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城市綜合管廊智能照明設(shè)計(jì)應(yīng)用
更新時(shí)間:2023-11-01   點(diǎn)擊次數(shù):380次

隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā),城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)處于薄弱階段,經(jīng)常出現(xiàn)路面頻挖、管線事故等問(wèn)題,因此,尋找新的管線建設(shè)管理方式迫在眉睫。借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),解決城市各類問(wèn)題的途徑是城市綜合管廊。近幾年,國(guó)家大力支持城市綜合管廊的建設(shè),智能化、科技化、現(xiàn)代化的科技成果在綜合管廊廣泛應(yīng)用。隨著綠色、環(huán)保的理念深入人,如何實(shí)現(xiàn)綜合管廊的可持續(xù)發(fā)展成為一個(gè)重要的課題。

1城市綜合管廊現(xiàn)狀照明設(shè)計(jì)

隨著人們對(duì)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(diǎn)難以滿足智能化的發(fā)展,節(jié)能環(huán)保、高效、便捷的智能照明系統(tǒng)已在越來(lái)越多的行業(yè)中廣泛應(yīng)用。照明系統(tǒng)是城市綜合管廊重要組成部分,也是整個(gè)管廊中電能消耗的,綜合管廊運(yùn)營(yíng)單位對(duì)于照明系統(tǒng)的控制和節(jié)能的需求越來(lái)越強(qiáng)烈図。綜合管廊照明系統(tǒng)包括普通照明和應(yīng)急照明,應(yīng)急照明在平常情況下兼做正常照明使用,普通照明和應(yīng)急照明由各自防火分區(qū)的照明箱供電。目前,照明系統(tǒng)人來(lái)手開(kāi),人走手關(guān)"的管理模式。管廊的分區(qū)和節(jié)點(diǎn)繁多,容易造成人為漏關(guān)燈的情,中控室無(wú)法遠(yuǎn)程控制,造成電能的浪費(fèi)。因此,智能照明系統(tǒng)對(duì)于綜合管廊的安全、節(jié)能運(yùn)行十分重要。

2智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(shù),主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。其中,感知層led智能燈具和智能照明網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,用來(lái)識(shí)別物體,采集信息來(lái)源;網(wǎng)絡(luò)層由局域網(wǎng)和中央服務(wù)器組成,負(fù)責(zé)處理傳遞和處理信息。智能照明控制系統(tǒng)如1所示。

img1 

1智能照明控制系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)主要利LED智能燈具發(fā)出多普勒波來(lái)檢測(cè)人員運(yùn)動(dòng),把收集的信號(hào)上傳至操作員站,操作員站發(fā)出信號(hào)對(duì)附近智能燈具進(jìn)行點(diǎn),再通過(guò)PWM調(diào)光技術(shù)對(duì)LED智能燈具進(jìn)行調(diào)節(jié),真正實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈開(kāi),人走燈"的管理方式。

2.2感應(yīng)原理

(1)多普勒效應(yīng)原理。根據(jù)多普勒效應(yīng)原,當(dāng)有物體移動(dòng)的時(shí)候,傳感器檢測(cè)到微波,并產(chǎn)生多普勒信號(hào),再對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大及濾波處理,通過(guò)控制單元點(diǎn)亮該燈具內(nèi)LED光源,并通過(guò)網(wǎng)關(guān)聯(lián)動(dòng)控制其LED燈點(diǎn)亮,通過(guò)PWM調(diào)光技術(shù)對(duì)LED燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)閃。多普勒效應(yīng)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(duì)多普勒信號(hào)和光照進(jìn)行收集。處理單元的作用是,對(duì)已經(jīng)采集的多普勒信號(hào)和光照信號(hào)進(jìn)行放大及整形處理,并產(chǎn)生中斷信號(hào),通知控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析??刂茊卧獙?duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行分析,并LED智能燈具發(fā)出控制指令,點(diǎn)LED燈并對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。多普勒效應(yīng)LED控制系統(tǒng)如2所示。

img2 

2多普勒效應(yīng)LED控制系統(tǒng)

