淺談地下水廠智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

時間：2020-09-07作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：72

【摘要】文章結(jié)合某地下水廠的智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用，探討了智能照明系統(tǒng)的設(shè)計及構(gòu)成部分，并結(jié)合該廠的照明配電箱系統(tǒng)做了簡要的說明，指出了智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高了整體照明系統(tǒng)效益，保證水廠的正常運行。

【關(guān)鍵詞】地下水廠;智能照明;液晶顯示

1智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

為對照明做到智能的監(jiān)控與管理，智能照明系統(tǒng)將管理的軟件與硬件融入其中并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信。系統(tǒng)的主要構(gòu)成有三部分，分別為站控、通信管理以及間隔，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來源為通信系統(tǒng)的歸集而后將數(shù)據(jù)傳輸至控制主站，以此來完成對照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，可以對其進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。通過通信系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確掌握照明的狀態(tài)是否處于正常，除了監(jiān)測之外還可完成各項數(shù)據(jù)的收集歸整與查看。該系統(tǒng)的主要遠(yuǎn)程控制方式具體可見圖1。主要將該智能照明系統(tǒng)運用于地下水廠，可對其照明設(shè)備做出下列操控：







1)可以運用鍵盤操作照明開關(guān)，在控制室進(jìn)行對照明系統(tǒng)給出開或關(guān)的命令，之后運用RS485通訊線將命令傳輸至每個照明控制端，而后各控制端能夠利用繼電器來實現(xiàn)照明設(shè)備的開關(guān)控制，還能將設(shè)備處于開或關(guān)的情況傳輸回控制室;

2)每個照明的控制端主要通過對繼電器上經(jīng)過的電流來斷定是否照明設(shè)備存在異常，出現(xiàn)問題。倘若看到有電流且繼電器也處于關(guān)閉狀態(tài)時，則照明設(shè)備存在異常，設(shè)備異常的訊息可以RS485通訊線傳輸至總控制室。

3)當(dāng)通過鍵盤對鍵入開或關(guān)的命令時，總控制室的屏幕上會同時出現(xiàn)鍵入的相關(guān)命令，并且也會出現(xiàn)命令傳輸后照明設(shè)備是否有被控制。

4)在總控制室中設(shè)置的相關(guān)指示燈與照明設(shè)備相對應(yīng)，能夠同步及時觀察到照明設(shè)備的具體狀態(tài)，若指示燈為熄滅則表明設(shè)備為關(guān)閉的，若為亮起則表明設(shè)備為開啟的，而當(dāng)其出現(xiàn)不同跳閃的情況時，則意味著設(shè)備出現(xiàn)異常。

2 智能照明系統(tǒng)方案

2.1項目概況

某一總面積為4萬m2的地下水廠為此次智能照明系統(tǒng)的項目工程，其主要是一體化箱體區(qū)域，一共可分為8個區(qū)域，由各工藝過程中池所組成，總體與局部分別為2層和3層。

2.2設(shè)計方案

1)以單控開關(guān)的形式設(shè)計出入口照明開關(guān)。該地下水廠占地面積較大，與出口相距遠(yuǎn)的距離會>200m。因此若僅以單控開關(guān)開控制照明系統(tǒng)，會給施工人員造成諸多困難，且若需要對水廠進(jìn)行例行檢查時，當(dāng)穿越A區(qū)，到達(dá)B區(qū)之后，要關(guān)閉A區(qū)開關(guān)則需重新到達(dá)A區(qū)起點處，多行走200m的路程。

2)以雙控形式設(shè)計出入口照明開關(guān)。若要設(shè)計雙控開關(guān)，由于地下水廠面積較大，照明設(shè)備較多，需要較多的線路連接，增加作業(yè)難度，且會因此增加總體施工成本。且地下水廠有較多的出入口，各區(qū)域之間位置錯亂，雙控開關(guān)的設(shè)置依舊不能提升整體工程效益。

