安科瑞 繆凱倫
摘要：本文重點(diǎn)表述了物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)的組成、應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能控
制技術(shù)和LED光源結(jié)合應(yīng)用于地下車庫(kù)等公共區(qū)域的照明，其節(jié)能率高達(dá)90％以上，*解決了LED照明應(yīng)用領(lǐng)域高成本的問(wèn)題，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)；智能照明控制系統(tǒng)
1．工程概況
本工程建筑名稱為花樣年·福年廣場(chǎng)，建設(shè)單位為成都諾亞舟實(shí)業(yè)有限公司，由四川省設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，江蘇省華建建設(shè)股份有限公司總承包。此工程位于成都市區(qū)南部規(guī)劃新區(qū)，總建筑面積約l7萬(wàn)m2， 包含商業(yè)辦公、商業(yè)公寓式辦公、地下停車庫(kù)、商業(yè)等，共3棟塔樓。防火設(shè)計(jì)的建筑分類為I類；其耐火等級(jí)為一級(jí)。 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼 】B該項(xiàng)目地下室照明區(qū)域的面積約為17267m2， 根據(jù)電氣圖紙可知，一1層停車場(chǎng)按原傳統(tǒng)照明方案設(shè)計(jì)了1387盞T5/32W(含鎮(zhèn)流器功耗4W盞 )的單/雙管熒光燈(不含設(shè)備房燈具)，總共分為6個(gè)照明配電柜進(jìn)行分區(qū)控制。本方案擬采用1387盞12W的物聯(lián)網(wǎng)LED按需照 明車庫(kù)燈進(jìn)行替換。根據(jù)其現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的照明配電箱進(jìn)行分區(qū)控制，每個(gè)照明分區(qū)設(shè)置個(gè)智能照明控制器，共6個(gè)智
每個(gè)照明分區(qū)設(shè)置一個(gè)智能照明控制器，共6個(gè)智 能照明控制器。由市電配電箱先引一路AC220V線路接入智能照明控制器 上，再將每個(gè)相應(yīng)照明區(qū)域燈具回路的相線和火線接到控制該區(qū)域的智能照明控制器上即可。
4．施工工藝
(1)車庫(kù)分為6個(gè)照明配電箱進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)采用6個(gè)智能照明控制器對(duì)照明燈具進(jìn)行分區(qū)控制。
(2)車道燈分為兩種照明模式，無(wú)人車活動(dòng)時(shí)車道燈自動(dòng)切換為“二亮一 "、“循環(huán)亮"模式；當(dāng)人來(lái)車往時(shí)，該區(qū)域車道部分的燈具全部點(diǎn)亮，給司機(jī)和行人提供開闊、明亮的照明視覺(jué)效果。
(3)車位燈實(shí)行單獨(dú)點(diǎn)亮模式 ，當(dāng)人車進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，車道部分的燈具全部點(diǎn)亮，而車位部分的燈具不聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)亮，只有當(dāng)有車或行人進(jìn)入該車位時(shí)，該車位的燈具才點(diǎn)亮，從而實(shí)現(xiàn)按需照明的效果，杜絕浪費(fèi)。
(4)在車庫(kù)的出入口和每個(gè)防火分區(qū)的連接處設(shè)置常亮燈。
(5)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用1387盞T8/12W的物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫(kù)燈作為車庫(kù)照明設(shè)備，其中車道燈1048盞，車位燈339盞。 (6)車道部分實(shí)行聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)點(diǎn)亮控制 ，人來(lái)車往該區(qū)域的車道燈全部點(diǎn)亮，無(wú)人或車活動(dòng)時(shí)自動(dòng)切換為“二亮一 "的按需照明模式 ，且實(shí)行“循環(huán)亮 "的工作模式，每隔30min自動(dòng)更換一次“二亮一"的點(diǎn)亮燈具，讓每一盞照明燈具都得到“休息 "，便于散熱，延長(zhǎng)燈具的使用壽命。車位部分不實(shí)行聯(lián)網(wǎng)控制 ，只有當(dāng)行人或車輛進(jìn)入該車位時(shí)，燈具才點(diǎn)亮 ，當(dāng)車主離開車位后的308內(nèi)車位上燈自動(dòng)熄滅。
(7)地下車庫(kù)車道照明平均照度按75Lux設(shè)計(jì)，車位照明平均照度按50Lux設(shè)計(jì)。
5．經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn) ：1)穩(wěn)定性好、安全性高、智能化程度高、壽命長(zhǎng) ；
2)模塊化集成：可以方便、快速地安裝、拆除或 更換該系統(tǒng)的某一部分或者全部 ；
3)多重節(jié)能管理：通過(guò)整合 LED節(jié)能 照明技術(shù)和智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“按需照明"管理，無(wú)人或車輛通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉部分燈具，大大降低了能耗 ；
4)分區(qū)控制管理：將每個(gè)防火分區(qū)的照明燈具分為3～4的照明區(qū)域，更能體現(xiàn)“按需照明"的理念，節(jié)能效果明顯；
5)安裝便捷：本燈具不需改變?cè)姓彰骶€路和電壓，只需更換燈具和在照明配電箱安裝控制模塊，將每個(gè) 照明區(qū)域的相線和零線分開即可，非常快捷、方便。
(2)經(jīng)濟(jì)效益分析：
1)傳統(tǒng)照明每年耗電約38．88萬(wàn)kWh。假設(shè)商業(yè)用電1元/kWh，則每年電費(fèi)支出為38.88萬(wàn)元。公式計(jì)算如下：44384Wx24hx365d=388803kWh=38.88萬(wàn)kWh。
2)傳統(tǒng)照明5年的維護(hù)費(fèi)用約：1387盞x0.4x22元/盞×5年=61028。以4O％為燈具的更換系數(shù)為例，熒光燈約每年需更換一批，22元為燈具的單價(jià)(以雷士照明T51 28W熒光燈為例)。
