摘要：本文簡單介紹了地下水廠智能照明控制系統(tǒng)的設計思路，并在綜合分析了智能照明設備選擇、供電方式和控制方法等智能照明技術的基礎上，介紹了一種較先進智能照明控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的應用達到了理想的照明、節(jié)能減排效果。
關鍵詞：智能照明；地下水廠；遠程控制1引言隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程的加快，越來越多的污水處理廠突破傳統(tǒng)地上污水處理廠用地觀念，科學合理地利用了地下空間，具有占用空間小、節(jié)約地上土地資源等優(yōu)點，在節(jié)省城市開闊空間的同時，也不會對周圍景觀的美觀性產生影響，不僅提高了周圍土地資源的價值，也*解決了污水處理過程中產生的污濁氣、噪音等問題，對周圍居民和環(huán)境產生“零影響"。
在建設過程中，地下水廠的照明也變得越來越重要，針對地下水廠的智能照明系統(tǒng)應運而生。
智能照明可達到安全、節(jié)能、高效的目的，因此在公共設施領域有較好應用前景。
本次以三亞市某地下污水廠實例為依托，詳細介紹該工程中智能照明設計思路和方法。
2 地下水廠照明系統(tǒng)設計2.1　傳統(tǒng)照明控制方式的缺點傳統(tǒng)照明控制利用設置在燈具配電回路中的開關或手動旋鈕來控制配電回路的通斷和燈光的明暗調節(jié)。
對于地下式污水處理廠來說其有以下顯著缺點：（1）當管理人員對現(xiàn)場進行巡視時，需要逐個對照明回路進行開關，對于現(xiàn)代地下水廠來說，將耗費大量的人力、物力；（2）因為沒有后臺管理系統(tǒng)，當現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障時不能及時發(fā)現(xiàn)和及時處理，影響水廠效率，存在安全隱患；（3）電力電纜鋪設量大，安裝施工量大；（4）采用本地式一開一關的控制方式，沒有簡單的方法實現(xiàn)全開全關操作；（5）在大面積空間照明上沒有場景操作，不能對成組的燈進行控制；（6）雙控開關布線復雜，更難以實現(xiàn)多控；（7）沒有智能控功能，燈具控制只能依靠手動操作，技術落后；（8）沒有系統(tǒng)地、完整地建立用電管理體制，容易出現(xiàn)“長明燈"的現(xiàn)象，造成電力能源浪費。
2.2　本工程照明控制系統(tǒng)設計本方案設計中因地因廠制宜，體現(xiàn)水廠建筑用能特色，管控結合，以控為主，把能源管理工作與日常運行保障工作相結合，變革污水處理廠能源管控方式，提升廠內后勤保障工作信息化和自動化水平。
智能照明配電箱按照照明負荷分布情況合理設置；應急照明配電箱依據(jù)防火分區(qū)劃分設置，每個防火分區(qū)至少設置一個，為本分區(qū)內應急照明燈具配電。
照明配電箱進線均設置雙電源自動切換裝置，主電源引自低壓配電系統(tǒng)照明供電回路，備用電源引自EPS照明回路。
  圖1  照明箱配電系統(tǒng)圖其中智能照明配電箱內含有總線驅動器、網(wǎng)絡接口、開關控等模塊。
  圖2  智能照明控制系統(tǒng)圖普通工藝單元燈具布置根據(jù)《建筑照明設計標準》GB要求進行設置，采用節(jié)能型LED 光源。
走廊、樓梯間、車間及其余各單體設置疏散照明。
走廊設置燈光疏散指示標志。
正常照明采用智能照明控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由安裝于照明配電箱中的智能開關模塊、現(xiàn)場智能開關面板及中控室中的監(jiān)控計算機組成。
每回路照明燈具可由現(xiàn)場開關面板控制，亦可由監(jiān)控計算機遠程控制或編程控制。
由照明配電箱至燈具的導線采用ZRBY-750-4，疏散照明回路導線采用NHBY-750-4。
智能照明系統(tǒng)總線采用阻燃無鹵型導線。
鑒于地下水廠燈具較多，通過在線編程來在線識別相序，要求過零時刻閉合，有效減少投入涌流，大大延長繼電器及斷路器的電氣壽命。
智能照明系統(tǒng)的特點：（1） 智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)能源管理自動化，通過分布式網(wǎng)絡，只需一臺計算機就可實現(xiàn)對整個水廠智能照明的管理。
通過在軟件上設定定時控制、邏輯控制等可實現(xiàn)水廠照明的自動化運行而不需要人工干預。
可通過計算機、手機終端、現(xiàn)場智能面板、紅外傳感器等任一終端開啟或者關閉照明燈具。
（2） 當現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障時，可通過軟件上的實時數(shù)據(jù)、報警等方式及時通知管理人員進行維護，自動生成相關報表。
（3） 智能照明系統(tǒng)采用總線式系統(tǒng)，大截面的負載線纜從輸出單元端直接接到照明燈具上，無須經(jīng)過開關，安裝不必考慮任何控制關系，縮短了施工安裝時間，節(jié)省了人工費用。
2.3　地下水廠智能照明控制策略（1）軟件自動控制· 時間、條件觸發(fā)、場景預置、多條件多參數(shù)模糊算法，實現(xiàn)自動運行照明。
· 根據(jù)人員及車輛的流動觸發(fā)走廊、工藝單元的自動照明。
    · 基于時段、預設場景實現(xiàn)工藝區(qū)段的人性化照明。
   圖3  智能照明控制軟件示意圖 （2）現(xiàn)場、區(qū)域、遠程三級人工控制· 現(xiàn)場配電箱附近設置強制啟動開關。
· 通訊控制模塊附近設置觸摸/多聯(lián)開關。
· 控制室通過上位機單獨控制所有照明回路。
（3）詳細控制方法上班時間段整個公共廊道的照明保持開啟狀態(tài)，營造一個明亮、高效的工程運行環(huán)境，此時照明驅動器判定紅外傳感器不工作，下班時間段根據(jù)預設程序及人員活動情況開關照明。
運行初期具體設置如下：· 地下水廠主廊道的照明設施在日常工作階段全開。
· 地下水廠工藝單元的照明設施在日常工作階段全開。
· 地下水廠主廊道的照明設施在夜間關閉，根據(jù)屋頂紅外傳感器觸碰信號打開，通過觸摸開關關閉，此時紅外傳感器延時工作。
