【摘要】目前地下污水廠由于占地面積小、對(duì)周?chē)h(huán)境影響不大等特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，本文針對(duì)地下污水廠的實(shí)際情況，并結(jié)合智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，確定該系統(tǒng)在地下污水處理廠設(shè)計(jì)的必要性，并根據(jù)地下污水處理廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)合理配置智能照明控制系統(tǒng)，同時(shí)可積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)節(jié)能效果及應(yīng)用特點(diǎn)，推廣應(yīng)用于其它地下污水處理廠。

【關(guān)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(duì)居住環(huán)境舒適度的要求，越來(lái)越多的地下污水處理廠被提到建設(shè)議程，很多大中城市都在醞釀建設(shè)地下污水處理廠。地下污水廠由于所有構(gòu)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(fù)雜，如采用傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)，勢(shì)必造成勞動(dòng)量大、控制成本高、不節(jié)能等缺點(diǎn)，因此在地下污水廠照明控制的設(shè)計(jì)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(jī)場(chǎng)車(chē)站、會(huì)議中心等場(chǎng)所均有應(yīng)用，并且技術(shù)發(fā)展較快，在國(guó)內(nèi)外均是成熟的應(yīng)用技術(shù)，但在全地下污水處理廠的工程設(shè)計(jì)中，尚不多見(jiàn)，因此通過(guò)對(duì)某地下污水處理廠智能照明控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用，能更好的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，便于在其它類(lèi)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(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1智能照明系統(tǒng)功能和優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)照明控制智能化

智能照明系統(tǒng)對(duì)照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主、手動(dòng)控制為輔、借助紅外遙感裝置、手動(dòng)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(shí)間、不同用途以及不同的照明效果 預(yù)先設(shè)置不同的照明場(chǎng)景，用戶(hù)可以通過(guò)場(chǎng)景切換實(shí)現(xiàn)靈活、方便的照明控制。

例如，在地下污水廠無(wú)人巡檢的情況下，僅開(kāi)啟安全照明，可有效節(jié)能，在車(chē)輛出入的通道，根據(jù)光線的變化，使自動(dòng)調(diào)整燈光，而且光照度會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到人們視覺(jué)很舒適的水平。

當(dāng)有檢修人員進(jìn)入檢修區(qū)時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)亮檢修區(qū)域的燈具，人員離開(kāi)后，自動(dòng)關(guān)閉該區(qū)域燈光，既方便又節(jié)能。

此外，還可用手動(dòng)控制面板，根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整各個(gè)區(qū)域不同時(shí)段、不同用途的燈光場(chǎng)景預(yù)設(shè)置，使用時(shí)只需調(diào)用預(yù)先設(shè)置好的更佳燈光場(chǎng)景，隨意改變各區(qū)域的光照度。

（2）節(jié)約能源，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用

通過(guò)合理的管理，根據(jù)不同日期、不同時(shí)間、不同場(chǎng)景按照各個(gè)功能區(qū)域的運(yùn)行情況

預(yù)先進(jìn)行光照度的設(shè)置，不需要照明的時(shí)候，保證將燈關(guān)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(shè)計(jì)不僅可以為地下污水廠營(yíng)造出明亮、整潔的環(huán)境，也能提高運(yùn)行管理人員的工作效率，能為運(yùn)行管理人員提供一個(gè)舒適的環(huán)境。

（4）延長(zhǎng)燈具壽命

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

地下污水處理廠需要設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(yùn)行費(fèi)用。

（5）安裝方便快捷，線路無(wú)需修改

安裝時(shí)不必考慮控制關(guān)系，在整個(gè)系統(tǒng)安裝完畢后再通過(guò)軟件設(shè)置各單元的地址碼，從而建立對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系。由于系統(tǒng)僅在輸出單元與負(fù)載之間使用負(fù)載電纜連接，節(jié)省了大量原本要接到普通開(kāi)關(guān)的線纜，縮短了安裝施工時(shí)間并節(jié)省了人工費(fèi)用。

（6）可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制

智能照明可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，例如和工藝生產(chǎn)系統(tǒng)，監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等。當(dāng)發(fā)生緊急情況后可由報(bào)警系統(tǒng)強(qiáng)制打開(kāi)所有回路。

（7）提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用

智能照明控制系統(tǒng)，將普通照明人為的開(kāi)與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，不僅使污水廠的管理者能將其高素質(zhì)的管理意識(shí)運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中去，而且同時(shí)將大大減少污水廠的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來(lái)極大的投資回報(bào)。

2.2某地下污水處理廠智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)地下污水處理廠的特點(diǎn)，考慮智能照明控制系統(tǒng)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目概況：

地下負(fù)一層為操作層，建筑面積40758平方米，層高5.1-6.2米。設(shè)有格柵間，脫水機(jī)房，鼓風(fēng)機(jī)房，加藥間及變配電室等生產(chǎn)用房。脫水機(jī)房設(shè)有4個(gè)泥車(chē)位用于污泥運(yùn)輸。

地下負(fù)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(tái)面積為3300平米，其他均為工藝焊接鋼質(zhì)水管及空氣管，此處無(wú)人值守，正常運(yùn)行時(shí)不需要人員進(jìn)行任何操作，且管廊間設(shè)有監(jiān)控探頭，只有停止運(yùn)行需要檢修時(shí)人員才會(huì)進(jìn)入)，層高7．7米。管廊設(shè)有樓梯及設(shè)備吊裝孔與負(fù)一層相連，供設(shè)備及人員進(jìn)出。

