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安科瑞 繆凱倫
摘要:本文重點表述了物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)的組成、應(yīng)用與實現(xiàn)方法,通過物聯(lián)網(wǎng)智能控
制技術(shù)和LED光源結(jié)合應(yīng)用于地下車庫等公共區(qū)域的照明,其節(jié)能率高達90%以上,*解決了LED照明應(yīng)用領(lǐng)域高成本的問題,創(chuàng)造了經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng);智能照明控制系統(tǒng)
1.工程概況
本工程建筑名稱為花樣年·福年廣場,建設(shè)單位為成都諾亞舟實業(yè)有限公司,由四川省設(shè)計院設(shè)計,江蘇省華建建設(shè)股份有限公司總承包。此工程位于成都市區(qū)南部規(guī)劃新區(qū),總建筑面積約l7萬m2, 包含商業(yè)辦公、商業(yè)公寓式辦公、地下停車庫、商業(yè)等,共3棟塔樓。防火設(shè)計的建筑分類為I類;其耐火等級為一級。 【文獻標志碼 】B該項目地下室照明區(qū)域的面積約為17267m2, 根據(jù)電氣圖紙可知,一1層停車場按原傳統(tǒng)照明方案設(shè)計了1387盞T5/32W(含鎮(zhèn)流器功耗4W盞 )的單/雙管熒光燈(不含設(shè)備房燈具),總共分為6個照明配電柜進行分區(qū)控制。本方案擬采用1387盞12W的物聯(lián)網(wǎng)LED按需照 明車庫燈進行替換。根據(jù)其現(xiàn)場設(shè)置的照明配電箱進行分區(qū)控制,每個照明分區(qū)設(shè)置個智能照明控制器,共6個智
每個照明分區(qū)設(shè)置一個智能照明控制器,共6個智 能照明控制器。由市電配電箱先引一路AC220V線路接入智能照明控制器 上,再將每個相應(yīng)照明區(qū)域燈具回路的相線和火線接到控制該區(qū)域的智能照明控制器上即可。
4.施工工藝
(1)車庫分為6個照明配電箱進行控制,設(shè)計采用6個智能照明控制器對照明燈具進行分區(qū)控制。
(2)車道燈分為兩種照明模式,無人車活動時車道燈自動切換為“二亮一 "、“循環(huán)亮"模式;當人來車往時,該區(qū)域車道部分的燈具全部點亮,給司機和行人提供開闊、明亮的照明視覺效果。
(3)車位燈實行單獨點亮模式 ,當人車進入該區(qū)域時,車道部分的燈具全部點亮,而車位部分的燈具不聯(lián)網(wǎng)點亮,只有當有車或行人進入該車位時,該車位的燈具才點亮,從而實現(xiàn)按需照明的效果,杜絕浪費。
(4)在車庫的出入口和每個防火分區(qū)的連接處設(shè)置常亮燈。
(5)本項目設(shè)計采用1387盞T8/12W的物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫燈作為車庫照明設(shè)備,其中車道燈1048盞,車位燈339盞。 (6)車道部分實行聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)點亮控制 ,人來車往該區(qū)域的車道燈全部點亮,無人或車活動時自動切換為“二亮一 "的按需照明模式 ,且實行“循環(huán)亮 "的工作模式,每隔30min自動更換一次“二亮一"的點亮燈具,讓每一盞照明燈具都得到“休息 ",便于散熱,延長燈具的使用壽命。車位部分不實行聯(lián)網(wǎng)控制 ,只有當行人或車輛進入該車位時,燈具才點亮 ,當車主離開車位后的308內(nèi)車位上燈自動熄滅。
(7)地下車庫車道照明平均照度按75Lux設(shè)計,車位照明平均照度按50Lux設(shè)計。
5.經(jīng)濟效益分析
(1)產(chǎn)品優(yōu)點 :1)穩(wěn)定性好、安全性高、智能化程度高、壽命長 ;
2)模塊化集成:可以方便、快速地安裝、拆除或 更換該系統(tǒng)的某一部分或者全部 ;
3)多重節(jié)能管理:通過整合 LED節(jié)能 照明技術(shù)和智能控制技術(shù),實現(xiàn)“按需照明"管理,無人或車輛通過時,系統(tǒng)自動關(guān)閉部分燈具,大大降低了能耗 ;
4)分區(qū)控制管理:將每個防火分區(qū)的照明燈具分為3~4的照明區(qū)域,更能體現(xiàn)“按需照明"的理念,節(jié)能效果明顯;
5)安裝便捷:本燈具不需改變原有照明線路和電壓,只需更換燈具和在照明配電箱安裝控制模塊,將每個 照明區(qū)域的相線和零線分開即可,非常快捷、方便。
(2)經(jīng)濟效益分析:
1)傳統(tǒng)照明每年耗電約38.88萬kWh。假設(shè)商業(yè)用電1元/kWh,則每年電費支出為38.88萬元。公式計算如下:44384Wx24hx365d=388803kWh=38.88萬kWh。
2)傳統(tǒng)照明5年的維護費用約:1387盞x0.4x22元/盞×5年=61028。以4O%為燈具的更換系數(shù)為例,熒光燈約每年需更換一批,22元為燈具的單價(以雷士照明T51 28W熒光燈為例)。
