淺談智能照明控制系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用研究

【摘要】：本文介紹了智能照明系統(tǒng)的主要特點(diǎn)、主要功能及使用后可達(dá)到的效果。實(shí)現(xiàn)照明控制系統(tǒng)智能化主要有兩個(gè)目的：一是可以提高照明系統(tǒng)的控制和管理水平，減少照明系統(tǒng)的維護(hù)成本；二是可以節(jié)約能源，減少照明系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。2009年7月，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，在變電站采用智能照明系統(tǒng)符合智能變電站建設(shè)的要求。

【關(guān)鍵字】：智能照明；變電站；控制系統(tǒng)。

0引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，智能控制系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)，它具備先進(jìn)的軟硬件設(shè)施專(zhuān)門(mén)為各類(lèi)型建筑內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，以滿(mǎn)足智能變電站的各種智能使用與管理需要。

1 智能照明控制系統(tǒng)的基本概念

利用照明智能化控制可以根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶(hù)預(yù)定需求等條件而自動(dòng)采集照明系統(tǒng)中的各種信息，并對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷、并對(duì)分析結(jié)果按要求的形式存儲(chǔ)、顯示、傳輸，進(jìn)行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。智能照明系統(tǒng)主要功能為：燈光控制、窗簾控制、安全防范等，可實(shí)現(xiàn)燈光的開(kāi)關(guān)控制、調(diào)光控制、分散與集中控制、遠(yuǎn)程控制、延時(shí)控制、定時(shí)控制、光線感測(cè)控制、紅外線遙控、移動(dòng)感測(cè)控制、與其他設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制等，控制方式方便、靈活、易于修改、易于操作、易于維護(hù)。

2 智能照明控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)及數(shù)字調(diào)光技術(shù)相結(jié)合，使照明系統(tǒng)自動(dòng)化，從傳統(tǒng)的普通開(kāi)關(guān)過(guò)度到智能化開(kāi)關(guān)。其主要特點(diǎn)為：系統(tǒng)可控制任意回路連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān)；場(chǎng)景控制采用各種傳感器對(duì)燈光進(jìn)行自動(dòng)控制；對(duì)人體紅外線檢測(cè)達(dá)到對(duì)燈光的控制；對(duì)某些場(chǎng)合可根據(jù)室外光線的強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)光線；時(shí)間控制；可用手持紅外遙控器對(duì)燈光進(jìn)行控制；可系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；整個(gè)系統(tǒng)只須一條總線，沒(méi)有大量的電纜敷設(shè)和繁雜的控制設(shè)計(jì)；控制模塊安裝在原有的強(qiáng)電箱內(nèi)；現(xiàn)場(chǎng)控制面板只需一條24V總線進(jìn)行連接，安全可靠，操作方便功能修改、控制修改方便靈活；節(jié)約能源，提高效率；所有控制模塊均為模數(shù)化產(chǎn)品，采用標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝方式所有現(xiàn)場(chǎng)控制面板及移動(dòng)感應(yīng)器均采用標(biāo)準(zhǔn)86盒墻裝方式，施工簡(jiǎn)單，控制功能變更方便：

3智能照明控制系統(tǒng)的主要功能

1)智能照明系統(tǒng)可以很靈活地實(shí)現(xiàn)單回路控制、組合回路控制、分區(qū)域控制等。利用定時(shí)功能可以讓燈光根據(jù)要求點(diǎn)亮或關(guān)閉。工作人員可以利用安裝在現(xiàn)場(chǎng)，工作間的智能面板臨時(shí)調(diào)用燈光場(chǎng)景。

2)5~U用安裝的移動(dòng)傳感器控制其區(qū)域內(nèi)所有燈光回路、電器、設(shè)備電源、空調(diào)、風(fēng)機(jī)等的開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)自動(dòng)做到：人在，燈、空調(diào)、暖氣開(kāi)，人離，燈、空調(diào)、暖氣關(guān)。無(wú)需任何面板、開(kāi)關(guān)。

3)智能照明系統(tǒng)可以輕松將各類(lèi)電動(dòng)窗簾、百葉窗、幕布、卷簾隨意控制?？扇我庠O(shè)

定調(diào)節(jié)其升降，開(kāi)閉，翻轉(zhuǎn)角度，且不需限位?？刂品绞届`活多樣。

4)監(jiān)視子系統(tǒng)可檢測(cè)每一路微型斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障情況，也可監(jiān)視重要回路的負(fù)載電流。

5)影音控制系統(tǒng)在會(huì)議室實(shí)現(xiàn)智能化控制，各種影音設(shè)備與燈光、投影幕布的一體綜合控制。

6)智能照明系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)和集成。

7)采用遠(yuǎn)程管理軟件，用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視及控制。

4 使用智能照明系統(tǒng)可達(dá)到的效果

1)可預(yù)設(shè)不同的場(chǎng)景、切換場(chǎng)景時(shí)的淡入淡出時(shí)問(wèn)、使燈光柔和變化。

2)室內(nèi)照明利用場(chǎng)景變化增加環(huán)境藝術(shù)效果，產(chǎn)生立體感、層次感，營(yíng)造出舒適的環(huán)境。

