的科學性，而且會對推進城市建設的全過程產(chǎn)生影響。綜合管廊智能照明系統(tǒng)的設計項目備受關注。隨著各類綜合管廊的逐漸增多，綜合管廊的智能化照明設計變得非常重要。本文對城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)進行了深入研究。

關鍵詞：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的重要“基礎設施"，它集電力、通信、路燈、燃氣、供暖、排水等各種公共管道為一體，實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一管理。綜合管廊避免了“拉鏈工作"，預留足夠的空間，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)進行。可以節(jié)約成本，提高城市化用地，加強城市環(huán)境綠色建設，以此來為城市基礎設施的運營打下良好的基礎。在綜合考慮資源開發(fā)利用城市綜合管廊協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎上，對設計方案從多方面進行綜合權衡分析，從而切實做到以市場需求為導向、以技術創(chuàng)新優(yōu)化為中心，符合實際的城市綜合管廊設計工作的價值意義。智能照明控制系統(tǒng)對于城市綜合管廊來說具有突出作用，自動化技術在一定程度上來說，解決了很多的智能化照明設計問題。

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、燃氣、供水和兩種以上市政管道建設為一體，城市綜合管廊，建于城市地下，用于鋪設市政公共管道，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計思路，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，對道路通道及周邊環(huán)境造成影響，解決了“拉鏈路"問題，社會效益和環(huán)境效益明顯。隨著綜合管廊設計的不斷完善和發(fā)展，其規(guī)模也在逐步擴大。

2、智能照明控制系統(tǒng)特點

（一）設計簡單，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控制設計，電纜敷設非常復雜，后期維護困難，換線困難。

（二）多級控制功能

具有多級控制功能，控制面板在本地配置，遠程照明主機和中心系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

（三）多方式開關

根據(jù)燈的需要實現(xiàn)多種開/關方式，并可設置場景模式。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)只能實現(xiàn)局部一對一的開/關功能。

（四）具有時控功能

根據(jù)項目情況設置日常運行維護模式，并在設定時間內(nèi)打開或關閉照明。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)只能在現(xiàn)場進行人工操作。

（五）具有調(diào)光功能

對燈具進行微調(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

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

3、智能照明系統(tǒng)設計研究

（一）整體設計思路

通信難以建立，建設成本更高。為了解決這一問題，需對智能照明系統(tǒng)進行分段和分布式處理。城市綜合管廊應按防火分區(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)進行通信。

?基于這一思想，綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)的設計如下：（1）根據(jù)功能劃分，數(shù)據(jù)通信集成和線路鋪設難度，按防火分區(qū)劃分綜合管廊。每個防火分區(qū)包括人員進出、通風口、變電站、泵站等功能區(qū)，并根據(jù)各種不同功能劃分應用場景和照度要求，對智能照明控制進行優(yōu)化；（2）電源端口和出口以及通常靠近外部環(huán)境的其他區(qū)域，配有天窗，照明設計須適當考慮自然光的因素，具有對光敏感的部件和人體的感應，以控制照明的打開和關閉。工作人員接近時開啟，離開時關掉；根據(jù)光敏感元件檢測數(shù)據(jù)和預設值進行照明，對照明度進行比較和調(diào)整；現(xiàn)場配有手動控制開關，可手動開啟。電子元器件自動返回現(xiàn)場照明，燈開關狀態(tài)等相應的狀態(tài)數(shù)據(jù)；（3）通風口、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，可以控制人體感應開啟；（4）采用常規(guī)開口和人體檢測相結合的方法，對標準斷面和通風口、變電站消防泵房等現(xiàn)場設計和檢測區(qū)域的其他設計思路進行了一致性設計。

（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；管廊的主體結構比較狹窄，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，造成設備浪費。因此，設計符合管廊特性的檢測系統(tǒng)是十分必要的。對于給料口，人員出入口等管廊節(jié)點，采用帶天窗的整體結構，管廊內(nèi)日照，可考慮采用照明傳感器和人機傳感器組合。當人體傳感器檢測到一個人進入照明區(qū)域時，主控制系統(tǒng)在該區(qū)域內(nèi)接通照明設備，并根據(jù)現(xiàn)場照明傳感器檢測到的照明值調(diào)整設備亮度。當現(xiàn)場照明達到管廊設計標準時，關閉區(qū)域內(nèi)的照明設備。通風、變電站、消防泵房等管道節(jié)點常用于設備。為了滿足維護的需要，設計可能適合改善照明。考慮人體的定時控制和感應控制相結合，在照明區(qū)域提供了一種人體傳感器。

（三）管廊照明定時控制設計

智能照明模塊各電路可分別設置開關燈時間（定時開關燈）；有些燈根據(jù)時間開關，啟用時間控制功能。時序功能通過智能網(wǎng)關模塊和專用控制模塊實現(xiàn)。完善的時間機制，滿足照明管理者多種時間要求；照明需要更規(guī)則的區(qū)域，可以實現(xiàn)光時間自動控制；具有天文功能，根據(jù)項目地點的經(jīng)緯度來修正日出/日落時間，區(qū)分工作時間和休息時間，實現(xiàn)時間控制，減輕管理人員的工作量；根據(jù)人流的性特征個數(shù)，自動調(diào)節(jié)光線亮度，達到節(jié)能效果。智能網(wǎng)關模塊支持多組操作場景的預置和存儲，包括定時機制和場景模式，照明管理員可以在需要時用一個鍵調(diào)用。結合日常運行方案，控制器配置為隨時自動打開或關閉區(qū)域中的相應電路或照明，從而減少操作員的工作量并實現(xiàn)節(jié)能目標。

（四）照明控制管理平臺設計

基于綜合管廊數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制設計思想，智能控制集成平臺可以實現(xiàn)管道庫中燈亮度的實時控制，并獲得相關的狀態(tài)信息。在這個基礎上，為了提高智能控制系統(tǒng)應用的方便性，可以開發(fā)相應的應用程序來幫助維修人員進行控制和檢查，以達到節(jié)能的效果。

4、應用場景

系統(tǒng)功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區(qū)域、樓層等實現(xiàn)對應照明的開關燈控制，監(jiān)視受控回路的開關狀態(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、會議室等場所監(jiān)測照度或亮度，并根據(jù)需要自動/手動調(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，設定場景，完成相關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：實時監(jiān)視各照明支路/回路的運行電流、開關狀態(tài)，并自動分析回路是否有故障狀態(tài)并預警。

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

6、實時報警：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，提示內(nèi)容為故障時間、模塊位置、故障說明。

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

5、現(xiàn)場圖片

7、產(chǎn)品選型

6、結束語

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

【參考文獻】

[1]耿俊芬,城市綜合管廊的智能照明控制系統(tǒng)研究。

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版。

作者介紹：

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。