3)地下車庫(kù)安裝“物聯(lián)網(wǎng)LED按需 照明車庫(kù)燈"后，系統(tǒng)整體節(jié)電率83％以上(節(jié)電率90％依據(jù)：采用低能耗 LED燈具、智能控制手段)。 ①車道燈年耗電量：(按1048盞每天工作6h計(jì)算)車道燈全功率點(diǎn)亮?xí)r的年耗電量:1048×12Wx 6hx365d=27541kWh：車道燈“二亮一"、“二分之一亮"時(shí)的年耗電量：(按 524盞每天工作 18h計(jì)算)524盞x6Wxl8hx 365d=20656kW h： 車道燈 的年耗 電量 為 ：27541kWh+20656kWh= 48197 kW h； ② 車位燈年耗電量 ：(按 339盞連續(xù) 3h全功 率點(diǎn)亮計(jì)算)339盞x12Wx3hx365d=16658kWh；LED燈的年耗電量為：48197kWh+16658kWh = 64855 kW h。
4)采用物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫(kù)燈后的年節(jié)約電量為：年節(jié)約電量=傳統(tǒng)照明年耗電量一物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫(kù)燈年耗電量_388803kWh_64855kWh= 323948kWh=32．39萬(wàn) kW。如果 以商業(yè)用電1元/ kWh，則每年可節(jié)約電費(fèi)為32.39萬(wàn)元。
5)節(jié)電率=物聯(lián)網(wǎng)LED按需照明車庫(kù)燈年節(jié)電量／f~統(tǒng)照明年耗電量：323948／388803×100％=83。
6)投資回收期：約1年 回收期=物聯(lián)網(wǎng) LED按需照明車庫(kù)燈造價(jià)一傳統(tǒng)照明5年的維護(hù)費(fèi)用/年節(jié)約電費(fèi)=40.7萬(wàn)元一6.1萬(wàn)元，32.39=1.06(約13個(gè)月)。
6.安科瑞為物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制提供解決方案
6.1安科瑞智能照明監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層； 如圖（1）所示：
圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)KNX總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：智能照明網(wǎng)關(guān)，其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中控制，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。 以上開關(guān)模塊均采用KNX總線傳輸，一般都采用4根連線，接線簡(jiǎn)單方便，傳輸距離可達(dá)1.2km。
5.2安科瑞智能照明系統(tǒng)組成
1. 定時(shí)控制
通過(guò)時(shí)鐘管理器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時(shí)和自動(dòng)管理功能，實(shí)現(xiàn)公共通道、景觀照明、泛光照明、車庫(kù)照明定時(shí)控制。如百葉窗定時(shí)升降、集中供熱定時(shí)調(diào)節(jié)、節(jié)假日照明定時(shí)關(guān)閉、定時(shí)通知等。
2. 場(chǎng)景控制
智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)部門的需求，設(shè)定不同種類的場(chǎng)景模式，進(jìn)行各種照明燈光的組合，達(dá)到美化工作環(huán)境的效果；結(jié)合人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)人員離開時(shí)，關(guān)閉所有該會(huì)議室照明。
3. 實(shí)時(shí)監(jiān)控
中控室，配置一臺(tái)中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過(guò)KNX網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)，操作管理人員，可以通過(guò)中控電腦，實(shí)時(shí)監(jiān)視總線、區(qū)域、樓層、樓棟等照明狀態(tài)，并可根據(jù)需求進(jìn)行控制調(diào)整。系統(tǒng)繪圖工具支持向量圖和多層頁(yè)面，圖形頁(yè)面縮放方便，切換簡(jiǎn)單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對(duì)象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。
4. 報(bào)警處理
系統(tǒng)提供了警報(bào)處理能力，用戶可采用編程來(lái)完成不同的任務(wù)，當(dāng)某種警報(bào)條件出現(xiàn)時(shí)應(yīng)做什么，可由用戶自行確定。
5.事件通報(bào) 系統(tǒng)提供了事件通報(bào)功能，支持郵件通報(bào)、文本輸出以及事件驅(qū)動(dòng)打印，可按照用戶預(yù)先設(shè)置的條件，觸發(fā)事件通報(bào)功能。
6.3設(shè)備選型
智能照明控制系統(tǒng) |
序號(hào) | 產(chǎn)品名稱及型號(hào) | 主要功能 | 說(shuō)明 |
1 | 總線電源 | ASL100-P640/30 | 總線電源，不僅為總線模塊提供電壓，耦合總線信號(hào)。還會(huì)提供一個(gè)30V的輔助直流電壓端子，為其他的外設(shè)(如觸摸屏幕、IP網(wǎng)關(guān)等)提供電壓。 | 電源模塊是系統(tǒng)選型的元件，具體數(shù)量按實(shí)際情況而定。 |
2 | 2路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S2/16 | 開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，有四路、八路、十二路三種型號(hào)可選擇。 | 適用于只需要開關(guān)控制場(chǎng)合，如辦公室、車庫(kù)、教室、廠房、走道梯廳等 |
4路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S4/16 | 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的開關(guān)控制。具有手動(dòng)操作開關(guān)、開關(guān)延時(shí)設(shè)定、狀態(tài)反饋、場(chǎng)景控制、閾值開關(guān)等功能。 |
8路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S8/16 |