（2）智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案介紹：

地下箱體負(fù)一層設(shè)16個(gè)防火分區(qū)及1個(gè)應(yīng)急通道，地下負(fù)二層設(shè)置管廊間，地上設(shè)置綜合辦公樓。

結(jié)合每個(gè)分區(qū)面積，設(shè)置照明配電箱。整個(gè)箱體內(nèi)共設(shè)置普通照明配電箱24臺(tái)，應(yīng)急照明配電箱24臺(tái)；根據(jù)照明配電箱回路及負(fù)載容量設(shè)置KNX/EIB系統(tǒng)輸出控制模塊，本工程主要設(shè)置有四路16A開(kāi)關(guān)控制模塊、八路開(kāi)關(guān)控制模塊、十二路開(kāi)關(guān)控制模塊、消防控制模塊等。

地下箱體負(fù)一層設(shè)8個(gè)疏散樓梯間與2個(gè)車(chē)輛及人員出入口，結(jié)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(mén)位置，設(shè)置KNX/EIB系統(tǒng)輸入控制模塊。箱體內(nèi)共設(shè)置智能控制面板90套，在2個(gè)出入口值班室內(nèi)設(shè)置有7寸觸摸屏，地上綜合辦公樓內(nèi)設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)主機(jī)。

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

整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)控制區(qū)域的位置及燈光數(shù)量劃分為若干個(gè)支線，如地下負(fù)二層為1個(gè)支線，地下負(fù)一層共5個(gè)支線，每個(gè)支線內(nèi)部設(shè)備可以獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)就地控制，各個(gè)支線之間通過(guò)總線連接成一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在地上綜合辦公樓控制室的中控電腦實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)污水處理廠地下空間照明的集中遠(yuǎn)程控制、場(chǎng)景控制和定時(shí)控制，同時(shí)通過(guò)與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)消防應(yīng)急照明聯(lián)動(dòng)控制。整個(gè)污水處理廠地下空間的燈光平時(shí)主要以定時(shí)控制、場(chǎng)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)管理，每天除了正常巡視或設(shè)備檢修外基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

根據(jù)智能照明控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的不同控制方式，結(jié)合污水處理廠地下空間使用特點(diǎn)，不同工況下實(shí)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(fèi)用。

3. 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)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(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其中EIB（European Installation Bus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。

Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)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(dá)580000多個(gè)。

安科瑞智能照明產(chǎn)品種類(lèi)齊全，方案完善。用戶(hù)可通過(guò)控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類(lèi)智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。

3.2系統(tǒng)工作原理示意圖

3.3產(chǎn)品選型

3.3.1開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

2路0-10V調(diào)光器，可對(duì)每路進(jìn)行回路開(kāi)關(guān)控制并輸出0-10V調(diào)光信號(hào)對(duì)具有0-10V調(diào)光接口的燈具進(jìn)行調(diào)光,具有開(kāi)關(guān)、場(chǎng)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(hào)、物理?xiàng)l件（如光、移動(dòng)）的設(shè)備裝置，并將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置（如調(diào)光器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器），電氣參數(shù)如下：

3.3.4總線電源

KNX/EIB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，至多可以為 64 個(gè)設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、 過(guò)流指示和短路保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，電氣參數(shù)如下：

3.3.6干接點(diǎn)輸入模塊

用于接受外部干接點(diǎn)信號(hào)輸入，可通過(guò)不同參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、調(diào)光、場(chǎng)景、窗簾控制、調(diào)溫、報(bào)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(cè)，對(duì)利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進(jìn)行照明控制和調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足照明和節(jié)能要求；

（2）公共區(qū)域、走廊、通道、門(mén)廳、電梯廳等的照明，應(yīng)設(shè)置紅外或微波類(lèi)人體感應(yīng)器，并結(jié)合智能控制面板，實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)景照明控制，盡可能較少燈具點(diǎn)亮?xí)r間；

（3）樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測(cè)控制；

（4）設(shè)備房、設(shè)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(jié)合時(shí)控的集中控制方式；

（6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫(huà)面美觀,實(shí)時(shí)顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；

（7）應(yīng)具有完善的用戶(hù)權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；

3.5系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

3.6系統(tǒng)的控制優(yōu)勢(shì)

（1）系統(tǒng)可通過(guò)、觸摸屏、電腦對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的燈光、空調(diào)及窗簾等進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，使得控制更加方便智能，用戶(hù)體驗(yàn)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(hù)操作更加安全、舒適；

（3）系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中，充分結(jié)合自然光及人員的活動(dòng)規(guī)律來(lái)自動(dòng)控制燈光，減少能源消耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果；

（4）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu)，搭建簡(jiǎn)單靈活，系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響，可獨(dú)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(dòng)感應(yīng)控制，定時(shí)控制，場(chǎng)景控制和集中控制等，控制方式更靈活；

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

（7）升級(jí)系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時(shí)，無(wú)需增加連接線，不需關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，只需更改設(shè)備參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單；

（8）系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，強(qiáng)制打開(kāi)應(yīng)急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)，提高了建筑的安全性。

3.7安科瑞組網(wǎng)方案

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

4. 結(jié)語(yǔ)

智能照明控制系統(tǒng)在地下污水廠的應(yīng)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(shì)，通過(guò)對(duì)普通照明、事故照明等設(shè)備的控制，融合亮度控制、定時(shí)控制、集中控制、環(huán)境控制等各種智能控制的優(yōu)勢(shì)功能，為污水廠節(jié)能應(yīng)用提供了高duan的控制方式和理想的節(jié)能效果，符合國(guó)家對(duì)節(jié)能要求的政策。

【參考文獻(xiàn)】

［1］GB50034—2004，建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

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

［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2020.06版.