华元69&63地块智能照明监控系统的设计与应用

 刘丹
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

 

摘要：随着社会经济的发展及网络技术、通信技术的提高，人们对照明设计提出了新的要求，它不仅要控制照明光源的发光时间、 亮度， 而且与其它系统来配合不同的应用场合做出相应的灯光场景。随着社会资源应用结构不断变革，智能照明控制系统的应用，已成为电力资源应用的发展新趋向。本文通过华元69&63地块项目中的照明的应用介绍智能照明在商场的应用。
关键字：智能照明系统；节能减排；照明控制；
0  概述
  华元69&63地块位于杭州市临平新城核心位置，为杭州市地铁一号线南苑站地铁上，是临平的城市综合体。项目总占地面积约6.8万方，其中地上建筑面积约47万方，地下建筑面积约17万方，总计约64万方。酒店、酒店公寓、高尚住宅、写字楼于一体，具体为地上部分规划建设七层商业裙房以及一幢约160米高的五酒店,地下部分规划为地下三层，3000多个车位；局部商业街和超市，地下商业街和地铁出口直接相连，并贯通临平新城地下商业街。
  随着科技的发展和社会的不断进步，人们对生活品质要求越来越高，传统照明方式虽然结构简单、直观，但控制方式单一，只能进行开或关，整个照明系统只能采用人工值班方式，而安科瑞智能照明系统操作方便，能随时、随地、随意控制灯具的亮度和发光时间，节能节电，在不同时段或天气下自动启动不同亮度，模式可配置，可以通过预设情景模式控制灯具，而传统的照明系统无法满足这些要求，于是为华元69&63地块工程设计一套安科瑞智能照明监控系统，该项目需配置智能照明监控模块，控制公共照明区域的通断，并同时设置多场景照明回路。
1  系统结构描述
  本监控系统主要实现华元69&63地块的楼层以及地下室公共区域的照明回路的远程控制。该系统总计有9台ASL100-S8/16和18台ASL100-S12/16，现场所有智能照明控制模块采用混合串并联的方式接在一起，采用KNX总线通讯，从而完成整个公共区域的智能照明控制网络，终实现值班室总机的通讯，完成后台和分控的数据连接。
  本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；
  如图（1）所示：

图（1）网络拓扑图

  间隔设备层主要为：智能照明控制模块。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均通过现场KNX总线组网通讯，实现数据现场采集。
  网络通讯层主要为：智能照明网关，其主要功能为把分散在现场采集装置集中控制，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
  站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
  以上开关模块均采用KNX总线传输，一般都采用4根连线，接线简单方便，大传输距离为1.2km。
2  安科瑞智能照明监控系统主要功能
2.1 定时控制
  通过时钟管理器，实现整个系统的有关区域照明的定时和自动管理功能，实现公共通道、景观照明、泛光照明、车库照明定时控制。如百叶窗定时升降、集中供热定时调节、节假日照明定时关闭、定时通知等。
2.2场景控制
  智能照明控制系统根据各个部门的需求，设定不同种类的场景模式，进行各种照明灯光的组合，达到美化工作环境的效果；结合人体感应传感器，当人员离开时，关闭所有该会议室照明。
2.3人体感应控制
  在办公走道和楼梯内，布置人体感应传感器。在有人员进入区域时，自动开打开照明。当人员离开后，延迟一段时间再关闭。若延迟时间内有人进入，则重新进入打开模式，以达到节能目的。并且可以设置白天，晚上无效，根据需求设定。
2.4恒照度控制
  在室内办公区域内，布置照度传感器，可以根据外界自然光源，自动调节室内照明的灯光亮度和开灯数量；既充分利用了自然光，又可以为室内人员创造一个舒适的工作环境。
2.5实时监控
  中央控制室，配置一台中控主机，所有照明控制设备，通过KNX网关，接入监控系统，操作管理人员，可以通过中控电脑，实时监视总线、区域、楼层、楼栋等照明状态，并可根据需求进行控制调整。系统绘图工具支持向量图和多层页面，图形页面缩放方便，切换简单，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等图形对象的嵌入、支持二维、三维图元的绘制，增加可视化的空间效果。
2.6报警处理
  系统提供了警报处理能力，用户可采用编程来完成不同的任务，当某种警报条件出现时应做什么，可由用户自行确定。
2.7事件通报
  系统提供了事件通报功能，支持邮件通报、文本输出以及事件驱动打印，可按照用户预先设置的条件，触发事件通报功能。
2.8日照时间计算
   按照用户当前所在的时区，计算日照时间，作为定时控制的时间基准。
2.9数据交换
  系统可以直接使用ETS2和ETS3项目的数据，方便的实现软件升级和替；还可接受以CVS文件格式保存的模块及系统数据；系统支持OPC服务，可以与其他建筑智能化系统进行数据交换。
3.0系统联动
  系统可以输入模块，接受其他系统或工作人员的强切信号；实现安防系统、广播系统、会议系统，甚至消防系统的联动控制，控制相应灯具点亮和设备启停。
3  案例分析
  安科瑞智能照明监控系统针对华元69&63地块楼层以及地下室公共照明区域进行智能控制。
  智能照明公共照明控制主界面见图（2），主要实现公共照明、风机回路、走廊照明控制，可控制，也可单独控制，控制状态可在界面上直接显示出来。

图（2）控制主界面示意图

  地下区域智能照明控制主界面见图（3），主要实现地下部分智能照明的控制，可控制，也可单独控制，控制状态可在界面上直接显示出来。

图（3）地下区域智能照明界面示意图

  定时智能照明控制主界面见图（4），特定区域根据时间段控制来自动控制公共区域的照明的通断。

图（4）定时控制界面示意图

4  结束语
  随着社会的发展及电力的广泛应用，安科瑞智能照明监控系统已成为全国各地工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多用户的必然选择，本文介绍的安科瑞智能照明监控系统在华元69&63地块的应用，在地上层公共走廊、路灯、车库等区域布置人车感应器、照度感应器、智能控制面板，照明柜/箱内安装控制模块、干接点模块等，采用与KNX兼容的Acrel-Bus总线组网方式，通过IP网关接入安科瑞智能照明控制系统，实现定时控制、高峰全开、亮度调节等各种场景控制，使照明系统按照预先设定的各种模式工作，改善空间光色、立体感、色饱和度，营造舒适宜人灯光效果，节能减耗、有利于人们的身心健康，提高工作效率、提高管理水平。
 
参考标准：
ISO/IEC11801《综合布线标准》
GB/50198《监控系统工程技术规范》
GB50052-2009《供配电系统设计规范》
GB50054-2011《低压配电设计规范》
IEC 61587《电子设备机械结构系列》
GB 50034-2013《建筑照明设计标准》
JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》
GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》
GBZ 20965-2007 《控制网络hbes技术规范 住宅和楼宇控制系统》
IEC2554《高频干扰电压测试》
IEC255424《静电放电试验》
IEC255－224《快速瞬变干扰试验》 
作者简介：
刘丹，女，本科  安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电