江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

【摘要】目前地下污水廠由于占地面積小、對周圍環(huán)境影響不大等特點，越來越受到人們的重視，本文針對地下污水廠的實際情況，并結合智能照明控制系統(tǒng)的特點，確定該系統(tǒng)在地下污水處理廠設計的必要性，并根據(jù)地下污水處理廠的設計特點合理配置智能照明控制系統(tǒng)，同時可積累經驗，總結節(jié)能效果及應用特點，推廣應用于其它地下污水處理廠。

【關鍵詞】 智能照明控制；地下污水處理廠；節(jié)能

1. 引言

隨著城市居民對居住環(huán)境舒適度的要求，越來越多的地下污水處理廠被提到建設議程，很多大中城市都在醞釀建設地下污水處理廠。地下污水廠由于所有構筑物均集中于地下，體量較大，并且處于地面下，照明系統(tǒng)復雜，如采用傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)，勢必造成勞動量大、控制成本高、不節(jié)能等缺點，因此在地下污水廠照明控制的設計中，有必要采用智能照明控制系統(tǒng)。目前智能 照明控制系統(tǒng)在民用建筑、機場車站、會議中心等場所均有應用，并且技術發(fā)展較快，在國內外均是成熟的應用技術，但在全地下污水處理廠的工程設計中，尚不多見，因此通過對某地下污水處理廠智能照明控制系統(tǒng)的研究及應用，能更好的總結經驗，便于在其它類似工程中得到借鑒。

2. 智能照明控制系統(tǒng)在地下污水廠應用的優(yōu)勢

2.1智能照明系統(tǒng)功能和優(yōu)點

（1）實現(xiàn)照明控制智能化

智能照明系統(tǒng)對照明的控制是以模塊式的自動控制為主、手動控制為輔、借助紅外遙感裝置、手動操作控制面板等各種不同的控制元件根據(jù)需要按照不同時間、不同用途以及不同的照明效果 預先設置不同的照明場景，用戶可以通過場景切換實現(xiàn)靈活、方便的照明控制。

例如，在地下污水廠無人巡檢的情況下，僅開啟安全照明，可有效節(jié)能，在車輛出入的通道，根據(jù)光線的變化，使自動調整燈光，而且光照度會自動調節(jié)到人們視覺很舒適的水平。

當有檢修人員進入檢修區(qū)時，自動點亮檢修區(qū)域的燈具，人員離開后，自動關閉該區(qū)域燈光，既方便又節(jié)能。

此外，還可用手動控制面板，根據(jù)實際需要，調整各個區(qū)域不同時段、不同用途的燈光場景預設置，使用時只需調用預先設置好的更佳燈光場景，隨意改變各區(qū)域的光照度。

（2）節(jié)約能源，降低運營費用

通過合理的管理，根據(jù)不同日期、不同時間、不同場景按照各個功能區(qū)域的運行情況

預先進行光照度的設置，不需要照明的時候，保證將燈關掉，從而大大降低了地下污水廠的能耗。

（3）美化環(huán)境

好的燈光設計不僅可以為地下污水廠營造出明亮、整潔的環(huán)境，也能提高運行管理人員的工作效率，能為運行管理人員提供一個舒適的環(huán)境。

（4）延長燈具壽命

智能照明控制系統(tǒng)采用了軟啟動和軟關斷技術，避免了燈絲的熱沖擊，使燈具壽命進一步得到延長。

地下污水處理廠需要設計大面積照明，燈具數(shù)量龐大，部分區(qū)域燈具安裝困難，智能照明控制系統(tǒng)能成功地延長燈具壽命2-4倍。不僅節(jié)省大量燈具，而且大大減少更換燈具的工作量，有效地降低了照明系統(tǒng)的運行費用。

