安科瑞張?jiān)?上海嘉定

摘要：在對(duì)城市綜合管廊照明特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的具體方法，并重點(diǎn)對(duì)智能照明控制系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)進(jìn)行多方面多角度綜合考慮，力求做到照明控制設(shè)計(jì)合理、使用維護(hù)方便和節(jié)能的目的。

0引言

近年來(lái)，隨著城市快速發(fā)展，城市新區(qū)、各類園區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)域的新建道路根據(jù)功能需求同步建設(shè)地下綜合管廊；老城區(qū)結(jié)合舊城更新道路改造、河道治理、地下空間開(kāi)發(fā)等，因地制宜統(tǒng)籌安排地下綜合管廊建設(shè)。為推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)工作國(guó)務(wù)院發(fā)布了“于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)”，明確到2020年建成一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的地下綜合廊并投運(yùn)營(yíng)

綜合管廊建設(shè)的意義在于充分地利用地下空間，節(jié)省投資，對(duì)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改變城市面貌、保障城市安全都具有重要作用。照明系統(tǒng)作為城市綜合管廊設(shè)備系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，如何實(shí)現(xiàn)合理控制、節(jié)能環(huán)保等要求已經(jīng)成為重要課題。城市綜合管廊的照明有別于其他工程，其控制方式對(duì)管廊運(yùn)行和節(jié)約電能起著非常重要的作用。因此，在全國(guó)城市地下綜合管廊建設(shè)大量興起的背景下，研究城市管廊照明控制設(shè)計(jì)具有重要意義。

1城市綜合管廊照明特點(diǎn)

城市綜合管廊設(shè)置于地下，需要長(zhǎng)期、穩(wěn)定合理的照明。城市綜合管廊照明具有以下特點(diǎn)：

（1）管廊區(qū)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)，燈具數(shù)量較多，對(duì)控制、節(jié)能的需求較高。

（2）電費(fèi)占城市綜合管廊運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的1/3照明電費(fèi)是管廊公司運(yùn)營(yíng)成本的重要部分。

（3）內(nèi)一只在作人員通行檢修維護(hù)時(shí)開(kāi)啟。

2城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則

城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則是應(yīng)保證功能按需開(kāi)啟照明、節(jié)約電能保護(hù)環(huán)境，合理選擇照明控制方式。

3城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)

3.1管廊明現(xiàn)場(chǎng)就地控制設(shè)計(jì)

1城市綜合管廊照明特點(diǎn)

城市綜合管廊設(shè)置于地下，需要長(zhǎng)期、穩(wěn)定合理的照明。城市綜合管廊照明具有以下特點(diǎn)：

（1）管廊區(qū)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)，燈具數(shù)量較多，對(duì)控制、節(jié)能的需求較高。

（2）電費(fèi)占城市綜合管廊運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的1/3照明電費(fèi)是管廊公司運(yùn)營(yíng)成本的重要部分。

（3）內(nèi)一只在作人員通行檢修維護(hù)時(shí)開(kāi)啟。

2城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則

城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)的基本原則是應(yīng)保證功能按需開(kāi)啟照明、節(jié)約電能保護(hù)環(huán)境，合理選擇照明控制方式。

3城市綜合管廊照明控制設(shè)計(jì)

3.1管廊明現(xiàn)場(chǎng)就地控制設(shè)計(jì)

管廊照明現(xiàn)場(chǎng)就地控制是按照管廊防火分區(qū)的原則，每個(gè)防火分區(qū)在投料口、人員出入口、防火分區(qū)門處、逃生口處及設(shè)備用房均就地設(shè)置防水照明控制按鈕盒，當(dāng)按下防水照明控制按鈕盒，該區(qū)域的照明啟動(dòng)。管廊由于只允許有權(quán)限的工作人員進(jìn)出，基本能做到“人來(lái)燈開(kāi)，人走燈關(guān)”的管理控制，但因?yàn)楣芾葏^(qū)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)、防火分區(qū)較多、照明控制按鈕盒較多工作人員巡檢時(shí)很容易漏關(guān)，并因照明沒(méi)有遠(yuǎn)程的監(jiān)控，一旦漏關(guān)，造成照明電費(fèi)長(zhǎng)期的浪費(fèi)。

3.2管廊照明人體感應(yīng)控制設(shè)計(jì)

基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人進(jìn)人開(kāi)關(guān)感應(yīng)范圍時(shí)，傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通負(fù)載，人不離開(kāi)感應(yīng)范圍，開(kāi)關(guān)將持續(xù)接通；人離開(kāi)后，開(kāi)關(guān)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。在管廊人員出人口、防火分區(qū)門處和逃生口處采用移動(dòng)傳感器，當(dāng)人進(jìn)人傳感器感應(yīng)區(qū)城后漸漸升光當(dāng)人走出感應(yīng)區(qū)域后燈光漸漸峰低或媳滅，方便管廊工作人員進(jìn)出，同時(shí)又避免“長(zhǎng)明燈”達(dá)到節(jié)能的目的。人體感應(yīng)探測(cè)器通過(guò)干接點(diǎn)模塊接人總線，照明智能場(chǎng)景控制器也接人總線。