系統(tǒng)工作原:傳感器單元接收自然光和物體的信號(hào),傳感器不斷發(fā)射和接收微,將微波的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),當(dāng)無(wú)物體的時(shí)候?yàn)楦唠?/span>,當(dāng)有物體通過(guò)時(shí)為低電平。在一段的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生幾個(gè)低脈沖信號(hào)時(shí),判斷有人通過(guò),再確定點(diǎn)LED燈,同時(shí)通知相鄰的控制單元點(diǎn)亮相近LED燈。

.       多普勒效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)和科技的發(fā)展,燈具市場(chǎng)也緊跟著時(shí)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,具有節(jié)能環(huán)保、光效高、智能控制、響應(yīng)快等一系列優(yōu)點(diǎn),倍受大眾喜愛(ài)。燈具和控制方式也隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā),從以前鑄燈手動(dòng)控制發(fā)展為雷達(dá)感應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟的智能控制方式。

2.2.1燈具的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)階段市場(chǎng)主要為節(jié)能燈、普通LED燈具LED智能燈幾種。相比之,LED智能燈具有很大的優(yōu)勢(shì)。各種燈具參數(shù)對(duì)比如1所示。

img3 

經(jīng)過(guò)以上技術(shù)對(duì),LED智能燈具有以下優(yōu)點(diǎn):1)通過(guò)PWM調(diào)光技術(shù)控,對(duì)燈具壽命

沒(méi)有影;2)反應(yīng)速度靈敏,節(jié)能指標(biāo)高,可按指令開(kāi)啟任意一只或幾只燈;3)使用壽命長(zhǎng);4)可按業(yè)務(wù)需求點(diǎn)亮,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)需;5)自動(dòng)調(diào)光,可以營(yíng)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(shí)俱進(jìn),主要有觸摸式、聲控式、紅外式及雷達(dá)式等。

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

img4 

經(jīng)過(guò)以上技術(shù)對(duì),雷達(dá)式感應(yīng)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):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);4)自動(dòng)化管理,管理成本更低。采用多普勒效應(yīng)原理LED燈智能照明控制系統(tǒng)使綜合管廊的照明系統(tǒng)更加高效、節(jié),更容易控制。

2.3綜合管廊的綜合設(shè)計(jì)

綜合管廊要求以每個(gè)防火分區(qū)作為單獨(dú)控制區(qū)域,一個(gè)防火分區(qū)由配電間、通風(fēng)口、逃生口、投料口和管廊標(biāo)準(zhǔn)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(guò)優(yōu)化照度來(lái)節(jié)能。所以又將綜合管廊的區(qū)域分為有光區(qū)域和無(wú)光區(qū)域。綜合管廊設(shè)計(jì)方案如3所示。

img5 

3與其他系統(tǒng)相結(jié)合

城市綜合管廊的子系統(tǒng)繁多而復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)有機(jī)統(tǒng)一使得統(tǒng)一管理平臺(tái)變得更加集成化。智能照明系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)人員定,形成人員巡檢路徑。在非正常進(jìn)入的情況,ULD智能燈具把信號(hào)上傳至中控室,中控室發(fā)出報(bào)警,并聯(lián)動(dòng)安防系統(tǒng)進(jìn)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(jié)合。智能照明系統(tǒng)加強(qiáng)前端設(shè)備和數(shù)據(jù)采集功能,弱化巡檢的需求。通過(guò)安裝接近傳感器和人員定位系統(tǒng),檢測(cè)入侵和非正常事件。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位人員位置和精確報(bào)警入侵檢測(cè),提供具體入侵位,并自動(dòng)上傳報(bào)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RS485總線技術(shù),技術(shù)成熟可靠,安全穩(wěn)定。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力,適用于一些中小型的項(xiàng)目;模塊化設(shè)計(jì),可以任意拼接擴(kuò)展,同時(shí)預(yù)I/O口以Modbus接口,還可以滿足AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

img6 

4.4系統(tǒng)功能

1)實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場(chǎng)受控回路的開(kāi)關(guān)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(lái)瀏覽。

2)當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

3)可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制;每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān),也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。

4)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能,負(fù)載(燈具)的分合操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行;可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊,延長(zhǎng)燈具與控制裝置的壽命。

5)對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時(shí),開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6)拖動(dòng)調(diào)光控件,照明設(shè)備0%100%進(jìn)行調(diào)光,可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,通過(guò)圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

