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淺談智能照明控制系統的組成及在軌道交通中的應用 
(發布日期:2020-6-4 21:13:59) 來源:
 
   

淺談智能照明控制系統的組成及在軌道交通中的應用

淺談智能照明控制系統的組成及在軌道交通中的應�?4.png 

摘要介紹了軌道交通照明系統的特點,通過對比研究了智能照明控制系統在軌道交通中應用的必要性和可行性。結合智能照明控制系統的組成和特點,給 出了智能照明控制系統在軌道交通中的推薦應用方案。


關鍵詞智能照明軌道交通BAS系統模式控制

軌道交通系統的照明,是一個能耗大戶。一個中等規模的地下車站,照明系統的功率約為 200~300kW,日耗電量超過4000kWh„

軌道交通照明系統直接關系到廣大乘客乘車舒性及辦公人員的管理方便性。如何通過各種新技術來改善照明控制方法,以達到節能增效及人性化管理的目的,是人們長期思考的問題。

對軌道交通設施的照明控制應達到以下要求:

1)給廣大乘客提供恰到好處的照明環境,使照明具有人性化,成為享受。

2)通過合理的管理,在需要的時間、區域把燈點亮,優化能源利用率。

3)照明控制系統還具備便于操作和管理、靈活多變、維護成本低廉。

 

1軌道交通實施智能照明控制的必要性、可行性

軌道交通設施的照明控制,早期的做法是采用 原始的人工直接操作普通照明回路斷路器的方法, 或者由上位系統來控制照明回路總電源的方法;后 來又釆用了在自動化領域里,被大量應用的可編程 控制器(又稱為PLCBAS),來對車站照明設備 進行自動化控制,控制手段大大地前進了一步。

目前,國內軌道交通的照明系統決大多數都是 BAS系統來完成控制的,其原理是在照明配電 箱的每個回路出線斷路器的下方安裝接觸器(或繼 電器),BAS系統通過控制接觸器(或繼電器)的開 ,來達到控制照明燈具點亮或熄滅的目的。

隨著國內軌道交通的發展,節能和環保的設計理念越來越多的在軌道交通中得以體現,同時,人們對軌道交通照明系統的控制靈活性和方便性的要求越來越高,對智能照明控制的需求越來越大。

智能照明控制系統是一種專業的照明控制系統,廣泛應用于智能樓宇、廣場、車站等建筑,在上海地鐵人民廣場站、廣州地鐵魚珠車輛段和重慶輕 3號線均有應用。采用BAS系統進行照明控制, 或者釆用專門的智能照明控制系統,都可以對照明 設備進行自動控制,但兩者還是存在著很大的區別。

首先,從對照明設備的控制功能來看,BAS 統只能對照明設施進行簡單的群組控制、時間控制。 而專門的智能照明控制系統除可以達到上述的群 組控制、時間控制外,還增加了對照明設施進行場 景控制、調光控制、及傳感器控制等功能。智能照 明控制系統中的場景控制是一種不可逆轉的控制, 可有效防止由于誤操作引起的誤動作。

其次,從對照明設施的監視功能來看,BAS系統控制照明回路的終端控制器是交流接觸器,釆集 動作確認信號時還增加布線及相應I/O輸入點。專門的智能照明控制系統,本身配備專用的照 明控制終端繼電器,這種繼電器,內置動作反饋電 路,通過信號總線,把繼電器的狀態信息送回控制 中心,省去的中間環節。

第三,從照明回路的控制及控制界面來看, BAS系統的照明控制系統由PC機來實現自動控 制,或者由PC機的鼠標來手動控制。專業智能照 明控制系統除了可以由PC機來實現自動控制,或 者由PC機的鼠標來手動控制外,另外還可通過設置輕觸開關或觸摸屏來控制,多了一種便捷控制手 段,緊急狀態下非常有效。

第四,對于一個已經安裝完畢的照明系統,若要改變其控制方案,由BAS系統完成的控制必然 會涉及到設備的增減和布線改變;由智能照明控制 系統完成的控制只需簡單設定即可,不涉及到任何硬件的改變。

第五,智能照明控制系統本身可以是獨立的控 制系統。也可以是某一個上位系統的子系統,它可 以向上位系統開放標準RS232通信協議,接收上位系統的監控指令。

此外,智能照明控制系統還具有如下特點:

1)智能照明控制系統控制模塊的尺寸為標準 模數化設計,體積小,不需增加控制箱。

2)全分散模塊化結構,元件可分散放置,每個 元件均內置微處理器,每個元件可獨立工作,不需 主機控制,元件之間為對等關系,任何一個元件損 壞不影響其他元件的運行。

3)智能照明控制系統控制方式多樣化:現場 面板手動控制、光感控制、移動感應控制、紅外線遙 控、定時控制、場景控制、控制。

4)具有系統設備監視功能,能夠監視系統內 分布于不同地點不同配電箱的設備通訊狀態,一旦 發現有設備不能正常通訊,立即在中控電腦上顯示, 便于運營部門的維護。

5)在每個車站的控制室中可安裝中控電腦和現場智能控制面板,在電腦出現故障時,現場智能 控制面板可作為備用進行控制,提供了系統的可靠 性。

6)在地下車站的出入口和地上站中可安裝光 線感應器,可根據自然光的照度,自動控制燈光的 開關,在自然光線充足時,可自動將燈光關閉,以達到節能的目的。

7)監視各模塊工作狀態,當工作電流異常時產生報警信號,便于及時更換或維修。

8)燈光開閉控制模塊可對燈光的開關時間及 次數進行計時、計次,便于燈光及系統的維護。

9)可與消防聯動,在消防報警時,將廣告照明和正常照明切斷,并可設置防報警控制的優先級別 為高,在消防報警時,現場面板或定時控制將不 起作用,提高了安全性。

軌道交通的照明系統是一個相對獨立的系統, 在釆用智能照明控制系統后,BAS系統對照明系統 的監控則可以大大簡化,只需要通過通信接口對智能監控系統進行監控即可,對其它系統不產生任何影響。

 

2智能照明控制系統的組成

智能照明控制系統是一種由現場數據總線構成的分布式控制網絡照明管理系統。所有部件都內置處理器,網上每個部件都有一個地址,通過總線將所有部件裂解組成一個控制網絡。智能照明 控制系統由控制部件、執行部件、監控部件和網絡 部件等組成?刂撇考:控制面板、觸摸顯示屏、探測器、控制器、智能時鐘、用戶編程器等。執行部件: 調光模塊、開關模塊等。監控部件:通信電纜、網關等(圖1)。

淺談智能照明控制系統的組成及在軌道交通中的應�?416.png 

1智能照明控制系統組成示意圖

 

3軌道交通智能照明控制系統應用方案

3.1地下站系統配置

在車站各配電室工作照明配電箱、節電照明配電箱、出入口照明配電箱和廣告照明配電箱的各回路 出線斷路器電下端安裝驅動器,在車控室安裝智能場 景控制面板或觸摸屏,在各出入口安裝光線感應器。

3.2地下車站照明控制方式

1)公共區釆用模式控制,可分為節電模式、正 常模式、火災模式、停運模式,車控室智能場景控制 面板或觸摸屏可以對公共區的燈光模式進行控制

a、節電模式用于運營時的非客流高峰;

b、正常模式用于正常運營時的客流高峰和節假日;

c、火災模式用于車站或相鄰區間火災。車站 控制室確認火災后,由BAS系統向智能照明控制 系統下達火災模式指令,智能照明控制系統接收到 火災模式指令后瞬時切除廣告照明,工作照明、節電照明和出入口照明延時切除。

d、停運模式用于停止運營時間段。

2)設備區照明釆用手動翹板開關控制(非智 能照明控制)。

3)出入口釆用照度控制。利用光線感應器實 現照度控制,外界光線強時,系統自動關閉部分燈 光。比較長的出入口實行分段控制,靠近公共區部 分同公共區控制,靠近地面部分實行照度控制。

3.3高架車站系統配置

在車站各配電室工作照明配電箱、節電照明配 電箱、出入口照明配電箱和廣告照明配電箱的各回 路出線斷路器的下端安裝驅動器,在車控室安裝智 能場景控制面板或觸摸屏,高架車站公共區和出入 口安裝光線感應器。

3.4高架車站照明控制方式

1)公共區釆用模式控制?梢苑譃楣濍娔J、 正常模式、照度模式、火災模式、停運模式,車控室 智能場景控制面板或觸摸屏可以對公共區的燈光 模式進行控制。

在照度模式下,系統利用光線感應器實現照度 控制,外界光線強時,系統自動關閉部分燈光。照 度模式僅在非火災狀況下起作用,其它各模式的定 義同地下站。

2)設備區照明釆用手動翹板開關控制。

3)岀入口采用照度控制。利用光線感應器實 現照度控制,外界光線強時,系統自動關閉部分燈光。

3.5設計接口功能劃分

智能照明控制系統通過網關與BAS系統相連, 網關完成協議的轉換。照明控制系統以簡單的連接方式將控制網絡通過RS485通訊口或TCP/IP (傳輸控制協議/網際協議)、DCOM (分布式對象模 型)、OPC (對象鏈接嵌入用于過程控制)等高層協 議接口接入BASo網關設備壁掛在照明配電室內。

 

 

4 安科瑞智能照明控制系統

安科瑞智能照明控制產品種類齊全,方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制,特別適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統。

產品選型方案

安科瑞智能照明產品種類齊全,方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能控制,特別適合于各類智能小區、醫院、學校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統。

4.1系統工作原理示意圖

淺談智能照明控制系統的組成及在軌道交通中的應�?724.png 

4.2開關驅動器

用于對設備進行開關控制的驅動器,具有延時、預設、邏輯控制、場景、閾值開關等功能,電氣參數如下:

設備供電電壓

21~30V   DC 12mA(max)