3.3照明井蓋聯(lián)鎖控制設(shè)計(jì)

管廊照明井蓋聯(lián)鎖控制是當(dāng)井蓋打開(kāi)時(shí)，并蓋周圍兩側(cè)照明自動(dòng)開(kāi)啟；當(dāng)所有井蓋關(guān)閉時(shí)照明自動(dòng)關(guān)閉。

3.4廊照明遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)

管廊照明遠(yuǎn)程控制是由監(jiān)控中心ACU控制柜控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程啟/停照明系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。自控系統(tǒng)模塊安放在低壓照明配電箱內(nèi)，直接對(duì)照明回路進(jìn)行控制。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和自控合理性，建議對(duì)聯(lián)動(dòng)邏輯做出以下設(shè)計(jì)：當(dāng)井蓋開(kāi)啟和遠(yuǎn)程開(kāi)啟兩種情況實(shí)現(xiàn)一種照明就開(kāi)啟。當(dāng)并蓋關(guān)閉，同時(shí)遠(yuǎn)程關(guān)閉照明時(shí)，照明才能關(guān)閉。這樣可以避免井蓋關(guān)閉時(shí)遠(yuǎn)程無(wú)法開(kāi)啟照明的情況，也保證井蓋開(kāi)啟時(shí)，在監(jiān)控中心沒(méi)人時(shí)照明自動(dòng)開(kāi)啟。

3.5管廊照明場(chǎng)景控制設(shè)計(jì)

場(chǎng)景控制是智能照明控制系統(tǒng)中的一大亮點(diǎn)，是燈光控制的一種體現(xiàn)，在不同的地點(diǎn)需要的照明控制方式不同；而相同的地點(diǎn)根據(jù)客戶的需求也可以設(shè)置不同的場(chǎng)景，通過(guò)預(yù)先設(shè)置燈光場(chǎng)景模式，場(chǎng)景內(nèi)容可以是組合式燈光開(kāi)與關(guān)，也可以對(duì)燈光的明亮度調(diào)節(jié)，每個(gè)場(chǎng)景受控設(shè)備數(shù)量無(wú)限制，場(chǎng)景存儲(chǔ)在網(wǎng)關(guān)模塊中，可以被任意控制終端所調(diào)用，如控制面板平板電腦、手機(jī)等。硬件方面，智能調(diào)光更切合用戶對(duì)發(fā)光度的需求，適時(shí)調(diào)暗光度，節(jié)能環(huán)保；軟件方面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，通過(guò)綁定開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)我多個(gè)開(kāi)關(guān)控制一路設(shè)備或一個(gè)開(kāi)關(guān)控制多路設(shè)備的自由組合，在一個(gè)終端上控制所有燈具。根據(jù)城市綜合管廊需要可將所控區(qū)域照明預(yù)先設(shè)定各種場(chǎng)景，如無(wú)人場(chǎng)景、正常巡檢場(chǎng)景、消防應(yīng)急場(chǎng)景等需要時(shí)可通過(guò)控制中心主機(jī)進(jìn)行控制。

3.6管廊照明照度控制、調(diào)光控制設(shè)計(jì)

照度控制、調(diào)光控制是根據(jù)管廊內(nèi)照度傳感器的數(shù)據(jù)，判斷自然光導(dǎo)管系統(tǒng)是否能滿足照度要求，來(lái)決定是否開(kāi)啟人工照明燈具以及是否需要調(diào)光控制。每個(gè)回路能單獨(dú)設(shè)置不同的光照度進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈；光控功能和時(shí)控功能可以同時(shí)使用。功能實(shí)現(xiàn)：裝上光照度傳感器能接收外接信號(hào)，并能將感應(yīng)的信息傳遞給其他設(shè)備裝置(如調(diào)光器，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器)以實(shí)現(xiàn)其功能。光感探潤(rùn)器通過(guò)干接點(diǎn)模塊接入總線，照明智能場(chǎng)景控制器也接入總線。通過(guò)設(shè)置在控制中心的主機(jī)，對(duì)綜合管廊內(nèi)各個(gè)區(qū)域的照度進(jìn)行檢測(cè)，合理控制各個(gè)區(qū)域燈具開(kāi)關(guān)數(shù)量，并調(diào)光。

3.7管廊照明定時(shí)控制設(shè)計(jì)

