摘要:結(jié)合某地下污水廠項(xiàng)目，從結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能、控制要求、場(chǎng)景模式等方面介紹了地下污水廠智能照明控制系統(tǒng)，探索了一套適用于地下污水廠的智能照明控制策略，以確保地下污水廠正常運(yùn)行的照明需求。

關(guān)鍵詞:智能照明控制系統(tǒng);地下污水廠;控制策略;場(chǎng)景模式

1工程概況

某污水廠建設(shè)規(guī)模為40萬(wàn)m3/d，采用全地下組團(tuán)形式，主要處理構(gòu)筑物均位于地下，地上布局與公共綠地建設(shè)緊密結(jié)合。地下箱體平面尺寸約為350m×350m，主要分2層，－1F為操作層，－2F為管廊層。

根據(jù)地下污水廠布置特點(diǎn)，在地下箱體區(qū)域設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)，采用合理的智能照明控制策略，為污水廠正常運(yùn)行提供舒適、高效的照明控制和管理方式。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該工程為集散型智能照明控制系統(tǒng)，采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、模塊化結(jié)構(gòu)，在中控室設(shè)置中央監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場(chǎng)效果。在地下污水處理廠的不同區(qū)域設(shè)置子網(wǎng)智能照明控制主機(jī)，控制相應(yīng)區(qū)域的照明系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

3系統(tǒng)組成

該工程智能照明控制系統(tǒng)由系統(tǒng)單元、輸入單元、輸出單元三部分組成。系統(tǒng)單元為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)集中處理、指令發(fā)送、電源和通信傳輸保障等，主要包括主機(jī)、電源模塊、總線、PC接口、ＲS-232接口、系統(tǒng)時(shí)鐘等;輸入單元將外界的需求信息轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank">信號(hào)在系統(tǒng)總線上傳播，主要設(shè)備包含智能控制面板、移動(dòng)控制平板、照度傳感器、人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器等;輸出單元用于接受信號(hào)，并按照指令對(duì)相關(guān)負(fù)載做出相應(yīng)的輸出動(dòng)作，如調(diào)光模塊、開關(guān)模塊等。

地下污水廠箱體是一個(gè)封閉空間，含有污水池體、涉水管道及其內(nèi)部排水溝道，整個(gè)箱體比較潮濕，而且在預(yù)處理區(qū)、污泥處理區(qū)均會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體。因此，智能照明控制設(shè)備耐潮濕、耐腐蝕，防護(hù)等級(jí)不低于IP54。

4系統(tǒng)功能

根據(jù)地下污水廠運(yùn)行特點(diǎn)，該工程地下污水廠智能照明控制系統(tǒng)具有以下功能。

(1)智能照明控制系統(tǒng)設(shè)有中央監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場(chǎng)效果，如系統(tǒng)設(shè)置開燈方案模式，并在計(jì)算機(jī)屏幕上仿真照明燈具的布置情況，顯示各組燈具開關(guān)狀態(tài)。

(2)具有實(shí)時(shí)控制、故障檢測(cè)和報(bào)警功能，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)軟件上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警等方式及時(shí)通知管理人員進(jìn)行維護(hù)，自動(dòng)生成相關(guān)報(bào)表。

(3)具有場(chǎng)景預(yù)設(shè)、亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)、時(shí)序控制的功能。

(4)具有消防及安全技術(shù)防范聯(lián)動(dòng)接口，應(yīng)急時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)。

(5)系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便必要時(shí)對(duì)各組的開、關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作。

(6)控制主機(jī)具有顯示各終端設(shè)備使用狀態(tài)功能。

(7)智能照明控制面板具有顯示各場(chǎng)景狀態(tài)功能。

(8)具有燈具啟動(dòng)時(shí)間、累計(jì)記錄和燈具使用壽命的統(tǒng)計(jì)功能。

(9)能按需求檢測(cè)照明回路實(shí)時(shí)電流值并記錄運(yùn)行時(shí)間，將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可形成并打印各種報(bào)表和日志。

