摘要:結(jié)合某地下污水廠項目，從結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能、控制要求、場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;場景模式

1工程概況

某污水廠建設(shè)規(guī)模為40萬m3/d，采用全地下組團形式，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，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)控與管理計算機，對整個系統(tǒng)實施監(jiān)控，以便隨時調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場效果。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，控制相應(yīng)區(qū)域的照明系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)拓撲結(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、電源模塊、總線、PC接口、ＲS-232接口、系統(tǒng)時鐘等;輸入單元將外界的需求信息轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank">信號在系統(tǒng)總線上傳播，主要設(shè)備包含智能控制面板、移動控制平板、照度傳感器、人體移動感應(yīng)傳感器等;輸出單元用于接受信號，并按照指令對相關(guān)負載做出相應(yīng)的輸出動作，如調(diào)光模塊、開關(guān)模塊等。

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

4系統(tǒng)功能

根據(jù)地下污水廠運行特點，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)控與管理計算機，對整個系統(tǒng)實施監(jiān)控，以便隨時調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場效果，如系統(tǒng)設(shè)置開燈方案模式，并在計算機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)具有實時控制、故障檢測和報警功能，當現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障時，可通過軟件上的實時數(shù)據(jù)、報警等方式及時通知管理人員進行維護，自動生成相關(guān)報表。

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

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

(5)系統(tǒng)設(shè)有自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便必要時對各組的開、關(guān)進行手動操作。

(6)控制主機具有顯示各終端設(shè)備使用狀態(tài)功能。

(7)智能照明控制面板具有顯示各場景狀態(tài)功能。

(8)具有燈具啟動時間、累計記錄和燈具使用壽命的統(tǒng)計功能。

(9)能按需求檢測照明回路實時電流值并記錄運行時間，將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫中，可形成并打印各種報表和日志。

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

(11)系統(tǒng)控制軟件應(yīng)有不同權(quán)限級別設(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)計實例

二沉池及地下通道照明設(shè)計圖如圖2所示。

工程項目中，在巡檢通道出入口設(shè)置人體移動感應(yīng)探頭，根據(jù)人體移動感應(yīng)探頭探測到的人像，自動開啟二沉池的照明，待人離開后自動關(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8通道開關(guān)模塊，同時預(yù)留1個4通道開關(guān)模塊，為后期擴展使用。照明配電箱通過系統(tǒng)總線與控制面板、照度感應(yīng)器、人體移動感應(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，通過現(xiàn)場控制面板、時鐘控制、人體移動感應(yīng)器等多種自動控制手段，實現(xiàn)對二沉池區(qū)域照明智能控制。二沉池區(qū)域場景模式設(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

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

(1)控制范圍修改靈活。當遇到工藝設(shè)備布局調(diào)整時，只需要對編制程序進行修改，不需要對已有線路進行改造，這將降低擴建費用和改造工期。

(2)根據(jù)污水廠運行計劃調(diào)整照明控制策略。根據(jù)污水廠運行計劃，設(shè)定照明控制程序，當運行計劃調(diào)整時可以通過軟件修改控制策略，從而保證污水廠正常運行的照明需求。

(3)擴展性好。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，如需要擴充時不必更改原有線路，只需將增加的模塊用數(shù)據(jù)線接入原有網(wǎng)絡(luò)，通過程序修改進行重新配置。

7 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度，監(jiān)測主要用能設(shè)備能效，保護污水廠運行可靠，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)備運維等，貫穿水務(wù)能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務(wù)配電系統(tǒng)運行狀況，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