3)照明節(jié)能。地下水廠占地面積較大，含有較多的照明設(shè)備，當(dāng)進(jìn)行例行檢查或作業(yè)時，需要開啟較多數(shù)量的照明設(shè)備，卻并非所有區(qū)域均需照明，所以會出現(xiàn)嚴(yán)重的能源浪費現(xiàn)象。

2.3設(shè)計原則

1)操控的安全**。在智能照明控制系統(tǒng)中的開關(guān)主要為傳輸指令。且傳輸信號為24V，在安全電壓范圍內(nèi)。且操作人員只需對繼電器進(jìn)行遙控，不會直接與電源進(jìn)行危險接觸[1]。

2)便于管理。設(shè)定與控制T/U地址以此來實現(xiàn)其與照明開關(guān)的一一對應(yīng)，而后進(jìn)行對應(yīng)范圍內(nèi)照明設(shè)備的控制。依據(jù)不同的實際需求對開關(guān)做出調(diào)整，以達(dá)到可進(jìn)行異地和集中控制等操作的標(biāo)準(zhǔn)。針對不同區(qū)域的開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記，實時監(jiān)測對應(yīng)范圍照明設(shè)備情況。

3)節(jié)約能源。依據(jù)實際需求，對某些回路做處理，實現(xiàn)照明區(qū)域的變動。依據(jù)照明的不同要求設(shè)定不同的照明模式。要啟用該模式只需對*的模式開關(guān)進(jìn)行操作就可。任一照明區(qū)域的照明情況度能夠在總控制室進(jìn)行監(jiān)測并控制。

4)減少工程費用。智能照明控制系統(tǒng)采用總線式，任一回路與配電箱直接相連，只需就近選擇一個照明設(shè)備將設(shè)備中的兩根信號線連接，就能夠完成對所有照也不需要對線路進(jìn)行更改，直接更改設(shè)定即可。

3 照明系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1控制單元

1)傳送單元。當(dāng)照明回路的數(shù)量**256時可以只設(shè)置一個傳送單元，且其可以放入任一配電箱。

2)電磁遙控開關(guān)。此地下水廠工程運用20A的電磁遙控開關(guān)，而開關(guān)在使用時還需配和電磁遙控開關(guān)控制T/U及控制系統(tǒng)用變壓器共同運用。在開關(guān)上設(shè)有自鎖功能，能夠進(jìn)行手動控制，當(dāng)需要時開啟不需要使用時即會自動鎖定，節(jié)約了能源的同時還延長了電磁遙控的使用時間，此外自動鎖能夠保證當(dāng)有照明設(shè)備異常時依舊保持照明。

3)電磁遙控開關(guān)控制T/U。其主要搭配20A電磁遙控開關(guān)一起操作，一個20A電磁遙控開關(guān)控制T/U搭配四個相同功率電磁遙控開關(guān)。

4)控制系統(tǒng)用變壓器。在每個配電箱中配置一個24V的控制系統(tǒng)用變壓器，以保證電磁遙控開關(guān)正常使用。

5)觸摸式液晶屏。使用可觸摸的液晶顯示屏，以便能夠較好的進(jìn)行手動式觸摸控制照明系統(tǒng)開關(guān)，且照明設(shè)備的實際情況可由顯示屏按鍵側(cè)邊的指示燈來展現(xiàn)。并且液晶屏還有可直接觸摸編輯的模式，能夠直接通過顯示屏對開關(guān)的相關(guān)設(shè)定命名做更改。此地下水廠配置了一臺液晶觸摸屏，以便工作人員能夠?qū)嵤z測照明設(shè)備的實際情況。