3)地下車庫安裝“物聯(lián)網(wǎng)LED按需 照明車庫燈"后,系統(tǒng)整體節(jié)電率83%以上(節(jié)電率90%依據(jù):采用低能耗 LED燈具、智能控制手段)。 ①車道燈年耗電量:(按1048盞每天工作6h計算)車道燈全功率點亮時的年耗電量:1048×12Wx 6hx365d=27541kWh:車道燈“二亮一"、“二分之一亮"時的年耗電量:(按 524盞每天工作 18h計算)524盞x6Wxl8hx 365d=20656kW h: 車道燈 的年耗 電量 為 :27541kWh+20656kWh= 48197 kW h; ② 車位燈年耗電量 :(按 339盞連續(xù) 3h全功 率點亮計算)339盞x12Wx3hx365d=16658kWh;LED燈的年耗電量為:48197kWh+16658kWh = 64855 kW h。
4)采用物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫燈后的年節(jié)約電量為:年節(jié)約電量=傳統(tǒng)照明年耗電量一物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫燈年耗電量_388803kWh_64855kWh= 323948kWh=32.39萬 kW。如果 以商業(yè)用電1元/ kWh,則每年可節(jié)約電費為32.39萬元。
5)節(jié)電率=物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫燈年節(jié)電量/f~統(tǒng)照明年耗電量:323948/388803×100%=83。
6)投資回收期:約1年 回收期=物聯(lián)網(wǎng) LED按需照明車庫燈造價一傳統(tǒng)照明5年的維護費用/年節(jié)約電費=40.7萬元一6.1萬元,32.39=1.06(約13個月)。
6.安科瑞為物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制提供解決方案
6.1安科瑞智能照明監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層; 如圖(1)所示:
圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
間隔設(shè)備層主要為:開關(guān)驅(qū)動器,這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均通過現(xiàn)場KNX總線組網(wǎng)通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:智能照明網(wǎng)關(guān),其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中控制,同時遠傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。 以上開關(guān)模塊均采用KNX總線傳輸,一般都采用4根連線,接線簡單方便,傳輸距離可達1.2km。
5.2安科瑞智能照明系統(tǒng)組成
1. 定時控制
通過時鐘管理器,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時和自動管理功能,實現(xiàn)公共通道、景觀照明、泛光照明、車庫照明定時控制。如百葉窗定時升降、集中供熱定時調(diào)節(jié)、節(jié)假日照明定時關(guān)閉、定時通知等。
2. 場景控制
智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個部門的需求,設(shè)定不同種類的場景模式,進行各種照明燈光的組合,達到美化工作環(huán)境的效果;結(jié)合人體感應(yīng)傳感器,當人員離開時,關(guān)閉所有該會議室照明。
3. 實時監(jiān)控
中控室,配置一臺中控主機,所有照明控制設(shè)備,通過KNX網(wǎng)關(guān),接入監(jiān)控系統(tǒng),操作管理人員,可以通過中控電腦,實時監(jiān)視總線、區(qū)域、樓層、樓棟等照明狀態(tài),并可根據(jù)需求進行控制調(diào)整。系統(tǒng)繪圖工具支持向量圖和多層頁面,圖形頁面縮放方便,切換簡單,支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制,增加可視化的空間效果。
4. 報警處理
系統(tǒng)提供了警報處理能力,用戶可采用編程來完成不同的任務(wù),當某種警報條件出現(xiàn)時應(yīng)做什么,可由用戶自行確定。
5.事件通報 系統(tǒng)提供了事件通報功能,支持郵件通報、文本輸出以及事件驅(qū)動打印,可按照用戶預先設(shè)置的條件,觸發(fā)事件通報功能。
6.3設(shè)備選型
智能照明控制系統(tǒng) | ||||
序號 | 產(chǎn)品名稱及型號 | 主要功能 | 說明 | |
1 | 總線電源 | ASL100-P640/30 | 總線電源,不僅為總線模塊提供電壓,耦合總線信號。還會提供一個30V的輔助直流電壓端子,為其他的外設(shè)(如觸摸屏幕、IP網(wǎng)關(guān)等)提供電壓。 | 電源模塊是系統(tǒng)選型的元件,具體數(shù)量按實際情況而定。 |
2 | 2路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S2/16 | 開關(guān)驅(qū)動器,有四路、八路、十二路三種型號可選擇。 | 適用于只需要開關(guān)控制場合,如辦公室、車庫、教室、廠房、走道梯廳等 |