（5）安裝方便快捷，線路無需修改

安裝時不必考慮控制關系，在整個系統(tǒng)安裝完畢后再通過軟件設置各單元的地址碼，從而建立對應的控制關系。由于系統(tǒng)僅在輸出單元與負載之間使用負載電纜連接，節(jié)省了大量原本要接到普通開關的線纜，縮短了安裝施工時間并節(jié)省了人工費用。

（6）可與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制

智能照明可與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制，例如和工藝生產系統(tǒng)，監(jiān)控報警系統(tǒng)等。當發(fā)生緊急情況后可由報警系統(tǒng)強制打開所有回路。

（7）提高管理水平，減少維護費用

智能照明控制系統(tǒng)，將普通照明人為的開與關轉換成了智能化管理，不僅使污水廠的管理者能將其高素質的管理意識運用于照明控制系統(tǒng)中去，而且同時將大大減少污水廠的運行維護費用，并帶來極大的投資回報。

2.2某地下污水處理廠智能照明系統(tǒng)設計

針對地下污水處理廠的特點，考慮智能照明控制系統(tǒng)的實用性、經濟型，某地下污水廠箱體照明控制系統(tǒng)采用KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)。

（1）項目概況：

地下負一層為操作層，建筑面積40758平方米，層高5.1-6.2米。設有格柵間，脫水機房，鼓風機房，加藥間及變配電室等生產用房。脫水機房設有4個泥車位用于污泥運輸。

地下負二層為工藝水池及管廊(工藝水管及空氣管)，其中管廊建筑面積4742平米(可供人員行走的平臺面積為3300平米，其他均為工藝焊接鋼質水管及空氣管，此處無人值守，正常運行時不需要人員進行任何操作，且管廊間設有監(jiān)控探頭，只有停止運行需要檢修時人員才會進入)，層高7．7米。管廊設有樓梯及設備吊裝孔與負一層相連，供設備及人員進出。

（2）智能照明系統(tǒng)設計方案介紹：

地下箱體負一層設16個防火分區(qū)及1個應急通道，地下負二層設置管廊間，地上設置綜合辦公樓。

結合每個分區(qū)面積，設置照明配電箱。整個箱體內共設置普通照明配電箱24臺，應急照明配電箱24臺；根據(jù)照明配電箱回路及負載容量設置KNX/EIB系統(tǒng)輸出控制模塊，本工程主要設置有四路16A開關控制模塊、八路開關控制模塊、十二路開關控制模塊、消防控制模塊等。

地下箱體負一層設8個疏散樓梯間與2個車輛及人員出入口，結合人員正常巡視路線，在各樓梯間、出入口及各分區(qū)間防火門位置，設置KNX/EIB系統(tǒng)輸入控制模塊。箱體內共設置智能控制面板90套，在2個出入口值班室內設置有7寸觸摸屏，地上綜合辦公樓內設置智能照明控制系統(tǒng)主機。

通過上述輸入輸出控制模塊布置，整個智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)面板就地控制，定時控制，觸摸屏及中央電腦集中控制等。

整個系統(tǒng)根據(jù)各個控制區(qū)域的位置及燈光數(shù)量劃分為若干個支線，如地下負二層為1個支線，地下負一層共5個支線，每個支線內部設備可以獨立運行，實現(xiàn)就地控制，各個支線之間通過總線連接成一個系統(tǒng)，通過安裝在地上綜合辦公樓控制室的中控電腦實現(xiàn)對整個污水處理廠地下空間照明的集中遠程控制、場景控制和定時控制，同時通過與消防系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)消防應急照明聯(lián)動控制。整個污水處理廠地下空間的燈光平時主要以定時控制、場景控制為主，在檢查及特 殊情況下使用就地面板控制，方便靈活。

地下污水處理廠可實現(xiàn)現(xiàn)代化生產管理，每天除了正常巡視或設備檢修外基本實現(xiàn)無人值守。

根據(jù)智能照明控制系統(tǒng)可實現(xiàn)的不同控制方式，結合污水處理廠地下空間使用特點，不同工況下實現(xiàn)不同照度的控制要求，把照明效率與節(jié)能發(fā)揮到更佳狀態(tài)，提高管理水平，降低管理費用。

