智能照明控制系統在變電站中的應用研究

【摘要】：本文介紹了智能照明系統的主要特點(diǎn)、主要功能及使用后可達到的效果。實(shí)現照明控制系統智能化主要有兩個(gè)目的：一是可以提高照明系統的控制和管理水平，減少照明系統的維護成本；二是可以節約能源，減少照明系統的運營(yíng)成本。2009年7月，國家電網(wǎng)公司提出了建設統一堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展戰略目標，在變電站采用智能照明系統符合智能變電站建設的要求。

【關(guān)鍵字】：智能照明；變電站；控制系統。

0引言

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

1 智能照明控制系統的基本概念

利用照明智能化控制可以根據環(huán)境變化、客觀(guān)要求、用戶(hù)預定需求等條件而自動(dòng)采集照明系統中的各種信息，并對所采集的信息進(jìn)行相應的邏輯分析、推理、判斷、并對分析結果按要求的形式存儲、顯示、傳輸，進(jìn)行相應的工作狀態(tài)信息反饋控制，以達到預期的控制效果。智能照明系統主要功能為：燈光控制、窗簾控制、安全防范等，可實(shí)現燈光的開(kāi)關(guān)控制、調光控制、分散與集中控制、遠程控制、延時(shí)控制、定時(shí)控制、光線(xiàn)感測控制、紅外線(xiàn)遙控、移動(dòng)感測控制、與其他設備系統的聯(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。

2 智能照明控制系統的主要特點(diǎn)

采用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)及數字調光技術(shù)相結合，使照明系統自動(dòng)化，從傳統的普通開(kāi)關(guān)過(guò)度到智能化開(kāi)關(guān)。其主要特點(diǎn)為：系統可控制任意回路連續調光或開(kāi)關(guān)；場(chǎng)景控制采用各種傳感器對燈光進(jìn)行自動(dòng)控制；對人體紅外線(xiàn)檢測達到對燈光的控制；對某些場(chǎng)合可根據室外光線(xiàn)的強弱調整室內光線(xiàn)；時(shí)間控制；可用手持紅外遙控器對燈光進(jìn)行控制；可系統聯(lián)網(wǎng)；整個(gè)系統只須一條總線(xiàn)，沒(méi)有大量的電纜敷設和繁雜的控制設計；控制模塊安裝在原有的強電箱內；現場(chǎng)控制面板只需一條24V總線(xiàn)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；節約能源，提高效率；所有控制模塊均為模數化產(chǎn)品，采用標準35mm導軌安裝方式所有現場(chǎng)控制面板及移動(dòng)感應器均采用標準86盒墻裝方式，施工簡(jiǎn)單，控制功能變更方便：

3智能照明控制系統的主要功能

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

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

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

定調節其升降，開(kāi)閉，翻轉角度，且不需限位?？刂品绞届`活多樣。

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

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

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

7)采用遠程管理軟件，用于對整個(gè)系統進(jìn)行遠程集中監視及控制。

4 使用智能照明系統可達到的效果

1)可預設不同的場(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)智能調光器具有輸出限壓保護功能，延長(cháng)燈具壽命。

4)采用亮度傳感器，自動(dòng)調節燈光強弱，達到節能效果。

5)采用照度傳感器，可以達到室內的光線(xiàn)保持恒定。

6)可通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )接口與大樓的門(mén)禁系統、消防系統、安防系統等相連接。

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。

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

2)LED燈容易進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，可以根據用戶(hù)的需求設計集群控制，為室內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)，達到見(jiàn)光不見(jiàn)燈的效果。

4)LED燈壽命長(cháng)、不含汞，符合國家“節能減排"的政策需求。

6 智能變電站中的應用方案

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

6.1.方案配置

1)一層辦公區域

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

2)二層公共區域

就地配置移動(dòng)探測器，對所屬區域的照明回路進(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，對會(huì )議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對電動(dòng)窗簾的開(kāi)閉控制，對會(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，對會(huì )議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對電動(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，對主控室的電動(dòng)窗簾的開(kāi)閉控制，對會(huì )議室的燈進(jìn)行分模式、分組控制，對整個(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，對配電室的燈進(jìn)行分模式、分組控制。

6．2中央控制平臺

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

7 安科瑞智能照明控制系統

7.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線(xiàn)技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩定。開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設計，可以任意拼接擴展，同時(shí)預留I/O口以及Modbus接口，還可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數據交換。

7.2應用場(chǎng)所

適合于各類(lèi)智能小區、醫院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項目的照明控制需求。

7.3系統結構

7.4系統功能

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

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

3）可以對單個(gè)照明回路實(shí)現開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊、樓層都有相應的模塊控制開(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)現開(kāi)關(guān)控制。

4）開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器支持過(guò)零觸發(fā)功能，負載（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電網(wǎng)的沖擊，延長(cháng)燈具與控制裝置的壽命。

5）對每個(gè)照明回路可以預設掉電狀態(tài)，當照明電源掉電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器會(huì )自動(dòng)切換到預設的掉電狀態(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)調光控件，照明設備從0%到100%進(jìn)行調光，可以對單個(gè)照明回路實(shí)現調光控制，調光總控可以對一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現調光控制，也可以對多個(gè)照明回路實(shí)現調光控制，通過(guò)圖標的亮滅狀態(tài)反饋現場(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)閉對應場(chǎng)景設置，軟件界面上顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，通過(guò)圖標的亮滅顯示對應的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

8）設置定時(shí)時(shí)間，確認時(shí)間點(diǎn)后，對該事件點(diǎn)執行的動(dòng)作進(jìn)行設置，設置燈在設定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅。

9）系統可以通過(guò)預設的當地經(jīng)緯度信息，自動(dòng)計算每天的日升日落時(shí)間；根據天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現日落開(kāi)燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時(shí)控制計劃均可下發(fā)保存至驅動(dòng)模塊；當上位機系統故障或模塊離線(xiàn)時(shí)，驅動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計劃的正常執行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統結構是分布式總線(xiàn)結構；系統內各元件不依賴(lài)于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過(guò)程序的設定實(shí)現功能的多樣性。

12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

7.5 設備選型

8結束語(yǔ)

采用智能照明控制系統帶來(lái)的好處主要表現在：照明控制智能化、照度的一致性、場(chǎng)景變換靈活、可觀(guān)的節能效果、延長(cháng)光源壽命、提高管理水平、減少維護費用。今后，它將繼續朝著(zhù)智能化、小型化、標準化的方向發(fā)展。把照明控制箱和智能控制器集成到一個(gè)箱體內，做成一體化照明智能控制箱，使用時(shí)只需連接外部連線(xiàn)，安裝更方便，使用更可靠，也更加節省人力、物力、財力，帶來(lái)更大的經(jīng)濟效益，實(shí)用價(jià)值更高。因此，智能照明控制系統在智能變電站中的應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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