4路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S4/16 | 主要實現(xiàn)對負載的開關(guān)控制。具有手動操作開關(guān)、開關(guān)延時設(shè)定、狀態(tài)反饋、場景控制、閾值開關(guān)等功能。 | ||
8路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S8/16 | |||
12路開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S12/16 | |||
3 | 2路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S2I/16 | 帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器,有四路、八路、十二路三種型號可選擇。 | 相比較開關(guān)驅(qū)動器外,可實現(xiàn)電流檢測、故障判斷的功能。一般用于大型商場、機場等項目 |
4路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S4I/16 | 主要實現(xiàn)對負載的開關(guān)控制。具有手動操作開關(guān)、開關(guān)延時設(shè)定、狀態(tài)反饋、場景控制、閾值開關(guān)、電流檢測、回路故障判斷等功能。 | ||
8路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S8I/16 | |||
12路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動器 | ASL100-S12I/16 | |||
4 | 2路0-10v調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-SD2/16 | 0—10V調(diào)光驅(qū)動器,有兩路、四路兩種型號可選擇。 | 適用于需要調(diào)光控制的場合,如會議室等 |
4路0-10v調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-SD4/16 | 該模塊既可以對負載進行開關(guān)控制,還可以輸出0—10V調(diào)光信號對具有0-10V調(diào)光接口的燈具進行調(diào)光,此外該模塊還可實現(xiàn)預設(shè)控制、場景控制功能。 | ||
5 | 2路可控硅調(diào)光驅(qū)動器 | ASL100-TD2/5 | 可控硅調(diào)光驅(qū)動器,既可以對負載進行開關(guān)控制,還可以對支持可控硅調(diào)光的燈具進行調(diào)光此外該模塊還可實現(xiàn)預設(shè)控制、場景控制功能。 | 適用于需要調(diào)光控制的場合,如會議室等 |
6 | 窗簾驅(qū)動器 | ASL100-C4/6 | 窗簾控制驅(qū)動器,主要實現(xiàn)窗簾電機控制。具有手動控制、場景控制、時間設(shè)置、步進控制、場景功能。 | |
7 | 一聯(lián)兩鍵 智能面板 | ASL100-F1/2 | 智能面板有一聯(lián)兩鍵、兩聯(lián)四鍵、四聯(lián)八鍵三種選擇。 | 主要用于控制回路較少或者需要區(qū)域控、總控的小房間、值班室等區(qū)域 |
兩聯(lián)四鍵 智能面板 | ASL100-F2/4 | 可通過區(qū)分按鍵短按長按并結(jié)合不同參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)開關(guān)控制、調(diào)光控制、百葉窗控制、場景控制、數(shù)值發(fā)送控制等功能。 | ||
四聯(lián)八鍵 智能面板 | ASL100-F4/8 | |||
8 | 照度和人體移動二合一傳感器 | ASL100-T2/BM | 該系列兩通道傳感器,分別探測人體移動(物體移動)和光照度,將感應(yīng)的信號處理后傳遞給其他控制模塊(如調(diào)光驅(qū)動器、開關(guān)驅(qū)動器等)并實現(xiàn)相應(yīng)的自動控制功能。 | 主要用于走道、樓梯等公共區(qū)域。根據(jù)當前照度及有人無人情況自動開燈或者關(guān)燈。 |
照度和微波二合一傳感器 | ASL100-T2/BR | |||
9 | 干接點輸入模塊 | ASL100-DI4/20 | 干接點輸入模塊,通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅(qū)動器的動作。模塊自帶20V的DC輸入信號,無需外部電壓輸入。當檢測到外部干接點信號輸入時,模塊可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 | 一般在應(yīng)急照明箱內(nèi),做消防聯(lián)動用。 |
當消防信號是有源信號時,選用濕接點模塊。 | ||||
濕接點輸入模塊 | ASL100-WI4/230 | 濕接點模塊通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅(qū)動器的動作。該濕接點模塊支持24V~230V AC DC電壓輸入。當系統(tǒng)檢測到外部有源信號輸入時,模塊可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 |