段業(yè)寬,李 允
江蘇省常州技師學(xué)院,江蘇 常州 213011
照明工程是城鎮(zhèn)建筑發(fā)揮功能的基礎(chǔ)電氣工程,其主要目的是為了改善空間環(huán)境的照明條件。照明工程具有較高的能源消耗量,設(shè)備的使用和設(shè)計也會帶來極高的成本支出,因此,加強電力自動化技術(shù)的應(yīng)用具有積極意義。
現(xiàn)代城市的照明工程在使用過程中具有極高的耗電量,根據(jù)國家電網(wǎng)的數(shù)據(jù),城鎮(zhèn)照明用電量占全社會用電量的10%左右,其中有三成的電量是被浪費的電量。近年來,隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,道路照明、建筑照明成為照明工程中的電能消耗大戶。由于管理方式的局限性,這些照明工程在無車、無人時段依然正常供電,消耗了巨大的電能。
在電氣自動化技術(shù)發(fā)展的前提下,通過可編程邏輯控制器、變頻器和各種傳感設(shè)備,可以實時檢測使用環(huán)境中照明工程的使用情況,并對當(dāng)前的照明工程進(jìn)行自動化控制,在滿足照明工程使用需求的同時,減少無意義的照明。這不但可以有效提升照明工程的使用質(zhì)量,還可以在減少電能消耗的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升照明工程設(shè)備的使用壽命[1]?,F(xiàn)階段,照明工程電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用方向主要是基于智能化信息管理平臺對城鎮(zhèn)照明工程進(jìn)行統(tǒng)一的智能化管理,從而精準(zhǔn)滿足照明工程的使用需求,提升照明設(shè)備的使用效率和質(zhì)量,并達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
在軟開關(guān)技術(shù)中的應(yīng)用是電氣自動化技術(shù)在照明工程中應(yīng)用的主要方向。軟開關(guān)技術(shù)有效利用了虛擬程序,通過對燈具開關(guān)的電氣自動化改造以及鎮(zhèn)流器等設(shè)備的使用,可以減少照明設(shè)備開關(guān)時的電能消耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。但是,軟開關(guān)的應(yīng)用也會增加照明系統(tǒng)的噪聲。對此,可以使用諧振技術(shù)等電氣自動化技術(shù)改造軟開關(guān),控制開關(guān)開啟前的電壓、電流,通過將開啟前、斷開后的電壓控制為0,可以有效避免開關(guān)過程中電壓、電流重疊的情況,從而降低開關(guān)時的瞬時電壓、電流的變化,在降低電網(wǎng)運行壓力的同時,也能有效提升開關(guān)的使用壽命,并減少噪聲[2]。在使用軟開關(guān)技術(shù)的過程中,電源的切換是一個緩慢變化的過程,照明設(shè)施的啟動需要逐步提升其明亮度,以有效避免光源的切換給人的視覺帶來的不良影響。
使用電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)光纖照明的自動變色,從而創(chuàng)造更多的照明應(yīng)用場景,在景觀照明和藝術(shù)場景照明等照明工程中具有非常良好的應(yīng)用效果和應(yīng)用前景[3]。
在道路照明系統(tǒng)、會展照明系統(tǒng)等用電負(fù)荷比較均勻的照明系統(tǒng)中,為了有效降低電網(wǎng)壓力,確保在滿足照明需求的同時及時供電,需要使用電氣自動化技術(shù)進(jìn)行有效的電網(wǎng)調(diào)度。通過使用電氣自動化控制系統(tǒng)及智能控制系統(tǒng)合理地調(diào)控變電站、電廠、調(diào)度中心,通過自動化的負(fù)載檢測合理地分配電網(wǎng)的電力分配,可以在確保照明、生活、生產(chǎn)用電的前提下,避免照明系統(tǒng)在啟動時對電網(wǎng)造成過多負(fù)擔(dān),盡量減少切換時的電力負(fù)荷;通過用電預(yù)測可以確保電能的及時調(diào)度,從而有效提升電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性,同時也可以調(diào)節(jié)照明工程的有效性和穩(wěn)定性,最終確保照明工程和電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。
