淺談地下污水廠智能照明控制應(yīng)用---安科瑞張?zhí)锾?/h1>

更新時(shí)間：2023-05-09   點(diǎn)擊次數(shù)：377次

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

0引言

   目前，智能照明控制系統(tǒng)在民用建筑、會(huì)展中心、工業(yè)廠房、車站機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所均有較為廣泛的應(yīng)用［1-3］，其技術(shù)也日趨成熟，但在地下污水處理廠的照明設(shè)計(jì)中還處于探索階段，因此對(duì)地下污水處理廠智能照明控制策略進(jìn)行相關(guān)研究及應(yīng)用具有重要的實(shí)踐意義。

1工程概況

　　 某污水廠建設(shè)規(guī)模為40萬(wàn)m3/d，采用全地下組團(tuán)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(diǎn)，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(yùn)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(chǎng)總線、模塊化結(jié)構(gòu)，在中控室設(shè)置監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場(chǎng)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(jī)，控制相應(yīng)區(qū)域的照明系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

 

圖1智能照明控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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(jī)、電源模塊、總線、PC接口、RS-232接口、系統(tǒng)時(shí)鐘等;輸入單元將外界的需求信息轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)在系統(tǒng)總線上傳播，主要設(shè)備包含智能控制面板、移動(dòng)控制平板、照度傳感器、人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器等;輸出單元用于接受信號(hào)，并按照指令對(duì)相關(guān)負(fù)載做出相應(yīng)的輸出動(dòng)作，如調(diào)光模塊、開關(guān)模塊等。

　　地下污水廠箱體是一個(gè)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(gè)箱體比較潮濕，而且在預(yù)處理區(qū)、污泥處理區(qū)均會(huì)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(hù)等級(jí)不低于IP54。

4系統(tǒng)功能

　　 根據(jù)地下污水廠運(yùn)行特點(diǎn)，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)有監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場(chǎng)效果，如系統(tǒng)設(shè)置開燈方案模式，并在計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)控制、故障檢測(cè)和報(bào)警功能，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)軟件上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警等方式及時(shí)通知管理人員進(jìn)行維護(hù)，自動(dòng)生成相關(guān)報(bào)表。

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

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

　　(5)系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便必要時(shí)對(duì)各組的開、關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作。

　　(6)控制主機(jī)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(chǎng)景狀態(tài)功能。

　　(8)具有燈具啟動(dòng)時(shí)間、累計(jì)記錄和燈具使用壽命的統(tǒng)計(jì)功能。

　　(9)能按需求檢測(cè)照明回路實(shí)時(shí)電流值并記錄運(yùn)行時(shí)間，將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可形成并打印各種報(bào)表和日志。

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

　　(11)系統(tǒng)控制軟件應(yīng)有不同權(quán)限級(jí)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控制要求

　　地下污水廠不同的功能分區(qū)對(duì)照明需求不同，在制定照明控制策略時(shí)要考慮污水廠的運(yùn)行特點(diǎn)。該工程智能照明控制要求如下。

　　(1)大空間區(qū)域應(yīng)綜合考慮污水廠構(gòu)筑物、工藝流程分組情況、巡檢通道、參觀通道、自然采光等進(jìn)行回路設(shè)置和控制，便于節(jié)能。照明回路可以采用開關(guān)量控制，根據(jù)不同時(shí)段需要，采取分區(qū)、分回路控制;在預(yù)算允許范圍內(nèi)，也可采用單燈控制方式，按需開啟相應(yīng)區(qū)域的照明。

　　(2)在有人值班的區(qū)域，如污泥脫水機(jī)房控制室、鼓風(fēng)機(jī)房控制室等，設(shè)置區(qū)域智能控制面板，僅控制本區(qū)域燈光場(chǎng)景。

　　(3)為了調(diào)節(jié)室內(nèi)外照度差異，在車道出入口區(qū)域設(shè)計(jì)過(guò)渡照明。過(guò)渡照明具備時(shí)鐘控制功能，不同時(shí)間段按需開啟相應(yīng)的照明。

