城市綜合管廊智能照明系統(tǒng)設計分析

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摘要:近年來，隨著我國城市建設的高速發(fā)展，大量綜合管廊工程建成并投產(chǎn)。照明系統(tǒng)作為管廊內部主要用電設備之一，其能耗水平直接影響管廊運營的經(jīng)濟性。本文通過分析綜合管廊照明特點，提出一種智能照明控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可有效降低管廊照明能耗，實現(xiàn)節(jié)能目標。

關鍵詞:綜合管廊，智能照明，節(jié)能，雷達感應

1引言

綜合管廊又稱“共同溝”，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信、燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體。管廊設有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，可實現(xiàn)各種管線的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。綜合管廊系統(tǒng)不僅解決城市交通擁堵問題，還極大方便了電力、通信、燃氣、供排水等市政設施的維護和檢修。照明系統(tǒng)作為管廊內部主要的機電系統(tǒng)之一，其設計是否合理，直接影響管廊的能耗水平與運營經(jīng)濟性。

2管廊照明特點

因管廊屬于地下構筑物，其內部無法自然采光，因此對長期、穩(wěn)定的人工照明要求較高，管廊照明存在如下幾個特點:(1)管廊內照明的主要作用包括為檢修、巡檢提供一定照明，同時需便于觀察管線運行情況。當為方便巡檢或檢修時，需維持一定照度，而觀察管線運行情況對照度要求較低。(2)管廊總體成長條形，照明燈具數(shù)量較多，但同一時段需要提供照明的位置較少，例如檢修設備情況下，通常只需點亮部分節(jié)點或某段管廊照明即可。(3)管廊運營成本中，電費占據(jù)1/3，其中照明用電占據(jù)重要部分。

3管廊傳統(tǒng)照明方案

管廊內設置有正常照明及應急照明，且應急照明通常兼做正常照明使用。正常照明由非消防配電箱供電，應急照明由消防配電箱供電。管廊正常運行時，運維人員可同步控制正常照明燈具及應急照明燈具，當發(fā)生火災時，應急照明燈具強啟。目前管廊內的照明方案通常采用常規(guī)的照明及控制。即在各防火分區(qū)出入口處設置照明控制按鈕箱或翹板開關。當人員進入某防火分區(qū)前，手動啟動該分區(qū)照明，人員離開后手動關閉照明。因管廊防火分區(qū)較多，各開關數(shù)量較多，人員巡查過程中容易遺漏關閉照明，如未及時發(fā)現(xiàn)，將造成大量電能的浪費，同時造成燈具使用壽命降低，影響管廊經(jīng)濟運行。

4管廊智能照明方案

智能照明系統(tǒng)是采用傳感器技術、通訊技術、自控技術等對照明系統(tǒng)中的光源進行智能化控制與狀態(tài)監(jiān)測。智能照明已廣泛應用于商場、車庫等場景。

4．1系統(tǒng)組成

結合管廊照明的特點，可采用帶人體感應燈具與總線傳輸相結合的照明方案。該系統(tǒng)主要分為以下三個部分:(1)燈具:燈具選用帶人體感應燈具，目前市場上主流的產(chǎn)品有紅外感應LED燈、聲控感應LED燈與雷達感應LED燈。雷達感應LED燈具有感應距離更遠、角度廣、無死角，不受溫度灰塵等環(huán)境因素影響等優(yōu)點，更適用于管廊。感應燈具平?？稍O定為熄滅或者以低照度點亮，在一定范圍內感應到人員移動時，可以自動正常點亮燈具。(2)現(xiàn)場控制單元:在管廊內部各分區(qū)設置照明網(wǎng)關，通過總線或者無線方式采集燈具狀態(tài)，同時發(fā)送指令至燈具，遠程控制燈具。網(wǎng)關可通過管廊內部的ACU實現(xiàn)與上位的通訊。管廊出入口、防火門等處設置啟動按鈕，可在現(xiàn)場人工強制啟動燈具。(3)照明系統(tǒng)控制后臺:控制后臺通常位于管廊監(jiān)控中心內。通過控制后臺相關應用軟件，可以對管廊內燈具進行分片區(qū)控制、監(jiān)控燈具啟停及故障狀態(tài)，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的集約化管理，從而達到節(jié)能目標。后臺控制軟件可同步網(wǎng)關的配置，當網(wǎng)絡暢通時，控制權交由中央平臺軟件系統(tǒng)負責;當網(wǎng)絡離線時，比如由于通信線路損壞或其他故障時，由現(xiàn)場的網(wǎng)關接替管理控制權。智能照明控制系統(tǒng)拓撲圖如圖2所示。

4．2照明控制要求

該照明系統(tǒng)可在管廊內實現(xiàn)如下情景控制功能:(1)在管廊內無人進入時，燈具可保持較低照度運行(通常為30%正常照度，可調)，以保證管廊內部照度滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求，同時減少能耗。(2)當巡檢人員進度管廊內時，燈具感應到人員移動，正常點亮，保證人員周圍一定范圍內保持正常照度，方便巡檢工作。(3)當有檢修要求時，可通過遠程或者就地按鈕箱強制啟動本段分區(qū)內燈具正常點亮，以保證檢修工作進行。(4)當火災發(fā)生時，通過燈具上的強啟回路強制啟動作為應急照明的燈具點亮。

4．3管廊智能照明系統(tǒng)優(yōu)點

與傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)相比，該智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點:①智能照明控制系統(tǒng)采用總線或者無線傳輸，施工安裝方便，且便于維護保養(yǎng)，可擴展性好。②智能照明控制系統(tǒng)采用多級控制，就地設置控制按鈕，遠端可由中控室后臺實現(xiàn)遠程監(jiān)控。③智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)需求對燈具實現(xiàn)多種方式的開關，并能設置場景模式。可以根據(jù)項目工況設置日常運維模式，在設定的時間內打開或關閉照明燈具。④智能照明控制系統(tǒng)具有調光功能，可以對燈具進行調光以滿足不同的照明要求，并有效節(jié)能。

參考文獻

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作者：滕峰 吳桂良 單位：中國市政工程中南設計研究總院有限公司