张娟

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

【摘要】目前地下污水厂由于占地面积小、对周围环境影响不大等特点，越来越受到人们的重视，本文针对地下污水厂的实际情况，并结合智能照明控制系统的特点，确定该系统在地下污水处理厂设计的必要性，并根据地下污水处理厂的设计特点合理配置智能照明控制系统，同时可积累经验，总结节能效果及应用特点，推广应用于其它地下污水处理厂。

【关键词】 智能照明控制；地下污水处理厂；节能

1. 引言

随着城市居民对居住环境舒适度的要求，越来越多的地下污水处理厂被提到建设议程，很多大中城市都在酝酿建设地下污水处理厂。地下污水厂由于所有构筑物均集中于地下，体量较大，并且处于地面下，照明系统复杂，如采用传统照明控制系统，势必造成劳动量大、控制成本高、不节能等缺点，因此在地下污水厂照明控制的设计中，有必要采用智能照明控制系统。目前智能 照明控制系统在民用建筑、机场车站、会议中心等场所均有应用，并且技术发展较快，在国内外均是成熟的应用技术，但在全地下污水处理厂的工程设计中，尚不多见，因此通过对某地下污水处理厂智能照明控制系统的研究及应用，能更好的总结经验，便于在其它类似工程中得到借鉴。

2. 智能照明控制系统在地下污水厂应用的优势

2.1智能照明系统功能和优点

（1）实现照明控制智能化

智能照明系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主、手动控制为辅、借助红外遥感装置、手动操作控制面板等各种不同的控制元件根据需要按照不同时间、不同用途以及不同的照明效果 预先设置不同的照明场景，用户可以通过场景切换实现灵活、方便的照明控制。   

例如，在地下污水厂无人巡检的情况下，仅开启安全照明，可有效节能，在车辆出入的通道，根据光线的变化，使自动调整灯光，而且光照度会自动调节到人们视觉很舒适的水平。

当有检修人员进入检修区时，自动点亮检修区域的灯具，人员离开后，自动关闭该区域灯光，既方便又节能。

此外，还可用手动控制面板，根据实际需要，调整各个区域不同时段、不同用途的灯光场景预设置，使用时只需调用预先设置好的更佳灯光场景，随意改变各区域的光照度。

（2）节约能源，降低运营费用

通过合理的管理，根据不同日期、不同时间、不同场景按照各个功能区域的运行情况

预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉，从而大大降低了地下污水厂的能耗。

（3）美化环境

好的灯光设计不仅可以为地下污水厂营造出明亮、整洁的环境，也能提高运行管理人员的工作效率，能为运行管理人员提供一个舒适的环境。

（4）延长灯具寿命

智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步得到延长。

地下污水处理厂需要设计大面积照明，灯具数量庞大，部分区域灯具安装困难，智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用。

（5）安装方便快捷，线路无需修改

安装时不必考虑控制关系，在整个系统安装完毕后再通过软件设置各单元的地址码，从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元与负载之间使用负载电缆连接，节省了大量原本要接到普通开关的线缆，缩短了安装施工时间并节省了人工费用。

（6）可与其他系统联动控制

智能照明可与其他系统联动控制，例如和工艺生产系统，监控报警系统等。当发生紧急情况后可由报警系统强制打开所有回路。

（7）提高管理水平，减少维护费用

智能照明控制系统，将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使污水厂的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且同时将大大减少污水厂的运行维护费用，并带来极大的投资回报。

2.2某地下污水处理厂智能照明系统设计

针对地下污水处理厂的特点，考虑智能照明控制系统的实用性、经济型，某地下污水厂箱体照明控制系统采用KNX/EIB智能照明控制系统。

（1）项目概况：

地下负一层为操作层，建筑面积40758平方米，层高5.1-6.2米。设有格栅间，脱水机房，鼓风机房，加药间及变配电室等生产用房。脱水机房设有4个泥车位用于污泥运输。   

地下负二层为工艺水池及管廊(工艺水管及空气管)，其中管廊建筑面积4742平米(可供人员行走的平台面积为3300平米，其他均为工艺焊接钢质水管及空气管，此处无人值守，正常运行时不需要人员进行任何操作，且管廊间设有监控探头，只有停止运行需要检修时人员才会进入)，层高7．7米。管廊设有楼梯及设备吊装孔与负一层相连，供设备及人员进出。

（2）智能照明系统设计方案介绍：

地下箱体负一层设16个防火分区及1个应急通道，地下负二层设置管廊间，地上设置综合办公楼。

结合每个分区面积，设置照明配电箱。整个箱体内共设置普通照明配电箱24台，应急照明配电箱24台；根据照明配电箱回路及负载容量设置KNX/EIB系统输出控制模块，本工程主要设置有四路16A开关控制模块、八路开关控制模块、十二路开关控制模块、消防控制模块等。

地下箱体负一层设8个疏散楼梯间与2个车辆及人员出入口，结合人员正常巡视路线，在各楼梯间、出入口及各分区间防火门位置，设置KNX/EIB系统输入控制模块。箱体内共设置智能控制面板90套，在2个出入口值班室内设置有7寸触摸屏，地上综合办公楼内设置智能照明控制系统主机。