功率  <360mW

        操作指示

紅色和綠色 LED 以及按鍵

輸出參數

110—250V   AC 50/60Hz

輸出電流 16A

每路功率損耗 1.5W

防護等級

IP  20 EN  60529

溫度范圍

正常運行 -5--45℃

儲存溫度 -25--55℃

運輸溫度 -25--75℃

安裝方式

標準 35mm 軌道安裝

 

4.3調光驅動器

2路0-10V調光器,可對每路進行回路開關控制并輸出 0-10V 調光信號對具有 0-10V 調光接口的燈具進行調光,具有開關、場景、狀態反饋等功能,電氣參數如下:

 

設備供電電壓

21~30V   DC 12mA(max)

功率  <360mW

操作指示

紅色和綠色 LED 以及按鍵

 

 

輸出參數

110—250V   AC 50/60Hz

輸出電流 16A

0-10V DC 調光信號

防護等級

IP  20 EN  60529

溫度范圍

正常運行 -5--45℃

儲存溫度 -25--55℃

運輸溫度 -25--75℃

安裝方式

標準 35mm 軌道

 

4.4傳感器

傳感器是一種能感受外界信號、物理條件(如光、移動)的設備裝置,并將感應的信息傳遞給其它設備裝置(如調光器、開關驅動器),電氣參數如下:

設電電壓

21~30V   DC   12mA(max)

功率  <360mW

操作指示

紅色和綠色 LED 以及按鍵

防護等級

IP20 EN  60529

溫度范圍

正常運行 -5--45℃

儲存溫度 -25--55℃

運輸溫度 -25--75℃

安裝方式

嵌入式安裝

 

4.5總線電源

KNX/EIB 系統標準供電電源,為總線提供電壓640mA 輸出電流,最多可以為 64 個設備供電,帶總線復位、 過流指示和短路保護。標準導軌安裝,電氣參數如下:

輸入

85~260V   AC 50/60Hz

輸出

標稱電壓 21—30V   DC

輔助電壓 30V   DC

ASL100-P640/30 640mA

功率  <360mW

操作指示

紅色和綠色 LED 以及按鍵

防護等級

IP20 EN  60529

溫度范圍

正常運行 -5--45℃

儲存溫度 -25--55℃

運輸溫度 -25--75℃

安裝方式

       標準 35mm 軌道安裝

 

4.6智能面板

用于接受按鍵觸動信號,可通過區分短按與長按并結合不同參數配置實現開關、調光、場景、窗簾控制、調溫、報警等功能,電氣參數如下:

設備電電壓

2130V  DC  12mA(max)

功率  <360mW

作指示

色和綠色 LED 按鍵

入參數

外接輸入 20V  DC

護等級

IP20 EN  60529

 

 

度范圍

運行 -5--45

儲存溫度 -25--55

運輸溫度 -25--75

裝方式

86 

 

4.7干接點輸入模塊

用于接受外部干接點信號輸入,可通過不同參數配置實現開關、調光、場景、窗簾控制、調溫、報警等功能,電氣參數如下:

 

設備電電壓

2130V  DC  12mA(max)

功率  <360mW

作指示

色和綠色 LED 按鍵

入參數

外接輸入 20V  DC

護等級

IP20 EN  60529

 

 

 

 

度范圍

運行 -5--45

儲存溫度 -25--55

運輸溫度 -25--75

裝方式

標準 35mm 軌道安裝

 

4.8系統功能

1)光照度(需要配照度傳感器)監測,對利用自然光照明區域,根據自然光照度變化,進行照明控制和調節,滿足照明和節能要求;

2)公共區域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明,應設置紅外或微波類人體感應器,并結合智能控制面板,實現各種場景照明控制,盡可能較少燈具點亮時間;

3)樓梯間照明采用人體感應探測控制;

4)設備房、設備房走道采用分組就地控制;

5)室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結合時控的集中控制方式;

6)監控系統界面友好,畫面美觀,實時顯示各區照明工作狀態;

7)應具有完善的用戶權限管理功能,避免越權操作;

 

5結語

智能照明控制系統已日趨完善、成熟,作為專 業的照明控制系統,具有靈活、人性化的特點。目 前,上海地鐵、廣州地鐵的個別站點及重慶輕軌3 號線已開始應用智能照明控制系統。

雖然智能照明控制系統的造價較BAS控制系統高,但智能照明采用集中自動監控,減少了運營管 理的人員配備,減少了操作和維護的工作量,而且可以做到節能。因此,在軌道交通中釆用智能照明控制系統應該是未來的一種發展趨勢。

 

參考文獻:

[1]王德發 .智能照明控制系統在軌道交通中的應用研究

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11

 

作者簡介:

戴玥,女,現任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司,主要從事智能照明控制系統的研發與應用。

手機:13961693105(微信同號);QQ:1058861212

 


 
江蘇安科瑞電器制造有限公司
所在區域: 江蘇.無錫 郵編: 214405
公司地址: 江蘇省江陰市南閘鎮東盟工業園東盟路5號 聯系人:戴玥 先生 (電子商務)
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