探讨大型建筑体智能照明控制系统的配置方案及施工要点
摘要:本文通过广州市珠江新城核心区市政交通项目建设实例,结合目前大型建筑体的实施,对大型建筑体智能照明控制系统的配置方案以及施工要点进行探讨和阐述,希望通过对本系统的探讨和阐述,对未来大型建筑体智能照明控制系统设计及实施提供参考。
关键词:智能照明控制系统;EIB;开关控制模块
1 前言
随着科学技术的迅猛发展,现代建筑的功能日趋复杂,生活品质不断提高,对电气安装系统功能提出了更高的要求,采用传统的DDC控制和布线方式,往往需要敷设大量的导线,配电线路复杂,形成越来越复杂的电气安装系统,一方面造成了设计与施工的难度,另一方面大大降低了系统的可靠性、易用性,给日后的维护工作带来诸多不便,而且用电难于规范化管理,不利于节能。在国家提倡“绿色环保、节能减排”的方针政策下,传统DDC控制的智能照明控制系统已经不符合时代的潮流,社会的需要,结合广州珠江新城核心区市政交通项目智能照明控制系统工程要求,有必要采用新型的智能照明分布式控制系统,对大型建筑体的照明进行智能控制。而这种从传统转变为新型的智能照明控制系统配置方案及施工要点显得尤为重要。
2 项目简介
广州市珠江新城核心区市政交通项目(以下简称广州地下空间)座落于广州市珠江新城中央商务区内,北起黄埔大道、南至临江大道;东起冼村路、西至华夏路。项目地面为绿化广场及市政交通道路,地下主要为商业设施、停车场、设备机房、行车隧道及地铁APM线。整个项目总建筑面积约37万平方米,共分为1~7区、8区、10区以及海心沙岛几个建筑部分,各区地面均为相连的绿化广场。本项目与东西塔、博物馆、少年宫、歌剧院、图书馆等周边大型建筑物相连,是当时省内最大的地下空间建筑体。
本项目智能照明控制系统主要对广州地下空间1~4核心区的地下负二层小车停车库、一四区大巴停车场、二三区商业区、地铁公共走道、电梯厅照明、室外环境照明和泛光照明等区域进行智能照明控制,实现中央控制(计算机控制方式)、场景控制、分区控制、隔灯控制,定时控制,红外触发控制、照度控制,以实现管理便利、节能运行、优化照明环境的目的。
3 智能照明控制系统配置方案
3.1 智能照明控制系统结构说明
本项目智能照明控制系统采用EIB控制系统(EIB是指European Installation Bus,是一种通用协议的总线技术)。系统主要分为中心管理控制层和现场驱动层。中心管理控制层包括有系统主服务器、系统管理工作站、总线IP耦合器、时钟控制器和应用软件等;现场驱动层包括有总线电源模块、3路/6路/9路/12路/15路可编程照明开关控制模块、8键可编程控制面板和总线耦合器等。系统结构设计图如下:
3.2 智能照明控制系统设备的配置
3.2.1 中心管理层设备配置
本工程智能照明控制系统在1~4区各弱电区域机房分别配置1个总线IP耦合器、时钟控制器以及总线耦合器。同时在2区总控中心配置1台系统服务器以及工作站,用以实现智能控制工作。
3.2.2 现场驱动层设备配置
本项目智能照明控制系统原设计852个开关回路,现场实际共提供了939个智能照明开关回路,其中有约10%的裕量,保证系统后期增容。其中配置24个3路16A开关控制模块、67个6路16A开关控制模块、37个9路16A开关控制模块、6个12路16A开关控制模块以及4个3路16A开关控制模块。所有开关控制模块每一个回路都可以手动操作,进一步保证了可靠性。由于广州地下空间为重要公共照明,配置的开关控制模块要求带电流检测功能,可以实时对照明回路进行检测,一旦灯具回路异常,可迅速报警,及时解决,减少重要场合的事故影响,保证系统可靠运行。
3.3 智能照明控制系统功能的配置
3.3.1 中心管理控制层功能配置
本项目在2区地下二层弱电总控中心内设置有智能照明控制系统管理服务器,另在1~4区消防分控室设置系统工作站。管理人员在总控中心和各分控中心均可根据现场照明的使用情况直接通过系统平台界面发布控制命令,驱动相关的现场智能驱动器动作,控制相应照明回路的开、闭,不但可以实现单回路控制、场景控制还可以按现场实际使用设置定时控制,有效节约电能,延长灯具寿命,节省物业人力资源,提高管理效率。同时系统还可以通过OPC的方式联接至上一级监控管理系统(BMS)集成管理。
3.3.2现场驱动层功能配置
在控制现场主要设置智能控制面板等终端设备,结合照明配电箱内的开关控制模块或者现场控制面板,对现场照明进行智能控制,相关的智能控制元件皆通过EIB总线电缆相连接。在控制上各个区域相互独立,既可以集中监控也可分区自主控制,同时当总控中心停止工作或某个分区停止工作时,不影响其他各区域的控制、设备运行和网络通信。系统中任意设备的故障或损坏也不会影响本区和整个系统的功能、运行和信号传输。这样,众多的公共区域自主控制以及集中监视控制等多种控制方式并用,保证系统可靠稳定。