(10)系統(tǒng)應(yīng)具備定時(shí)時(shí)鐘控制和天文時(shí)鐘控制功能，可實(shí)現(xiàn)以秒、分鐘、小時(shí)、天、周、年為周期的定時(shí)設(shè)定功能，實(shí)現(xiàn)各受控區(qū)域的自動(dòng)化管理。

(11)系統(tǒng)控制軟件應(yīng)有不同權(quán)限級(jí)別設(shè)置。

(12)系統(tǒng)設(shè)置與其他系統(tǒng)連接的接口，以提高綜合管理水平。

5工程設(shè)計(jì)實(shí)例

二沉池及地下通道照明設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

工程項(xiàng)目中，在巡檢通道出入口設(shè)置人體移動(dòng)感應(yīng)探頭，根據(jù)人體移動(dòng)感應(yīng)探頭探測(cè)到的人像，自動(dòng)開啟二沉池的照明，待人離開后自動(dòng)關(guān)閉;在有光導(dǎo)或采光井的通道區(qū)域，可以根據(jù)照度感應(yīng)器感應(yīng)室外的自然光照度，自動(dòng)開啟或關(guān)閉光導(dǎo)或采光井區(qū)域的照明;大空間區(qū)域照明回路采用開關(guān)量控制，根據(jù)不同時(shí)段需要，采取分區(qū)、分回路控制照明。

二沉池及地下通道一般照明配電箱系統(tǒng)圖如圖3所示。配電箱內(nèi)設(shè)置2個(gè)8通道開關(guān)模塊，同時(shí)預(yù)留1個(gè)4通道開關(guān)模塊，為后期擴(kuò)展使用。照明配電箱通過(guò)系統(tǒng)總線與控制面板、照度感應(yīng)器、人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器等相連，完成數(shù)據(jù)傳輸與控制操作。

根據(jù)工藝流程，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制面板、時(shí)鐘控制、人體移動(dòng)感應(yīng)器等多種自動(dòng)控制手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)二沉池區(qū)域照明智能控制。二沉池區(qū)域場(chǎng)景模式設(shè)置:①檢修模式，開啟本區(qū)域內(nèi)100%回路燈光;②全關(guān)模式，關(guān)閉本區(qū)域內(nèi)100%回路燈光;③節(jié)能模式一，開啟本區(qū)域內(nèi)50%回路燈光;④節(jié)能模式二，開啟本區(qū)域內(nèi)25%回路燈光;⑤節(jié)能模式三，開啟本區(qū)域內(nèi)10%回路燈光;⑥巡檢模式，打開巡檢通道上方的照明，開啟本區(qū)域內(nèi)50%回路燈光，并結(jié)合人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器使用。

6地下污水廠智能照明控制策略優(yōu)勢(shì)

合理的智能照明控制策略可實(shí)現(xiàn)對(duì)地下污水廠多層次、全方位的智能管理，既能保證正常運(yùn)行的照明需求，又能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，具體有以下主要優(yōu)勢(shì)。

(1)控制范圍修改靈活。當(dāng)遇到工藝設(shè)備布局調(diào)整時(shí)，只需要對(duì)編制程序進(jìn)行修改，不需要對(duì)已有線路進(jìn)行改造，這將降低擴(kuò)建費(fèi)用和改造工期。

(2)根據(jù)污水廠運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整照明控制策略。根據(jù)污水廠運(yùn)行計(jì)劃，設(shè)定照明控制程序，當(dāng)運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整時(shí)可以通過(guò)軟件修改控制策略，從而保證污水廠正常運(yùn)行的照明需求。

(3)擴(kuò)展性好。智能照明控制系統(tǒng)的規(guī)模可靈活地隨著照明系統(tǒng)的大小而改變，如需要擴(kuò)充時(shí)不必更改原有線路，只需將增加的模塊用數(shù)據(jù)線接入原有網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)程序修改進(jìn)行重新配置。

7 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分析、治理裝置，用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)主要用能設(shè)備能效，保護(hù)污水廠運(yùn)行可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。

AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運(yùn)維等，貫穿水務(wù)能源流的始終，幫助運(yùn)維管理人員通過(guò)一套平臺(tái)、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要。

8 產(chǎn)品清單

審核編輯黃宇