智能照明控制系統在城市綜合管廊種的應用

任運業

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在城市的發展中，綜合管廊是重要的組成部分。城市綜合管廊的規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生影響。綜合管廊智能照明系統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進行了深入研究。

關鍵詞：城市綜合管廊；智能照明；控制系統

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，實行統一規劃、統一設計、統一施工、統一管理。綜合管廊避免了“拉鏈工作"，預留足夠的空間，后續管道安裝、操作、檢查、維修以及管理等都能在綜合管廊內進行。可以節約成本，提高城市化用地，加強城市環境綠色建設，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利用城市綜合管廊協調發展的基礎上，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、以技術創新優化為中心，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概念及國內外研究現狀

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，節約了地下空間資源，避免了各種管線的不規則開挖，對道路通道及周邊環境造成影響，解決了“拉鏈路"問題，社會效益和環境效益明顯。隨著綜合管廊設計的不斷完善和發展，其規模也在逐步擴大。

2、智能照明控制系統特點

（一）設計簡單，施工方便

傳統的照明控制系統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可實現遠程監控。

（三）多方式開關

根據燈的需要實現多種開/關方式，并可設置場景模式。傳統的照明控制系統只能實現局部一對一的開/關功能。

（四）具有時控功能

根據項目情況設置日常運行維護模式，并在設定時間內打開或關閉照明。傳統的照明控制系統只能在現場進行人工操作。

（五）具有調光功能

對燈具進行微調，滿足不同的照明要求，節約能源。傳統的照明控制系統沒有調光功能。

（六）具有自檢功能

提高運行維護效率。傳統的照明控制系統出現故障時，需要逐一進行研究和檢修。

3、智能照明系統設計研究

（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，需對智能照明系統進行分段和分布式處理。城市綜合管廊應按防火分區劃分為不同的照明系統控制區，配置分布式現場控制系統，通過總線和數據處理與中央控制系統進行通信。

?基于這一思想，綜合管廊智能照明控制系統的設計如下：（1）根據功能劃分，數據通信集成和線路鋪設難度，按防火分區劃分綜合管廊。每個防火分區包括人員進出、通風口、變電站、泵站等功能區，并根據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化；（2）電源端口和出口以及通常靠近外部環境的其他區域，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；根據光敏感元件檢測數據和預設值進行照明，對照明度進行比較和調整；現場配有手動控制開關，可手動開啟。電子元器件自動返回現場照明，燈開關狀態等相應的狀態數據；（3）通風口、變電所、泵站等區域，需要定期檢查，采用智能照明系統能降低人工控制的頻率。在這種檢查區域，可以控制人體感應開啟；（4）采用常規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場設計和檢測區域的其他設計思路進行了一致性設計。

（二）現場檢測系統

與傳統建筑相比，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是十分必要的。對于給料口，人員出入口等管廊節點，采用帶天窗的整體結構，管廊內日照，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域時，主控制系統在該區域內接通照明設備，并根據現場照明傳感器檢測到的照明值調整設備亮度。當現場照明達到管廊設計標準時，關閉區域內的照明設備。通風、變電站、消防泵房等管道節點常用于設備。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）；有些燈根據時間開關，啟用時間控制功能。時序功能通過智能網關模塊和專用控制模塊實現。完善的時間機制，滿足照明管理者多種時間要求；照明需要更規則的區域，可以實現光時間自動控制；具有天文功能，根據項目地點的經緯度來修正日出/日落時間，區分工作時間和休息時間，實現時間控制，減輕管理人員的工作量；根據人流的性特征個數，自動調節光線亮度，達到節能效果。智能網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域中的相應電路或照明，從而減少操作員的工作量并實現節能目標。

（四）照明控制管理平臺設計

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

4、應用場景

系統功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區域、樓層等實現對應照明的開關燈控制，監視受控回路的開關狀態。

2、調光控制：滿足區域照度和亮度調節要求，支持在通道、走廊、公共區域、樓梯間、會議室等場所監測照度或亮度，并根據需要自動/手動調節開燈數量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節約了能源，營造了舒適的生活工作環境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據不同區域的功能需求，設定場景，完成相關照明燈具的控制組合，滿足美化工作環境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監測：實時監視各照明支路/回路的運行電流、開關狀態，并自動分析回路是否有故障狀態并預警。

5、分區、總控：支持運行管理人員實時監視各區域、樓層、樓棟的照明狀態，并根據需要進行分區、分層、分樓棟按需要分區控制、總控制。

6、實時報警：當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中，提示內容為故障時間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢任意時段內的事件記錄，支持“當日"“最近7天"“自定義時段"方式查詢歷史事件。

5、現場圖片

7、產品選型

6、結束語

采用智能照明控制系統的綜合管廊運行維護過程可以是合理的照明場景模式規劃，為了實現時間控制、分區控制、場景控制等控制模式，通過集中管理，實現經濟的照明控制模式，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研究。

[2]立足智能建筑助力智慧城市[J],智能建筑與智慧城市,2021(01):138。

[3]林勇,城市綜合管廊的智能照明控制系統分析[J],廣東建材,2019,35(12):72-74。

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版。

作者介紹：

任運業，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。