　　(4)在有光導(dǎo)和采光井的通道區(qū)域，可以根據(jù)照度感應(yīng)器探測(cè)室外自然光照度，自動(dòng)開啟或關(guān)閉光導(dǎo)和采光井區(qū)域的照明。例如，采光井區(qū)域在自然光影響下，室內(nèi)照度達(dá)到100lx時(shí)，不開啟燈光;低于75lx時(shí)，開啟25%燈光;低于50lx時(shí)，開啟50%燈光;低于25lx時(shí)，開啟****燈光。

　　(5)在箱體出入口、值班室等區(qū)域設(shè)置智能控制面板，可調(diào)用多個(gè)場(chǎng)景模式、一鍵式場(chǎng)景切換、燈光依次開啟等。

　　(6)工作人員通過(guò)移動(dòng)控制平板(iPAD)、手機(jī)APP等來(lái)調(diào)用需要的照明場(chǎng)景模式。例如，當(dāng)運(yùn)行人員巡檢到某個(gè)區(qū)域時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑問(wèn)題，可通過(guò)iPAD、手機(jī)APP等打開該區(qū)域全部燈光并進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

　　(7)在中控室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)箱體內(nèi)所有燈光回路、燈光場(chǎng)景的狀態(tài)實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控。計(jì)算機(jī)采用圖形化界面，可以加入箱體內(nèi)各個(gè)區(qū)域的平面圖，顯示各個(gè)區(qū)域燈光場(chǎng)景狀態(tài)。每個(gè)區(qū)域都可以獨(dú)立控制，都具有不同場(chǎng)景模式。當(dāng)箱體內(nèi)某個(gè)區(qū)域需要檢修時(shí)，可以通過(guò)監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)對(duì)區(qū)域的燈光進(jìn)行切換到檢修模式，該區(qū)域檢修模式開啟該區(qū)域的****燈光。

　　(8)在檢修模式下，開啟檢修區(qū)域所有照明，檢修人員離開后自動(dòng)恢復(fù)至正常照明狀態(tài)，既方便又節(jié)能。

　　(9)巡檢模式下，當(dāng)運(yùn)行人員進(jìn)入箱體內(nèi)巡檢時(shí)，通過(guò)箱體入口處的智能控制面板開啟巡檢模式，打開巡檢通道上方照明，開啟箱體內(nèi)50%回路燈光，同時(shí)啟動(dòng)人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器功能。當(dāng)巡檢人員通過(guò)某個(gè)區(qū)域，人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器檢測(cè)到人員時(shí)，將開啟該區(qū)域的燈光;當(dāng)巡檢人員離開后，人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器再將該區(qū)域的燈光恢復(fù)到原燈光亮度。人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器的延遲、關(guān)閉時(shí)間可分別設(shè)置，當(dāng)人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器負(fù)責(zé)的區(qū)域較小，可設(shè)置延遲5min恢復(fù)原燈光亮度;當(dāng)人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器負(fù)責(zé)區(qū)域較大時(shí)，設(shè)置延遲10min恢復(fù)原燈光亮度。

　　(10)應(yīng)急處理模式下，在接到安保系統(tǒng)的警報(bào)后自動(dòng)切換到應(yīng)急照明場(chǎng)景。

　　(11)在參觀通道入口處設(shè)置調(diào)光模塊，根據(jù)需要調(diào)節(jié)燈光照度并設(shè)置移動(dòng)感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)燈光自動(dòng)跟隨調(diào)光的功能。

　　(12)智能照明控制系統(tǒng)提供端口與人員定位系統(tǒng)對(duì)接，當(dāng)人員定位系統(tǒng)檢測(cè)到人員活動(dòng)時(shí)發(fā)送信號(hào)給智能照明控制系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)指令開啟相應(yīng)區(qū)域的照明。