通过上述输入输出控制模块布置，整个智能控制系统可实现面板就地控制，定时控制，触摸屏及中央电脑集中控制等。

整个系统根据各个控制区域的位置及灯光数量划分为若干个支线，如地下负二层为1个支线，地下负一层共5个支线，每个支线内部设备可以独立运行，实现就地控制，各个支线之间通过总线连接成一个系统，通过安装在地上综合办公楼控制室的中控电脑实现对整个污水处理厂地下空间照明的集中远程控制、场景控制和定时控制，同时通过与消防系统联动，实现消防应急照明联动控制。整个污水处理厂地下空间的灯光平时主要以定时控制、场景控制为主，在检查及特 殊情况下使用就地面板控制，方便灵活。

地下污水处理厂可实现现代化生产管理，每天除了正常巡视或设备检修外基本实现无人值守。

根据智能照明控制系统可实现的不同控制方式，结合污水处理厂地下空间使用特点，不同工况下实现不同照度的控制要求，把照明效率与节能发挥到更佳状态，提高管理水平，降低管理费用。

3. 安科瑞智能照明控制系统

3.1系统简介

Acrel-BUS智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲，是在EIB，Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中EIB（European Installation Bus,欧洲安装总线）是该总线技术的主体。

Acrel-BUS智能照明控制系统采用标准的2*2*0.8EIB BUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论可连接控制模块数量达580000多个。

安科瑞智能照明产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。

3.2系统工作原理示意图

3.3产品选型

3.3.1开关驱动器

2路0-10V调光器，可对每路进行回路开关控制并输出0-10V调光信号对具有0-10V调光接口的灯具进行调光,具有开关、场景、状态反馈等功能，电气参数如下：

3.3.3传感器

传感器是一种能感受外界信号、物理条件（如光、移动）的设备装置，并将感应的信息传递给其它设备装置（如调光器、开关驱动器），电气参数如下：

3.3.4总线电源

KNX/EIB系统标准供电电源，为总线提供电压640mA 输出电流，至多可以为 64 个设备供电，带总线复位、 过流指示和短路保护。标准导轨安装，电气参数如下：

3.3.6干接点输入模块

用于接受外部干接点信号输入，可通过不同参数配置实现开关、调光、场景、窗帘控制、调温、报警等功能，电气参数如下：

3.4系统功能

（1）光照度（需要配照度传感器）监测，对利用自然光照明区域，根据自然光照度变化，进行照明控制和调节，满足照明和节能要求；

（2）公共区域、走廊、通道、门厅、电梯厅等的照明，应设置红外或微波类人体感应器，并结合智能控制面板，实现各种场景照明控制，尽可能较少灯具点亮时间；

（3）楼梯间照明采用人体感应探测控制；

（4）设备房、设备房走道采用分组就地控制；

（5）室外路灯、景观等照明采用光照度控制结合时控的集中控制方式；

（6）监控系统界面友好，画面美观,实时显示各区照明工作状态；

（7）应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作；

3.5系统应用领域

3.6系统的控制优势

（1）系统可通过、触摸屏、电脑对现场的灯光、空调及窗帘等进行远程集中控制，使得控制更加方便智能，用户体验更好；

（2）系统中控制模块均工作在直流30V安全电压下，用户操作更加安全、舒适；

（3）系统在实施过程中，充分结合自然光及人员的活动规律来自动控制灯光，减少能源消耗，达到很好的节能效果；

（4）系统采用分布分布式KNX总线结构，搭建简单灵活，系统内各模块互不影响，可独立工作，可靠性更高；

（5）多种控制方式可供选择，如本地控制，自动感应控制，定时控制，场景控制和集中控制等，控制方式更灵活；

（6）系统的自动控制、远程集中控制等功能，在实现自动化的同时，大量减少了值班人员，提高了管理水平和工作效果；

（7）升级系统内控制模块或更改系统功能时，无需增加连接线，不需关闭整个系统，只需更改设备参数即可实现，维护方便，操作简单；

（8）系统可与消防系统联动，在出现消防报警时，强制打开应急回路，方便人员疏散，从而降低了人员伤亡的风险，提高了建筑的安全性。

3.7安科瑞组网方案

智能照明控制系统组网方式灵活，扩展方便，当系统模块数量较少、距离较近、范围较小时，各设备以树形枝状延伸，构成支路系统智能照明控制系统；当系统模块数量较多、距离较远、范围较大时，用支线耦合器组成多条支路，构成区域智能照明控制系统；当系统模块数量很多、距离很远、范围很大时，用支线耦合器、区域耦合器等构成楼群智能照明控制系统。

4. 结语

智能照明控制系统在地下污水厂的应用，充分体现了智能照明控制系统在安装、控制、管理和节能方面的优势，通过对普通照明、事故照明等设备的控制，融合亮度控制、定时控制、集中控制、环境控制等各种智能控制的优势功能，为污水厂节能应用提供了高端的控制方式和理想的节能效果，符合国家对节能要求的政策。

【参考文献】

［1］GB50034—2004，建筑照明设计标准.

［2] 付业兴,邸增强,王瑜,郑效文，智能照明控制系统在地下污水处理厂的应用.

［3］安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版.