城市综合管廊智能照明系统设计

分类：城市规划论文发表 时间：2021-05-08 10:07 关注：(1)

　　近年来，随着我国城市建设的高速发展，大量综合管廊工程建成并投产。照明系统作为管廊内部主要用电设备之一，其能耗水平直接影响管廊运营的经济性。本文通过分析综合管廊照明特点，提出一种智能照明控制系统。该控制系统可有效降低管廊照明能耗，实现节能目标。

　　关键词:综合管廊，智能照明，节能，雷达感应

　　1引言

　　综合管廊又称“共同沟”，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体。管廊设有专门的检修口、吊装口和监测系统，可实现各种管线的统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。照明系统作为管廊内部主要的机电系统之一，其设计是否合理，直接影响管廊的能耗水平与运营经济性。

　　2管廊照明特点

　　因管廊属于地下构筑物，其内部无法自然采光，因此对长期、稳定的人工照明要求较高，管廊照明存在如下几个特点:(1)管廊内照明的主要作用包括为检修、巡检提供一定照明，同时需便于观察管线运行情况。当为方便巡检或检修时，需维持一定照度，而观察管线运行情况对照度要求较低。(2)管廊总体成长条形，照明灯具数量较多，但同一时段需要提供照明的位置较少，例如检修设备情况下，通常只需点亮部分节点或某段管廊照明即可。(3)管廊运营成本中，电费占据1/3，其中照明用电占据重要部分。

　　3管廊传统照明方案

　　管廊内设置有正常照明及应急照明，且应急照明通常兼做正常照明使用。正常照明由非消防配电箱供电，应急照明由消防配电箱供电。管廊正常运行时，运维人员可同步控制正常照明灯具及应急照明灯具，当发生火灾时，应急照明灯具强启。目前管廊内的照明方案通常采用常规的照明及控制。即在各防火分区出入口处设置照明控制按钮箱或翘板开关。当人员进入某防火分区前，手动启动该分区照明，人员离开后手动关闭照明。因管廊防火分区较多，各开关数量较多，人员巡查过程中容易遗漏关闭照明，如未及时发现，将造成大量电能的浪费，同时造成灯具使用寿命降低，影响管廊经济运行。

　　4管廊智能照明方案

　　智能照明系统是采用传感器技术、通讯技术、自控技术等对照明系统中的光源进行智能化控制与状态监测。智能照明已广泛应用于商场、车库等场景。

　　4．1系统组成

　　结合管廊照明的特点，可采用带人体感应灯具与总线传输相结合的照明方案。该系统主要分为以下三个部分:(1)灯具:灯具选用带人体感应灯具，目前市场上主流的产品有红外感应LED灯、声控感应LED灯与雷达感应LED灯。雷达感应LED灯具有感应距离更远、角度广、无死角，不受温度灰尘等环境因素影响等优点，更适用于管廊。感应灯具平常可设定为熄灭或者以低照度点亮，在一定范围内感应到人员移动时，可以自动正常点亮灯具。(2)现场控制单元:在管廊内部各分区设置照明网关，通过总线或者无线方式采集灯具状态，同时发送指令至灯具，远程控制灯具。网关可通过管廊内部的ACU实现与上位的通讯。管廊出入口、防火门等处设置启动按钮，可在现场人工强制启动灯具。(3)照明系统控制后台:控制后台通常位于管廊监控中心内。通过控制后台相关应用软件，可以对管廊内灯具进行分片区控制、监控灯具启停及故障状态，实现照明系统的集约化管理，从而达到节能目标。后台控制软件可同步网关的配置，当网络畅通时，控制权交由中央平台软件系统负责;当网络离线时，比如由于通信线路损坏或其他故障时，由现场的网关接替管理控制权。智能照明控制系统拓扑图如图2所示。

　　4．2照明控制要求

　　该照明系统可在管廊内实现如下情景控制功能:(1)在管廊内无人进入时，灯具可保持较低照度运行(通常为30%正常照度，可调)，以保证管廊内部照度满足视频监控系统要求，同时减少能耗。(2)当巡检人员进度管廊内时，灯具感应到人员移动，正常点亮，保证人员周围一定范围内保持正常照度，方便巡检工作。(3)当有检修要求时，可通过远程或者就地按钮箱强制启动本段分区内灯具正常点亮，以保证检修工作进行。(4)当火灾发生时，通过灯具上的强启回路强制启动作为应急照明的灯具点亮。

　　4．3管廊智能照明系统优点

　　与传统照明控制系统相比，该智能照明控制系统具有以下特点:①智能照明控制系统采用总线或者无线传输，施工安装方便，且便于维护保养，可扩展性好。②智能照明控制系统采用多级控制，就地设置控制按钮，远端可由中控室后台实现远程监控。③智能照明控制系统可以根据需求对灯具实现多种方式的开关，并能设置场景模式。可以根据项目工况设置日常运维模式，在设定的时间内打开或关闭照明灯具。④智能照明控制系统具有调光功能，可以对灯具进行调光以满足不同的照明要求，并有效节能。

　　参考文献

　　［1］邢岷峰．浅谈综合管廊电气设计［J］．智能建筑电气技术，2013(1):120－122．

　　［2］北京照明学会照明设计专业委员会．照明设计手册［M］．3版．北京:中国电力出版社，2017．

　　［3］苏山，袁继纲．浅谈城市综合管廊照明控制设计［J］．现代建筑电气，2019，118(10):40－43．

　　［4］乐凯，姬永红．城市综合管廊的智能照明控制系统研究［J］．现代建筑电气，2018(5):52－54．

　　［5］孟子雄．智能照明控制系统在城市综合管廊中的应用研究［J］．城市建筑，2017(8):400－400．

　　作者：滕峰 吴桂良