3.2電氣系統(tǒng)圖







配電箱系統(tǒng)的檢查修理區(qū)域設(shè)置如圖2。根據(jù)圖1中可分析得知，一個電磁遙控開關(guān)對應(yīng)配置四個回路，并且配電箱中均安裝有一個控制系統(tǒng)用變壓器。配電箱與控制設(shè)備之間僅通過一根線路即可連接，能夠?qū)π盘栔噶钸M(jìn)行接受發(fā)送。這樣的智能照明系統(tǒng)減輕了在占地面積如此大的地下水廠進(jìn)行照明控制時的工作量。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)簡介

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來的，其中EIB是該總線技術(shù)的主體。

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIBBUS總線(即KNX總線)作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可實現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論可連接控制模塊數(shù)量達(dá)580000多個。

安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)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系統(tǒng)。

4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)一般采用分層結(jié)構(gòu)，搭建項目時，劃分成域、支線、域-支線這種分布式總線結(jié)構(gòu)。一方面其布局清晰，布線簡單，容量大，對各種類型的項目尤其是大型公建項目特別適用，另一方面有效提高了系統(tǒng)的可靠性。由于每個域和每條支路分別分配了總線電源，這種電氣的隔離使得系統(tǒng)的某個部分出現(xiàn)故障時，其他部分仍能繼續(xù)工作，一條線路或一個域內(nèi)的數(shù)據(jù)通信不會影響到其它范圍的數(shù)據(jù)通信。







4.3產(chǎn)品介紹及選型







5 智能照明的優(yōu)勢

較之于傳統(tǒng)的照明方案，在地下水廠使用智能照明系統(tǒng)有如下幾點明顯的優(yōu)點：

1)從控制照明系統(tǒng)方面來看，傳統(tǒng)的地下水廠照明方式主要依靠于現(xiàn)場操作。因此工作人員需找準(zhǔn)燈具的開關(guān)位置，否則無法啟動水廠照明。但本明設(shè)備的管控。并且當(dāng)照明區(qū)域發(fā)生變化方案中設(shè)計的智能照明可以借助于遙控器，施工人員只需輕輕按下整個遙控按鈕，就可以自動開啟廠內(nèi)照明系統(tǒng)。

2)本方案中智能照明系統(tǒng)中裝有智能顯示屏，該系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)會直接顯示在觸摸屏幕上。便于工作人員采集相關(guān)數(shù)據(jù)，省去了人工巡檢記錄數(shù)據(jù)的不便。

3)本工程所涉及到的照明系統(tǒng)接線較為簡單，采取就近原則，直接從智能控制設(shè)備上引兩根線到燈具，避免了燈具之間相互關(guān)聯(lián)的接線過多，出現(xiàn)線路繁雜，給維修帶來不便。

6 智能照明系統(tǒng)應(yīng)用中的注意事項

1)地下水廠的主廠房整體照明系統(tǒng)

均在一個電源系統(tǒng)中控制，并且系統(tǒng)中回路均只負(fù)載照明，因此信息發(fā)送接收不易被干擾，一般不會出現(xiàn)信息傳送異常情況。相較而言輔助廠房中的電源系統(tǒng)回路就會受到電動機操作而受到影響，因為其連接于就地MCC，信號傳送中斷的問題時常出現(xiàn)，導(dǎo)致控制受阻。

2)由于單元控制與系統(tǒng)控制模塊以及接觸器等部件都被安裝于照明箱中，一定程度上增加了檢修的工作量。

3)若沒有對照明配線與照明控制方式做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，則對照明系統(tǒng)的節(jié)能功能形成一定的阻礙。當(dāng)有區(qū)域已經(jīng)使用PLC照明控制系統(tǒng)時，只可以在控制中心運用設(shè)備樹選擇區(qū)域，因此不能達(dá)到較好的直觀視圖。

7 結(jié)語

綜上所述，將智能照明控制系統(tǒng)運用在此地下水廠中，使整體照明系統(tǒng)效益都有所提升，效率提升的同時還降低了施工成本費用且達(dá)到節(jié)能的效果，具有一定的經(jīng)濟實用性，也滿足安全**需求，現(xiàn)實意義大。


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