淺談地下水廠智能照明控制系統(tǒng)的設計與應用

時間：2020-09-07

【摘要】文章結(jié)合某地下水廠的智能照明系統(tǒng)的應用，探討了智能照明系統(tǒng)的設計及構(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)的遠程控制，可以對其進行遠程調(diào)節(jié)。通過通信系統(tǒng)，能夠準確掌握照明的狀態(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，可對其照明設備做出下列操控：

1)可以運用鍵盤操作照明開關，在控制室進行對照明系統(tǒng)給出開或關的命令，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)照明設備的開關控制，還能將設備處于開或關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閉狀態(tài)時，則照明設備存在異常，設備異常的訊息可以RS485通訊線傳輸至總控制室。

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

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

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

2)以雙控形式設計出入口照明開關。若要設計雙控開關，由于地下水廠面積較大，照明設備較多，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，雙控開關的設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，含有較多的照明設備，當進行例行檢查或作業(yè)時，需要開啟較多數(shù)量的照明設備，卻并非所有區(qū)域均需照明，所以會出現(xiàn)嚴重的能源浪費現(xiàn)象。

2.3設計原則

1)操控的安全**。在智能照明控制系統(tǒng)中的開關主要為傳輸指令。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行遙控，不會直接與電源進行危險接觸[1]。

2)便于管理。設定與控制T/U地址以此來實現(xiàn)其與照明開關的一一對應，而后進行對應范圍內(nèi)照明設備的控制。依據(jù)不同的實際需求對開關做出調(diào)整，以達到可進行異地和集中控制等操作的標準。針對不同區(qū)域的開關進行相應標記，實時監(jiān)測對應范圍照明設備情況。

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)照明的不同要求設定不同的照明模式。要啟用該模式只需對*的模式開關進行操作就可。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備將設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行更改，直接更改設定即可。

3 照明系統(tǒng)的具體應用

3.1控制單元

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

2)電磁遙控開關。此地下水廠工程運用20A的電磁遙控開關，而開關在使用時還需配和電磁遙控開關控制T/U及控制系統(tǒng)用變壓器共同運用。在開關上設有自鎖功能，能夠進行手動控制，當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有照明設備異常時依舊保持照明。

3)電磁遙控開關控制T/U。其主要搭配20A電磁遙控開關一起操作，一個20A電磁遙控開關控制T/U搭配四個相同功率電磁遙控開關。

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，以便能夠較好的進行手動式觸摸控制照明系統(tǒng)開關，且照明設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的相關設定命名做更改。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)域設置如圖2。根據(jù)圖1中可分析得知，一個電磁遙控開關對應配置四個回路，并且配電箱中均安裝有一個控制系統(tǒng)用變壓器。配電箱與控制設備之間僅通過一根線路即可連接，能夠?qū)π盘栔噶钸M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總線技術設計的控制系統(tǒng)。KNX總線技術起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術上發(fā)展起來的，其中EIB是該總線技術的主體。

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標準的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、照度感應、微波感應、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燈具的開關位置，否則無法啟動水廠照明。但本明設備的管控。并且當照明區(qū)域發(fā)生變化方案中設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，直接從智能控制設備上引兩根線到燈具，避免了燈具之間相互關聯(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?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備樹選擇區(qū)域，因此不能達到較好的直觀視圖。

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。

詞條
詞條說明
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