3. 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

3.1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（European Installation Bus,歐洲安裝總線）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*0.8EIB BUS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)。

3.2系統(tǒng)工作原理示意圖

3.3產品選型

3.3.1開關驅動器

2路0-10V調光器，可對每路進行回路開關控制并輸出0-10V調光信號對具有0-10V調光接口的燈具進行調光,具有開關、場景、狀態(tài)反饋等功能，電氣參數(shù)如下：

3.3.3傳感器

傳感器是一種能感受外界信號、物理條件（如光、移動）的設備裝置，并將感應的信息傳遞給其它設備裝置（如調光器、開關驅動器），電氣參數(shù)如下：

3.3.4總線電源

KNX/EIB系統(tǒng)標準供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，至多可以為 64 個設備供電，帶總線復位、 過流指示和短路保護。標準導軌安裝，電氣參數(shù)如下：

3.3.6干接點輸入模塊

用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關、調光、場景、窗簾控制、調溫、報警等功能，電氣參數(shù)如下：

3.4系統(tǒng)功能

（1）光照度（需要配照度傳感器）監(jiān)測，對利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進行照明控制和調節(jié)，滿足照明和節(jié)能要求；

（2）公共區(qū)域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明，應設置紅外或微波類人體感應器，并結合智能控制面板，實現(xiàn)各種場景照明控制，盡可能較少燈具點亮時間；

（3）樓梯間照明采用人體感應探測控制；

（4）設備房、設備房走道采用分組就地控制；

（5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結合時控的集中控制方式；

（6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫面美觀,實時顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；

（7）應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；

3.5系統(tǒng)應用領域

3.6系統(tǒng)的控制優(yōu)勢

（1）系統(tǒng)可通過、觸摸屏、電腦對現(xiàn)場的燈光、空調及窗簾等進行遠程集中控制，使得控制更加方便智能，用戶體驗更好；

（2）系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶操作更加安全、舒適；

（3）系統(tǒng)在實施過程中，充分結合自然光及人員的活動規(guī)律來自動控制燈光，減少能源消耗，達到很好的節(jié)能效果；

（4）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結構，搭建簡單靈活，系統(tǒng)內各模塊互不影響，可獨立工作，可靠性更高；

（5）多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動感應控制，定時控制，場景控制和集中控制等，控制方式更靈活；

（6）系統(tǒng)的自動控制、遠程集中控制等功能，在實現(xiàn)自動化的同時，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；

（7）升級系統(tǒng)內控制模塊或更改系統(tǒng)功能時，無需增加連接線，不需關閉整個系統(tǒng)，只需更改設備參數(shù)即可實現(xiàn)，維護方便，操作簡單；

（8）系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，強制打開應急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風險，提高了建筑的安全性。

3.7安科瑞組網方案

智能照明控制系統(tǒng)組網方式靈活，擴展方便，當系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時，各設備以樹形枝狀延伸，構成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)；當系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠、范圍較大時，用支線耦合器組成多條支路，構成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng)；當系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠、范圍很大時，用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構成樓群智能照明控制系統(tǒng)。

4. 結語

智能照明控制系統(tǒng)在地下污水廠的應用，充分體現(xiàn)了智能照明控制系統(tǒng)在安裝、控制、管理和節(jié)能方面的優(yōu)勢，通過對普通照明、事故照明等設備的控制，融合亮度控制、定時控制、集中控制、環(huán)境控制等各種智能控制的優(yōu)勢功能，為污水廠節(jié)能應用提供了高duan的控制方式和理想的節(jié)能效果，符合國家對節(jié)能要求的政策。

【參考文獻】

［1］GB50034—2004，建筑照明設計標準.

［2] 付業(yè)興,邸增強,王瑜,鄭效文，智能照明控制系統(tǒng)在地下污水處理廠的應用.

［3］安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2020.06版.