基于數(shù)字技術(shù)控制的照明節(jié)能改造應(yīng)用研究

胡郴龍

（中國移動通信集團廣東有限公司，廣東　廣州　510640）

綠色發(fā)展

基于數(shù)字技術(shù)控制的照明節(jié)能改造應(yīng)用研究

胡郴龍

（中國移動通信集團廣東有限公司，廣東廣州510640）

針對目前大部分建筑樓宇照明缺乏有效管理的現(xiàn)狀和運營管理者的迫切需求，研究設(shè)計了一種基于統(tǒng)一管理控制的智能照明技術(shù)，并在某大型科技園區(qū)進行了改造實踐。結(jié)果表明改造后的樓宇照明能很好滿足運營管理的管理需求，同時也有效降低了樓宇的能源消耗。

節(jié)能改造；科技園區(qū)；數(shù)字技術(shù)

引言

目前大部分園區(qū)建筑樓宇的照明仍為普通照明模式，照明的開關(guān)由人工實施，實行就地控制，因此普遍存在下班人走燈未關(guān)的現(xiàn)象，從而造成了能源的浪費。雖然管理部門制定了相關(guān)管理舉措，強化責(zé)任意識，但人走后不及時關(guān)燈的現(xiàn)象仍經(jīng)常發(fā)生。如通過物業(yè)公司等安排人員進行巡查管控，在管理面積較大的情況下，會產(chǎn)生很高的人工成本支出，不利于園區(qū)的整體運營。為此，需要利用技術(shù)手段設(shè)計出一套合理有效的智能照明方案，來滿足公司的管理需求［1］。

1　改造方案設(shè)計思路

某科技園區(qū)建筑樓宇由于規(guī)劃設(shè)計較早，在設(shè)計時未考慮智能照明設(shè)計，僅實現(xiàn)了照明的簡單分區(qū)控制。結(jié)合園區(qū)現(xiàn)狀，為達到管理目的，提出相應(yīng)改造方案設(shè)計思路，主要包括易于管理和成本可控兩個方面。方案應(yīng)實現(xiàn)下班統(tǒng)一控制關(guān)閉照明，控制關(guān)閉時間可按月、周、日等周期自定義設(shè)置，需加班人員根據(jù)需求自行開啟相應(yīng)區(qū)域照明，同時可檢測各回路照明的使用情況。改造應(yīng)盡可能減少對原有建筑和結(jié)構(gòu)及線路等的改動，且改造的實施成本應(yīng)在可控范圍內(nèi)，具有一定的性價比優(yōu)勢。

2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

經(jīng)現(xiàn)場勘查和研究設(shè)計，集中控制照明結(jié)構(gòu)應(yīng)包括控制器、智能控制模塊、智能控制面板及電源等。控制系統(tǒng)選用先進的分布式總線系統(tǒng)，系統(tǒng)符合國際標準（ISO/IEC）和中國國標（GB/Z-20965），控制回路采用多種控制形式，即可以集中控制、區(qū)域就地控制；任何模塊的損壞不會影響到其它模塊和功能的運行。系統(tǒng)有開放的通信接口和協(xié)議，方便與總集成聯(lián)動，可選擇4路、6路、8路智能控制模塊［2］。

2.1系統(tǒng)監(jiān)控

具備中文可視化界圖形面，監(jiān)視整個照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括控制器狀態(tài)，操作各照明回路的開、關(guān)，顯示各回路燈具的位置及運行狀態(tài)，時間的設(shè)定。提供運行時間和事件記錄功能。系統(tǒng)操作功能應(yīng)具有高度靈活方便性，維護與編程人員可在控制系統(tǒng)總線上的任意控制點進行監(jiān)控、程序修改及編程。具備有報警管理功能，可顯示報警區(qū)域、報警點的具體地址。可針對任一開關(guān)回路的反饋電流值與正常電流值差異判斷回路是否有壞燈，并在主控站進行報警。

2.2網(wǎng)關(guān)及時鐘控制

網(wǎng)管應(yīng)可雙向傳輸數(shù)據(jù)，可直接接駁以太網(wǎng)，帶RJ45接口，可以讀取出廠日期。時鐘控制器應(yīng)可實現(xiàn)以天、周、年為周期的定時設(shè)定功能。

2.3開關(guān)控制模塊

每路最大負載16A，具有故障復(fù)位功能。每個區(qū)域可儲存128個場景，場景運行時間0～120min。具備多回路順序延時啟動功能，可儲存每一回路開關(guān)次數(shù)，閉合時間在EEPROM中，隨時查詢按手動開關(guān)的時候，狀態(tài)會自動返回控制站。每一場景具備網(wǎng)絡(luò)開啟（Enable）或關(guān)閉（Disable）功能。

2.4可編程現(xiàn)場控制面板

每個模塊都具有網(wǎng)絡(luò)開啟及關(guān)閉功能，可發(fā)送全局場景命令。每個按鍵在選擇按下發(fā)送場景或奇偶次數(shù)按下發(fā)不同場景時，還可以選擇實時調(diào)光功能。系統(tǒng)每個按鍵都有對應(yīng)的LED輸出，LED燈顏色可選；每個面板可以設(shè)置12組相關(guān)場景，每組20個場景；每個按鍵可以設(shè)置三種輸入方式。

圖1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.5系統(tǒng)電源

對外輸出2A電流給智能控制面板和時鐘控制器供電，可實時顯示輸出電壓。具有輸出電流測量功能，可在中央軟件讀取短路保護功能。

3　改造實施及效果

改造主要過程為在每個強電間的配電箱內(nèi)增加智能控制模塊，在原有開關(guān)處增加智能控制面板，在每棟樓增加網(wǎng)關(guān)和時鐘控制器及電源等，以達到控制目的。

按照現(xiàn)場情況（共22個區(qū)間，每個區(qū)間有144盞燈具，燈具功率為21W），按每天節(jié)約2h電量測算，每年可節(jié)約電費約4.3萬元。

4　結(jié)語

本文針對目前普遍存在樓宇照明無法實現(xiàn)人走燈滅的情況，結(jié)合某科技園區(qū)實際情況，設(shè)計了一種可以實現(xiàn)集中管理控制的照明節(jié)能改造方案，并在盡可能減少原有結(jié)構(gòu)設(shè)計變動的前提下實施了改造，改造后可滿足既定設(shè)計目標，同時還兼顧了經(jīng)濟效益，具有一定的推廣價值。

［1］郝幸民.關(guān)于學(xué)校照明集中控制的幾點思考.科技資訊，2007（9）: 228-229.

［2］梁人杰.智能照明控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望［J］.照明工程學(xué)報，2014（2）:15-26.

（編輯：劉楠）

App lication Research of Lighting Energy-saving Reconstruction Based on Digital Technology

Hu Chenlong
（China M obile Group Corporation，Guangdong Lim ited Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510640）

In this paper，for the lack of effectivemanagement ofmost building lighting and the urgentneeds of the operators，we design a intelligent lighting control technology based onunified management，which has be carriedin some large-scale science and technology park.The results show that the building lighting transformation can be very good tomeet themanagement needs of operation management，and also effectively reduce the energy consumption of buildings.

energy-saving reconstruction；science park；digital technology

TM923.5

A

2095-0748（2016）11-0014-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.06

2016-04-21

胡郴龍（1985—），男，碩士研究生，研究方向：電力電子建模及控制、新能源及其應(yīng)用研究等。