現(xiàn)階段,隨著自動化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展,設(shè)計人員可以根據(jù)不同的照明、藝術(shù)需求對照明工程的色彩、亮度、溫度等內(nèi)容進(jìn)行編配和調(diào)試,在確保其照明效果的同時,提升照明工程的使用質(zhì)量。尤其是智能化技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)下,通過物聯(lián)網(wǎng)和傳感設(shè)備,可以精準(zhǔn)地監(jiān)控照明場所,從而提升場所照明系統(tǒng)的使用效率,在降低各種照明設(shè)備的投入量的同時,降低能源消耗并延長照明設(shè)備的使用壽命[4]。此外,智能化的照明工程可以有效避免使用過程中的額外損耗,在提升變電站運行和控制質(zhì)量的同時,精準(zhǔn)地測控分散的照明需求,從而實現(xiàn)照明工程的智能控制,以確保照明工程能夠長期持續(xù)地提供良好的照明效果,并有效降低使用過程中的維護投入,從而使照明工程的經(jīng)濟性和實用性得到保障[5]。
某市商業(yè)廣場利用電氣自動化技術(shù)構(gòu)建了智能照明控制系統(tǒng),可以控制商業(yè)廣場的公共照明和夜景照明,該照明系統(tǒng)主要由建筑內(nèi)部空間照明、建筑外墻照明、景觀和廣場照明等部分組成。
根據(jù)燈光的類型,智能照明控制系統(tǒng)在采用BAS控制系統(tǒng)的同時,還可以通過遠(yuǎn)程手動控制、自動控制、智能系統(tǒng)控制等方式展開精準(zhǔn)的控制。在使用智能照明控制系統(tǒng)的過程中,中控設(shè)備首先會根據(jù)場景的預(yù)設(shè)情況自動控制廣場的定式照明方案,并通過識別場景中的工作情況,使用照明系統(tǒng)鏈路或者BAS系統(tǒng)鏈路識別照明需求的場景,然后進(jìn)行指令控制。
(1)監(jiān)測功能。通過攝像頭、傳感器等裝置,智能照明控制系統(tǒng)可以對照明工程的工作環(huán)境進(jìn)行全過程監(jiān)控。同時,利用信息網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)模塊,系統(tǒng)可以向中控系統(tǒng)提供照明需求和控制場景,以便及時作出響應(yīng)。
(2)報警功能。智能照明控制系統(tǒng)可以使用傳感器監(jiān)測系統(tǒng)中的各項參數(shù),并在得到相關(guān)數(shù)據(jù)反饋后進(jìn)行分析。若檢測到回路中存在故障,系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器的監(jiān)控位置,通過人機交互界面向工作人員發(fā)送故障信息及故障定位,從而確保維護人員能夠及時處理。
(3)照明模式切換。智能照明控制系統(tǒng)擁有基礎(chǔ)照明、應(yīng)急照明、車位照明、車道照明等照明模式,通過使用電氣自動化技術(shù),可以細(xì)化各照明模式和相關(guān)系統(tǒng),并按照其使用用途和需求進(jìn)行編組和分類,從而使其在實際使用時能夠快速地切換和組合,以滿足實際的使用需求。
(4)照明場景切換。為了確保在不同的場景下智能照明控制系統(tǒng)都可以充分發(fā)揮其功能,可以在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)多個照明場景,如晴天、霧天、陰雨天、節(jié)假日、營業(yè)等場景。可以通過定時、手動及智能化的管理模式自動切換照明場景,也可以使用經(jīng)過授權(quán)的移動設(shè)備遠(yuǎn)程手動控制照明場景。這一方面提升了各個場景下的照明效果,另一方面也提升了智能照明控制系統(tǒng)的靈活度。
綜上所述,電氣自動化技術(shù)可以有效提升照明工程的工作質(zhì)量,并降低工作過程中的能源消耗,對于提升照明工程的實用價值具有十分重要的意義。現(xiàn)階段,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)具備較良好的技術(shù)基礎(chǔ),同時具有較多的成熟案例可供參考,因此,在未來應(yīng)當(dāng)加強自動化和智能化技術(shù)的應(yīng)用,以進(jìn)一步提升照明工程的質(zhì)量。