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学校采用智能照明控制系统可以节约电能减少能源浪费

时间:2021-01-04 浏览次数:37

安科瑞  戴玥

 摘要:照明用电是学校一项基本的电力需求,学校具有区域大、房间多、灯具数量多、休息时间基本固定等诸多特点,若采用传统的照明控制,往往布线繁多、不能充分利用自然光照而造成电力浪费,且控制麻烦,即使严格管理,仍不可避免地由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。为了达到节能优化的控制效果,学校可采用智能照明控制系统来管理学校照明。智能照明控制系统与传统的照明控制方式相比较,布线简洁,控制灵活方便,可以节约电能。

关键词:学校;照明;传统照明;智能照明;节能。

 01 引言

安科瑞智能照明控制系统(以下简称:系统)基于KNX总线技术,采用四芯屏蔽双绞线将面板、传感器、驱动器和总线电源等所有的控制模块手拉手连接起来,将各种独立的控制功能集成到一个系统中,集舒服、灵活、安全、节能经济、维护方便等诸多优势于一体。

智能便捷的控制方式还可以满足学校照明的各种控制需求。

下面介绍安科瑞智能照明控制系统在某中学的设计与应用,简析KNX技术的设计规范,概述安科瑞智能照明控制系统的具体架构、控制方式等。

02 系统组成

系统组成结构图如图1所示,总线电源、驱动器、网关、耦合器、输入模块等需安装在配电箱内,传感器一般安装在公共区,面板和触摸屏一般安装在房间值班室内。注意各模块接线不能组成环形。相对小型的项目,系统可选用10寸中控屏,它无需IP网关转换协议,设置简单且成本低。对于相对大型的项目,可通过IP网关连接到电脑,实现终端远程控制。

图1 Acrel-bus智能照控制系统图

03 项目需求

与客户沟通后,学校要求能够实现以下控制功能:

1)可以充分利用自然照度,进行节能。

2)教室、办公室可以就地手动控制,也可后台控制。

3)走廊灯可根据有人无人、照度条件实现自动控制。

4)可根据日常上下课时间实现定时控制。

5)可预先设置多种场景一键切换控制。

6)中控端可一对一、一对多实现分区控制。

7)值班人员可对学校照明集中控制、远程监控。

8)可以和消防系统联动控制。

04 系统功能

根据客户需求,该项目可以有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、远程集中控制等,控制方式更灵活,在实现自动化的同时,大量减少了值班人员的管理费用,提高了管理水平和工作效率。

1)自动控制

在走道,电梯间等公共区域,安装二合一传感器,可监测当前环境的光照度及有无人活动的情况,实现自动控制。在照度够用的情况下(如晴天、正午),有人或是无人,灯都不会亮;在照度不够的情况下(如阴雨天、夜晚),有人灯亮,人走后,延时灯灭。

在教室、老师办公室等功能区靠窗位置安装照度传感器,实时监测当前照度情况,照度够用时自动关闭靠窗位置的灯,充分利用自然照度。

2)手动控制

各个教室、办公室门口安装有智能面板,可对房间内照明实现现场手动控制。面板可实现一对一、一对多控制。

3)场景控制

对学校景观照明、教学楼大厅照明、重要会议室照明可根据不同场景的控制需求,预先设定多种场景模式,并由值班人员进行一键切换。

4)定时控制

系统按照学校早读和下晚自习的时间,设置定时开关,完成灯光的自动控制,确保在非工作时间内的减小能源消耗。

5)电脑集中监控

电脑端控制页面主要首页、楼层控制页面组成。可以实现远程实现集中控制,实时反馈现场回路的开关状态,方便值班人员远程监控。

监控软件由标题栏、任务栏及工作界面组成。标题栏:主要体现项目名称及时间。导航条(任务条):可以在任意页面之间进行切换、选择。工作界面:根据楼层及房间布局,对控制进行简单划分,可实现单灯控制,多回路控制等控制功能。

首页面作为系统的启动页,设置内容一般可根据客户要求,呈现项目介绍,项目效果图,项目平面图,或项目结构图等,具体设置以实际要求为主,如图2所示。

该项目有多个楼层控制页面,以教室为控制单位,每个教室中有照明回路单开关和总开关、风扇空调单开关和总开关、插座电源单开关和总开关,楼层总开关及现场状态反馈两种状态量,此外还设有定时开关方便用户自行设置定时控制时间。

05 项目

学校照明系统采用Acrel-Bus智能照明系统,由于系统采用KNX分布式总线结构。布线简单灵活,各模块可独立工作互不影响,系统可靠性更高。模块工作在直流30V安全电压下,用户操作更加安全。升级或更改系统功能时,无需关闭整个系统,只需更改设备参数即可。系统报警定位功能,实时监测并上传集中控制端,方便设备人员准确定位并及时报修。下面通过一些项目图纸详细介绍该系统的设计流程。

1)结构拓扑图

系统结构拓扑图(见图2)是对项目实施整体结构布局的一个规划,如图可知,该学校共有A、B、C三栋楼设计了智能照明控制。由于每一层箱子比较多,所以布线的时候按楼层进行支线划分。同一支线内所有的控制模块都通过总线线缆连接到一起,每条支线的所有数据量汇总到耦合器、网关,再经由交换机到达监控室,实现远程集中控制。

图2 系统结构拓扑图

2)配电系统图

配电系统图主要明确了控制回路,所需的控制模块及其数量,方便后期ETS配置系统功能。以某教室智能照明配电系统图(见图3)为例,可以看到该配电箱共分配了一个12路开关驱动器,箱内模块可通过总线线缆连接到现场控制面板、传感器等设备。

图3 配电系统图

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