7)點(diǎn)擊場(chǎng)景控件,打開(kāi)或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置,軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能,通過(guò)圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

8)設(shè)置定時(shí)時(shí)間,確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后,對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9)系統(tǒng)可以通過(guò)預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間;根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

10)所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊;當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí),驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。

11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu);系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過(guò)程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

12)預(yù)BA或第三方集成平臺(tái)接口,采modbus、opc等方式。

4.5設(shè)備選型

名稱

型號(hào)

功能

備注

安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

ALIBUS

可通過(guò)控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能化控制

 

名稱

型號(hào)

上行

下行

外形尺寸

備注

智能通信管理機(jī)

Anet-1E1S1

1路以太網(wǎng)

1RS485

140*90*50

 

智能通信管理機(jī)

Anet-1E2S1

1路以太網(wǎng)

1RS485

140*90*50

 

智能通信管理機(jī)

Anet-2E4S1

2路以太網(wǎng)

4RS485

168*113*54

 

智能通信管理機(jī)

Anet-2E8S1

2路以太網(wǎng)

8RS485

168*113*54

 

 

名稱

型號(hào)

負(fù)載電流

安裝方式

外形尺寸

備注

4路開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

ASL220Z-S4/16

16A

導(dǎo)軌式

144*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電16A

3.磁保持繼電器

4.延時(shí)控制

5.電流檢測(cè)

6.定時(shí)控制

8路開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

AS220Z-S8/16

16A

導(dǎo)軌式

216*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電16A

3.磁保持繼電器

4.延時(shí)控制

5.電流檢測(cè)

6.定時(shí)控制

12路開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

ASL220Z-S12/16

16A

導(dǎo)軌式

288*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電16A

3.磁保持繼電器

4.延時(shí)控制

5.電流檢測(cè)

6.定時(shí)控制

16路開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

ASL220Z-S16/16

16A

導(dǎo)軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電16A

3.磁保持繼電器

4.延時(shí)控制

5.電流檢測(cè)

6.定時(shí)控制

8路調(diào)光驅(qū)動(dòng)器

ASL220Z-SD8/16

16A

導(dǎo)軌式

360*90*70

1.控制火線

2.每回路額定電16A

3.磁保持繼電器

4.延時(shí)控制

5.0-10V調(diào)光

 

名稱

型號(hào)

性能

安裝方式

外形尺寸

備注

紅外感應(yīng)傳感器

ASL220-PM/T

3-5m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開(kāi)55mm

微波感應(yīng)傳感器

ASL220-RM/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開(kāi)55mm

微動(dòng)感應(yīng)傳感器

ASL220-PR/T

5-7m

120°

嵌入式吸頂

φ80

開(kāi)55mm

IP網(wǎng)關(guān)

ASL200-485-IP

ALIBUSnet/IP

導(dǎo)軌式

14*28*39

系統(tǒng)組網(wǎng)元件

監(jiān)控軟件接口設(shè)備

1聯(lián)2鍵智能面板

ASL220-F1/2

2組控制指令

86

86*24*86

開(kāi)關(guān)

調(diào)光

場(chǎng)景

2聯(lián)4鍵智能面板

ASL220-F2/4

4組控制指令

86

86*24*86

3聯(lián)6鍵智能面板

ASL220-F3/6

6組控制指令

86

86*24*86

4聯(lián)8鍵智能面板

ASL220-F4/8

8組控制指令

86

86*24*86

5結(jié)語(yǔ)

城市綜合管廊智能照明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈開(kāi),人走燈"的管理模式,通過(guò)集中管理的方式,達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效的照明控制模式,節(jié)約人力成本和節(jié)能,可以為企業(yè)帶來(lái)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,是市政工程響應(yīng)國(guó)家綠色照明號(hào)召的典型,也是建設(shè)綠色節(jié)能管廊的必然需求。

參考文獻(xiàn):

[1].城市綜合管廊智能照明設(shè)計(jì)

[2]上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司,同濟(jì)大學(xué).城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī):GB508382015[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版,2015.

[3]孟子.智能照明控制系統(tǒng)在城市綜合管廊中的應(yīng)用研[J].城市建,20178400,

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.06


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