3.3.3 功能器件的链接配置
本项目智能照明控制系统按功能按区按层把广州地下空间分为多个管理区域,各协议转换模块、各管理控制模块以及现场控制面板等功能器件通过EIB总线彼此连接。
(1)每个区域通过一个局域网网关,将各个区域的总线进行耦合,通过广州地下空间内部的高速局域网连接至设在控制中心的控制主机。
(2)每个子网内配置的EIB电源,给子网内设备供电。EIB电源尽量布置在子网络中间,向两边均衡供电。
(3)每个子网内配置的时钟控制器,给子网内设备提供定时信号,即使干网连接不上,每个子网仍然能够独立定时工作,有很高的可靠性。
3.4 智能照明控制系统软件功能配置
3.4.1 系统管理员可在管理工作站上用图形模拟实际照明回路的开关状态,管理人员可根据需要用鼠标点击图形来控制回路的开关,可单独回路控制,也可以多回路控制。
3.4.2 设置时间应用单元和现场智能开关,中央管理工作站不工作时也可在现场控制灯光,并可实现各区域独立的自动化控制,并可设定密码保护功能,避免无关人员操作。
3.4.3 发生火灾时,自动启动应急照明,强制关闭所有一般照明回路。系统可以锁定事故照明仅在消防中心的计算机控制而禁止在本系统的管理工作站及现场控制面板控制,也可以解锁、开禁。
3.4.4 管理工作站和现场智能开关上均可进行场景控制,分为全开模式、全关模式、一般照明模式、确保照明模式、应急照明模式、特殊模式等可编辑模式。如:确保照明模式,使用时只须选择相应的场景按键或者设置定时控制,灯光会自动按照设定好的时间和方式打开相应区域的照明回路,能够确保可见最低照度,达到进行节能目的。
3.4.5 自动记录各回路累计运行时间与次数、各次运行时间并可随时查阅上述资料。
3.4.6 系统数据存储在数据库中,具有数据查询、分析统计、交接班管理、报表打印等功能。
3.4.7 作为智能化系统的一个子系统,可以和其它子系统智能化集成系统(BMS)、楼宇自控系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、消防系统(FAS)、安全防范系统(SMS)、门禁系统等一块并入高速光纤网络,可设置Server/Client端服务器,实现多方计算机监控,和大型BA系统有良好的接口协议,并可在BMS上实现对所有智能子系统的监控。
3.4.8 系统可根据季节、作息时间、照度变化等对照明系统进行自动化管理。
3.4.9 配备的系统软件可以对每个照明回路的时间程序或逻辑条件进行动作设定,并能显示各回路的工作状态、运行累计时间。对回路断电及系统故障等能实时显示及报警。
3.4.10系统可以设置控制回路的顺序延时开关。可有效的避免大量回路的同时开关而引起的浪涌及操作过电压等对网络设备造成损坏。
4、智能照明控制系统施工要点
4.1.1 照明配电箱应预留开关控制模块安装区间
一般情况,照明配电箱要么是甲工产品,要么是强电单位采购安装。在施工前期必须与甲方或者施工方做好施工协调,在照明配电箱进场前与之协调完毕,在定做配电箱时候预留开关控制模块安装所需位置和空间,这样不但减少后期的施工纠纷,而且配电箱内观感好,节省不必要的电源跳线,节省成本。否则,只能另外增加开关控制模块箱,不但增加成本,还会埋下施工纠纷隐患,因为从照明配电箱到开关控制模块箱体的线缆成本谁都不愿意为之埋单。如下表格所示:
4.1.2 强电弱电施工界面要分清
在本项目中,以现场开关控制模块为施工界面,模块上端以上为弱电施工界面,模块下端为强电施工界面。由于模块下端所接灯具回路由强电施工单位施工,所以在模块灯盘线路接线过程一定要保证以强电为主,弱电协助的配合,保证所接线灯盘回路按图纸要求,正确可靠接线,为智能照明控制系统场景控制打下坚实基础,如果回路接线错乱,基本难以实现智能照明控制系统的场景控制。
4.1.3 灯具回路需先过灯具漏电开关
在本项目中,经常容易发生的就是强电接线工人把灯具电源线直接跳过漏电开关,直接把电源进线和灯具进线直接接入开关控制模块,造成后期模块、灯具回路检修带电操作,非常容易发生触电事故,所以一定要注意灯具回路过漏电开关的施工要点,往往比较容易忽视。
4.1. EIB总线总长度要把关
为保证信号传输可靠性,一般总线总长度都有限制,智能照明控制系统EIB总线路一般不能超过1000米,如果超长,必须添加总线耦合器,才能保证智能照明控制系统的“智能”。
4.1.5 灯具回路要认清
由于大型建筑体灯具繁多,灯回路凌乱,在进行场景编辑时候必须做好充分准备,分清灯具回路结合现场实际提前做好场景规划
5、结束语
本项目是大型建筑体智能照明控制系统配置和施工的一个范例,通过对本项目智能照明控制系统的配置阐述,施工要点的总结,期望能够带来关于大型建筑体智能照明控制系统配置和施工的一些思考,为以后更多的大型建筑体配置和施工提供参考。