12路開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S12/16 |
3 | 2路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S2I/16 | 帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，有四路、八路、十二路三種型號(hào)可選擇。 | 相比較開關(guān)驅(qū)動(dòng)器外，可實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)、故障判斷的功能。一般用于大型商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等項(xiàng)目 |
4路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S4I/16 | 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的開關(guān)控制。具有手動(dòng)操作開關(guān)、開關(guān)延時(shí)設(shè)定、狀態(tài)反饋、場(chǎng)景控制、閾值開關(guān)、電流檢測(cè)、回路故障判斷等功能。 |
8路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S8I/16 |
12路帶電流反饋開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S12I/16 |
4 | 2路0-10v調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-SD2/16 | 0—10V調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，有兩路、四路兩種型號(hào)可選擇。 | 適用于需要調(diào)光控制的場(chǎng)合，如會(huì)議室等 |
4路0-10v調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-SD4/16 | 該模塊既可以對(duì)負(fù)載進(jìn)行開關(guān)控制，還可以輸出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，此外該模塊還可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場(chǎng)景控制功能。 |
5 | 2路可控硅調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-TD2/5 | 可控硅調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，既可以對(duì)負(fù)載進(jìn)行開關(guān)控制，還可以對(duì)支持可控硅調(diào)光的燈具進(jìn)行調(diào)光此外該模塊還可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場(chǎng)景控制功能。 | 適用于需要調(diào)光控制的場(chǎng)合，如會(huì)議室等 |
6 | 窗簾驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-C4/6 | 窗簾控制驅(qū)動(dòng)器，主要實(shí)現(xiàn)窗簾電機(jī)控制。具有手動(dòng)控制、場(chǎng)景控制、時(shí)間設(shè)置、步進(jìn)控制、場(chǎng)景功能。 |
7 | 一聯(lián)兩鍵 智能面板 | ASL100-F1/2 | 智能面板有一聯(lián)兩鍵、兩聯(lián)四鍵、四聯(lián)八鍵三種選擇。 | 主要用于控制回路較少或者需要區(qū)域控、總控的小房間、值班室等區(qū)域 |
兩聯(lián)四鍵 智能面板 | ASL100-F2/4 | 可通過(guò)區(qū)分按鍵短按長(zhǎng)按并結(jié)合不同參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制、調(diào)光控制、百葉窗控制、場(chǎng)景控制、數(shù)值發(fā)送控制等功能。 |
四聯(lián)八鍵 智能面板 | ASL100-F4/8 |
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8 | 照度和人體移動(dòng)二合一傳感器 | ASL100-T2/BM | 該系列兩通道傳感器，分別探測(cè)人體移動(dòng)（物體移動(dòng)）和光照度，將感應(yīng)的信號(hào)處理后傳遞給其他控制模塊（如調(diào)光驅(qū)動(dòng)器、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器等）并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)控制功能。 | 主要用于走道、樓梯等公共區(qū)域。根據(jù)當(dāng)前照度及有人無(wú)人情況自動(dòng)開燈或者關(guān)燈。 |
照度和微波二合一傳感器 | ASL100-T2/BR |
9 | 干接點(diǎn)輸入模塊 | ASL100-DI4/20 | 干接點(diǎn)輸入模塊，通過(guò)外部輸入或(和)手動(dòng)操作按鍵來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作。模塊自帶20V的DC輸入信號(hào)，無(wú)需外部電壓輸入。當(dāng)檢測(cè)到外部干接點(diǎn)信號(hào)輸入時(shí)，模塊可實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 | 一般在應(yīng)急照明箱內(nèi)，做消防聯(lián)動(dòng)用。 |
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當(dāng)消防信號(hào)是有源信號(hào)時(shí)，選用濕接點(diǎn)模塊。 |
濕接點(diǎn)輸入模塊 | ASL100-WI4/230 | 濕接點(diǎn)模塊通過(guò)外部輸入或(和)手動(dòng)操作按鍵來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作。該濕接點(diǎn)模塊支持24V~230V AC DC電壓輸入。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到外部有源信號(hào)輸入時(shí)，模塊可實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、窗簾控制等功能。 |