智能照明模塊每個(gè)回路能單獨(dú)設(shè)置開(kāi)關(guān)燈時(shí)間(定時(shí)開(kāi)關(guān)燈)；有些燈根據(jù)時(shí)間開(kāi)關(guān)，啟用時(shí)控功能。定時(shí)功能是通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)模塊和專業(yè)化控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，內(nèi)置的定時(shí)機(jī)制是傳統(tǒng)定時(shí)控制器所無(wú)法比擬的，支持每日方案、周案、節(jié)假日方案、特殊時(shí)間方案、天文鐘；支持多場(chǎng)景半夜燈定時(shí)；支持各種定時(shí)方案的邏輯組合；完善的定時(shí)機(jī)制能夠滿足照明管理者各種定時(shí)要求；對(duì)燈光需要較有規(guī)律的區(qū)域，可以實(shí)行燈光定時(shí)自動(dòng)控制；具備天文時(shí)鐘功能根據(jù)項(xiàng)目所在地的經(jīng)緯度自行校對(duì)日出/日落時(shí)間有效區(qū)分工作時(shí)間與休息時(shí)間，實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制，減輕管理人員工作量：依人流多少時(shí)段性的特征自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光明暗，達(dá)到節(jié)能效果。智能網(wǎng)關(guān)模塊支持預(yù)設(shè)并存儲(chǔ)多套包括定時(shí)機(jī)制和場(chǎng)景模式在內(nèi)的運(yùn)行方案，照明管理者在需要時(shí)可一鍵調(diào)用。結(jié)合日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)計(jì)劃，通過(guò)時(shí)鐘控制器設(shè)置任意時(shí)間內(nèi)自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉相應(yīng)回路或區(qū)城內(nèi)照明燈具，在減少運(yùn)營(yíng)人員工作量的同時(shí)達(dá)到節(jié)能目的。

3.8管廊智能照明控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)主要由智能照明主機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)繼電器開(kāi)關(guān)模塊調(diào)光模塊、控制面板、網(wǎng)關(guān)、照度傳感器、應(yīng)用軟件以及其他功能模塊等組成。管廊各防火分區(qū)配電箱內(nèi)設(shè)置繼電器開(kāi)關(guān)模塊就地設(shè)置控制面板，并通過(guò)總線串接至設(shè)備室網(wǎng)關(guān)由網(wǎng)關(guān)上傳BAS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)一般都是與城市綜合管廊整體控制系統(tǒng)一并考慮的。城市綜合管廊整體控制系統(tǒng)一般都采用ACU控制柜控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊內(nèi)設(shè)備的智能控制需求和監(jiān)控需求。ACU控制柜控制系統(tǒng)對(duì)管廊內(nèi)照明狀態(tài)信息進(jìn)行采集，包括液壓井蓋狀態(tài)、照明系統(tǒng)運(yùn)行工況、火災(zāi)報(bào)警信號(hào)等。

ACU控制柜控制系統(tǒng)對(duì)照明運(yùn)行控制管理原則如下：

（1）當(dāng)某區(qū)域的紅外對(duì)射裝置發(fā)生人侵報(bào)警時(shí)，ACU控制柜控制系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)相關(guān)區(qū)域的照明及相應(yīng)部位照明設(shè)備。

（2）通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信，將采集的信號(hào)顯示到監(jiān)控主機(jī)。

4城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向智能照明控制系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)相比，城市綜合管廊智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）智能照明控制系統(tǒng)為總線系統(tǒng)，設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，施工安裝方便且便于維護(hù)保養(yǎng)可擴(kuò)展性好。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)需涵蓋大量控制電續(xù)及開(kāi)關(guān)控制的設(shè)計(jì)，線纜敷設(shè)十分繁雜，后期維護(hù)保養(yǎng)困難，改線、換線難。

（2）具有多級(jí)控制的能就地設(shè)置制面板，遠(yuǎn)端可由智能照明主機(jī)及中央級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能通過(guò)就地開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)就地控制。

（3）根據(jù)需求對(duì)燈具實(shí)現(xiàn)多種方式的開(kāi)/關(guān)，并能設(shè)置場(chǎng)景模式。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)本地的一對(duì)一開(kāi)/關(guān)功能。

（4）具有時(shí)控功能根據(jù)項(xiàng)設(shè)置常運(yùn)維模式，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)打開(kāi)或關(guān)閉照明燈具傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)只能就地手動(dòng)操作。

（5）具有調(diào)光功能對(duì)具進(jìn)行光以滿足不同的照明要求，并有效節(jié)能。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)光功能。

（6）與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。

（7）具有自巡檢功能有效提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率。傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需逐一排查、檢修。

5AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

5.1平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

5.2平臺(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

5.3平臺(tái)拓?fù)鋱D

5.4平臺(tái)子系統(tǒng)

電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

智能照明控制

防火分區(qū)單獨(dú)控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器回路。

廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(zhǎng)，除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨(dú)立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。

6相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

6.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

審核編輯 黃宇