6場(chǎng)景模式

　　根據(jù)地下污水處理廠的特點(diǎn)及運(yùn)行方式，設(shè)定不同的場(chǎng)景模式，工作人員可以根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)監(jiān)控與管理計(jì)算機(jī)、智能控制面板、移動(dòng)控制平板、手機(jī)APP等，調(diào)整各個(gè)區(qū)域不同時(shí)段、不同用途的燈光場(chǎng)景模式，使用時(shí)只需調(diào)用預(yù)先設(shè)置好的場(chǎng)景模式。場(chǎng)景模式的設(shè)定由污水廠運(yùn)營(yíng)單位、設(shè)計(jì)院及建設(shè)單位等共同協(xié)商確定，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。地下污水廠場(chǎng)景模式設(shè)置如下。

　　(1)對(duì)于整個(gè)地下箱體，可根據(jù)地下污水廠的運(yùn)行方式，設(shè)置以下大場(chǎng)景模式。

　　①全開模式:開啟箱體內(nèi)****回路燈光。

　?、谌P(guān)模式:關(guān)閉箱體內(nèi)****回路燈光。

　?、酃?jié)能模式一:開啟箱體內(nèi)50%回路燈光，自然采光區(qū)域可結(jié)合照度感應(yīng)控制。

　　④節(jié)能模式二:開啟箱體內(nèi)25%回路燈光，自然采光區(qū)域可結(jié)合照度感應(yīng)控制，重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域保持50%回路燈光。

　?、莨?jié)能模式三:開啟箱體內(nèi)10%回路燈光，自然采光區(qū)域可結(jié)合照度感應(yīng)控制，重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域保持50%回路燈光。

　?、薰?jié)能模式四:開啟主通道照明，重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域保持50%回路燈光。

　　⑦迎賓模式:對(duì)人員參觀通道及需要參觀的區(qū)域開啟****回路燈光;對(duì)那些不會(huì)對(duì)參觀人員開放的區(qū)域，采用25%回路點(diǎn)亮的節(jié)能操作。

　?、嘌矙z模式:打開巡檢通道上方的照明，開啟箱體內(nèi)50%回路燈光，并結(jié)合人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器使用。

　　(2)對(duì)于地下污水廠的各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域，可以分別設(shè)置不同的場(chǎng)景模式。

　　對(duì)于地下污水廠不同的功能區(qū)域(預(yù)處理區(qū)、生反池、二沉池、高效沉淀池、反硝化深床濾池、污泥脫水機(jī)房等)，可根據(jù)地下污水廠的工藝流程分成不同的區(qū)域，面積較大的功能區(qū)還可根據(jù)工藝分組情況分成幾個(gè)小區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可以設(shè)置以下場(chǎng)景模式。

　?、贆z修模式:開啟本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　　②全關(guān)模式:關(guān)閉本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　?、酃?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，重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域保持50%回路燈光。

　?、莨?jié)能模式三:開啟本區(qū)域內(nèi)10%回路燈光，重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域保持50%回路燈光。

　　⑥巡檢模式:打開巡檢通道上方的照明，并開啟本區(qū)域內(nèi)50%回路燈光，并結(jié)合人體移動(dòng)感應(yīng)傳感器使用。

　　(3)對(duì)于操作層通道和車行道，根據(jù)車行方向和面積大小分成不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可以設(shè)置以下場(chǎng)景模式。

　?、贆z修模式:開啟本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　　②全關(guān)模式:關(guān)閉本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　　③節(jié)能模式一:開啟本區(qū)域內(nèi)50%回路燈光，自然采光區(qū)域可結(jié)合照度感應(yīng)控制。

　?、芄?jié)能模式二:開啟本區(qū)域內(nèi)25%回路燈光。

　　(4)對(duì)于管廊層，根據(jù)巡檢路線和面積大小分成不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可以設(shè)置以下場(chǎng)景模式。

　?、贆z修模式:開啟本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　?、谌P(guān)模式:關(guān)閉本區(qū)域內(nèi)****回路燈光。

　?、酃?jié)能模式一:開啟本區(qū)域內(nèi)50%回路燈光，可結(jié)合照度感應(yīng)控制。

　?、芄?jié)能模式二:開啟本區(qū)域內(nèi)25%回路燈光。

　　重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域主要包括粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、高效沉淀池設(shè)備間、反硝化深床濾池設(shè)備間、加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房、回用水泵房、出水泵房、脫水機(jī)房等。

7工程設(shè)計(jì)實(shí)例

 

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