摘要:结合某地下污水厂项目,从结构、系统组成、系统功能、控制要求、场景模式等方面介绍了地下污水厂智能照明控制系统,探索了一套适用于地下污水厂的智能照明控制策略,以确保地下污水厂正常运行的照明需求。
关键词:智能照明控制系统;地下污水厂;控制策略;场景模式
1工程概况
某污水厂建设规模为40万m3/d,采用全地下组团形式,主要处理构筑物均位于地下,地上布局与公共绿地建设紧密结合。地下箱体平面尺寸约为350m×350m,主要分2层,-1F为操作层,-2F为管廊层。
根据地下污水厂布置特点,在地下箱体区域设置智能照明控制系统,采用合理的智能照明控制策略,为污水厂正常运行提供舒适、高效的照明控制和管理方式。
2系统结构
该工程为集散型智能照明控制系统,采用工业现场总线、模块化结构,在中控室设置中央监控与管理计算机,对整个系统实施监控,以便随时调节照明的现场效果。在地下污水处理厂的不同区域设置子网智能照明控制主机,控制相应区域的照明系统。智能照明控制系统拓扑结构如图1所示。
3系统组成
该工程智能照明控制系统由系统单元、输入单元、输出单元三部分组成。系统单元为系统提供数据集中处理、指令发送、电源和通信传输保障等,主要包括主机、电源模块、总线、PC接口、RS-232接口、系统时钟等;输入单元将外界的需求信息转变为信号在系统总线上传播,主要设备包含智能控制面板、移动控制平板、照度传感器、人体移动感应传感器等;输出单元用于接受信号,并按照指令对相关负载做出相应的输出动作,如调光模块、开关模块等。
地下污水厂箱体是一个封闭空间,含有污水池体、涉水管道及其内部排水沟道,整个箱体比较潮湿,而且在预处理区、污泥处理区均会产生腐蚀性气体。因此,智能照明控制设备耐潮湿、耐腐蚀,防护等级不低于IP54。
4系统功能
根据地下污水厂运行特点,该工程地下污水厂智能照明控制系统具有以下功能。
(1)智能照明控制系统设有中央监控与管理计算机,对整个系统实施监控,以便随时调节照明的现场效果,如系统设置开灯方案模式,并在计算机屏幕上仿真照明灯具的布置情况,显示各组灯具开关状态。
(2)具有实时控制、故障检测和报警功能,当现场设备出现故障时,可通过软件上的实时数据、报警等方式及时通知管理人员进行维护,自动生成相关报表。
(3)具有场景预设、亮度调节、定时、时序控制的功能。
(4)具有消防及安全技术防范联动接口,应急时启动相应的应急照明系统。
(5)系统设有自动/手动转换开关,以便必要时对各组的开、关进行手动操作。
(6)控制主机具有显示各终端设备使用状态功能。
(7)智能照明控制面板具有显示各场景状态功能。
(8)具有灯具启动时间、累计记录和灯具使用寿命的统计功能。
(9)能按需求检测照明回路实时电流值并记录运行时间,将数据记录在数据库中,可形成并打印各种报表和日志。
(10)系统应具备定时时钟控制和天文时钟控制功能,可实现以秒、分钟、小时、天、周、年为周期的定时设定功能,实现各受控区域的自动化管理。
(11)系统控制软件应有不同权限级别设置。
(12)系统设置与其他系统连接的接口,以提高综合管理水平。
5工程设计实例
二沉池及地下通道照明设计图如图2所示。
工程项目中,在巡检通道出入口设置人体移动感应探头,根据人体移动感应探头探测到的人像,自动开启二沉池的照明,待人离开后自动关闭;在有光导或采光井的通道区域,可以根据照度感应器感应室外的自然光照度,自动开启或关闭光导或采光井区域的照明;大空间区域照明回路采用开关量控制,根据不同时段需要,采取分区、分回路控制照明。
二沉池及地下通道一般照明配电箱系统图如图3所示。配电箱内设置2个8通道开关模块,同时预留1个4通道开关模块,为后期扩展使用。照明配电箱通过系统总线与控制面板、照度感应器、人体移动感应传感器等相连,完成数据传输与控制操作。
根据工艺流程,通过现场控制面板、时钟控制、人体移动感应器等多种自动控制手段,实现对二沉池区域照明智能控制。二沉池区域场景模式设置:①检修模式,开启本区域内100%回路灯光;②全关模式,关闭本区域内100%回路灯光;③节能模式一,开启本区域内50%回路灯光;④节能模式二,开启本区域内25%回路灯光;⑤节能模式三,开启本区域内10%回路灯光;⑥巡检模式,打开巡检通道上方的照明,开启本区域内50%回路灯光,并结合人体移动感应传感器使用。
6地下污水厂智能照明控制策略优势
合理的智能照明控制策略可实现对地下污水厂多层次、全方位的智能管理,既能保证正常运行的照明需求,又能达到节能环保的目的,具体有以下主要优势。
(1)控制范围修改灵活。当遇到工艺设备布局调整时,只需要对编制程序进行修改,不需要对已有线路进行改造,这将降低扩建费用和改造工期。
(2)根据污水厂运行计划调整照明控制策略。根据污水厂运行计划,设定照明控制程序,当运行计划调整时可以通过软件修改控制策略,从而保证污水厂正常运行的照明需求。
(3)扩展性好。智能照明控制系统的规模可灵活地随着照明系统的大小而改变,如需要扩充时不必更改原有线路,只需将增加的模块用数据线接入原有网络,通过程序修改进行重新配置。
7 AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台
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审核编辑黄宇
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