3)智能調(diào)光器具有輸出限壓保護(hù)功能，延長(zhǎng)燈具壽命。

4)采用亮度傳感器，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱，達(dá)到節(jié)能效果。

5)采用照度傳感器，可以達(dá)到室內(nèi)的光線保持恒定。

6)可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口與大樓的門(mén)禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等相連接。

5 照明燈具的合理選擇

LED照明燈具相比常用的熒光燈、白熾燈等具有眾多優(yōu)勢(shì)。

1)LED的亮度和光色可調(diào)，能滿(mǎn)足室內(nèi)裝飾的色彩氣氛，在開(kāi)發(fā)情景照明市場(chǎng)上，具有傳統(tǒng)光源*的優(yōu)勢(shì)。

2)LED燈容易進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，可以根據(jù)用戶(hù)的需求設(shè)計(jì)集群控制，為室內(nèi)照明的智能化管理提供便捷。

3)LED燈體積小巧，更具裝飾性特點(diǎn)，達(dá)到見(jiàn)光不見(jiàn)燈的效果。

4)LED燈壽命長(zhǎng)、不含汞，符合國(guó)家“節(jié)能減排"的政策需求。

6 智能變電站中的應(yīng)用方案

戶(hù)縣330kv變電站本期智能照明僅考慮主控通信樓、35kv配電室等室內(nèi)部分。

6.1.方案配置

1)一層辦公區(qū)域

在門(mén)口位置配置2聯(lián)智能控制面板，就地對(duì)相應(yīng)位置的燈路進(jìn)行控制。

2)二層公共區(qū)域

就地配置移動(dòng)探測(cè)器，對(duì)所屬區(qū)域的照明回路進(jìn)行控制，做到有人是自動(dòng)開(kāi)燈，人離開(kāi)后，燈延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

3)二層會(huì)議室

門(mén)口位置配置五聯(lián)智能照明控制面板，對(duì)會(huì)議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對(duì)電動(dòng)窗簾的開(kāi)閉控制，對(duì)會(huì)議室電動(dòng)幕布的升降進(jìn)行控制。

4)二層辦公室

門(mén)口位置配置2聯(lián)智能照明控制面板，對(duì)會(huì)議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對(duì)電動(dòng)窗簾的開(kāi)閉進(jìn)行控制。

5)層主控室

門(mén)口位置配置五聯(lián)智能照明控制面板，對(duì)主控室的電動(dòng)窗簾的開(kāi)閉控制，對(duì)會(huì)議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對(duì)整個(gè)主控樓的回路進(jìn)行集中控制。

6)35kV配電室

分別在兩個(gè)出口配置2聯(lián)智能照明控制面板，對(duì)配電室的燈進(jìn)行分模式、分組控制。

6．2中央控制平臺(tái)

在主控室安裝中央控制主機(jī)，安裝智能系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理軟件Winswitch。用于對(duì)整個(gè)i—bus系統(tǒng)的進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視及控制。Winswitch中控軟件可運(yùn)行于Windows95／98或NT4．0SP5／2000各種環(huán)境下。

7 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

7.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型的項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì)，可以任意拼接擴(kuò)展，同時(shí)預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

7.2應(yīng)用場(chǎng)所

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)目的照明控制需求。

7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

7.4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場(chǎng)受控回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來(lái)瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中。

3）可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān)，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。

4）開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)燈具與控制裝置的壽命。

5）對(duì)每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光，可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對(duì)多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件，打開(kāi)或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)場(chǎng)景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過(guò)圖標(biāo)的亮滅顯示對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，對(duì)該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過(guò)預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴(lài)于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過(guò)程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺(tái)接口，采用modbus、opc等方式。

7.5 設(shè)備選型

8結(jié)束語(yǔ)

采用智能照明控制系統(tǒng)帶來(lái)的好處主要表現(xiàn)在：照明控制智能化、照度的一致性、場(chǎng)景變換靈活、可觀的節(jié)能效果、延長(zhǎng)光源壽命、提高管理水平、減少維護(hù)費(fèi)用。今后，它將繼續(xù)朝著智能化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。把照明控制箱和智能控制器集成到一個(gè)箱體內(nèi)，做成一體化照明智能控制箱，使用時(shí)只需連接外部連線，安裝更方便，使用更可靠，也更加節(jié)省人力、物力、財(cái)力，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)用價(jià)值更高。因此，智能照明控制系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用已引起了人們的高度重視，并具備良好的發(fā)展前景。

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