· 地下水廠工藝單元的照明設施在夜間關閉。
根據(jù)屋頂紅外傳感器觸碰信號打開。
一旦通過觸摸開關打開某工藝單元內任一照明設置，該工藝單元內所有紅外傳感器停止工作。
后期可根據(jù)地下水廠實際運行情況靈活調整智能照明控制策略。
2.4　系統(tǒng)的特點（1）標準化模塊積木式組網(wǎng)結構· 符合傳統(tǒng)配電習慣的網(wǎng)絡結構。
 · 小單元模塊積木式組網(wǎng)，簡單快捷輸出模塊特色。
· 小系統(tǒng)單元只含三種產品且單一型號，便于運營管理。
（2）消防安全與燈光控制*隔離大多數(shù)電氣公司消防系統(tǒng)都需經(jīng)過單片機來進行邏輯運算與判斷，然后發(fā)送指令以此完成消防命令，如果單片機發(fā)生故障必定造成消防命令難以發(fā)送，導致消防系統(tǒng)無法正常工作，造成難以想象的危害。
本系統(tǒng)在底層的繼電器輸出模塊中提供2套獨立的繼電器線圈驅動電路及電源，消防強制啟動信號通過干接點接口直接啟動輸出繼電器，與控制單元*隔離，純硬件控制，避免了上述危害。
3 安科瑞電氣針對水廠用電推出能效管理解決方案--AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺3.1平臺概述 安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
 圖1 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺3.2 平臺組成AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據(jù)權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3.3 平臺拓撲圖 3.3.1監(jiān)控管理層監(jiān)控管理層設置在綜合能源管理中心，配置能源管理數(shù)據(jù)服務器和監(jiān)控主機，通過水務綜合能效管理系統(tǒng)，完成對廠區(qū)配電系統(tǒng)、主要用能設備如電機、風機的遠程數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以曲線、棒圖、餅圖、散列等方式呈現(xiàn)給用戶，方便值班人員時刻掌握各工段的運行參數(shù)和狀態(tài)，全廠需量、電能及其他重要統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時預留數(shù)據(jù)上傳上一級水務系統(tǒng)的通訊接口。
3.3.2網(wǎng)絡通信層網(wǎng)絡通訊層從能源中心到用戶變電所、水泵站、工藝車間敷設光纜，配置網(wǎng)絡交換機和光電轉換機，構建星型以太雙網(wǎng)，提高網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃酝ㄐ欧绞?，實現(xiàn)能源管理的主干通信功能。
在每個站配置數(shù)據(jù)采集箱和通訊管理機，采集能源中心，污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站的用電數(shù)據(jù)、開關狀態(tài)，采集各PLC控制盤監(jiān)控的水泵、風機等設備運行參數(shù)和狀態(tài)，如風機水泵的啟停、運行時間以及水泵壓力、流量、風機氣壓以及曝氣系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及水池水位等。
3.3.3現(xiàn)場設備層現(xiàn)場設備層，由分散安裝在用戶站、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站內的繼電保護、多功能電表、電動機保護器、溫度傳感器、火災探測器、水池水位計、壓力表、流量計、以及各PLC控制柜等組成，完成配電回路的電參數(shù)監(jiān)測、電機保護，水池水位、水泵流量、風機風量監(jiān)測，實現(xiàn)水泵、風機的自動/手動運行控制。
 3.4 平臺功能：本平臺包含了電力監(jiān)控子系統(tǒng)，能耗分析子系統(tǒng)，智能照明子系統(tǒng)，電能質量監(jiān)測和提升子系統(tǒng)，電氣火災監(jiān)測子系統(tǒng)，消防電源監(jiān)控子系統(tǒng)，防火門監(jiān)控子系統(tǒng)，消防應急照明和疏散指示子系統(tǒng) ，工藝監(jiān)控，視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)，下面介紹智能照明監(jiān)控系統(tǒng)消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)及典型硬件選型 圖2  AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺主接線圖 3.4.1智能照明控制子系統(tǒng)系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的。
  3.4.2消防應急照明和疏散指示根據(jù)預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。
系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
 3.4.3典型硬件智能照明系統(tǒng) 應用場合（綜合樓、污水地下箱體）產品型號功能  普通照明 配電箱   ASL220-S系列1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。
2、功耗：≤5VA3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。
4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。
5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。
6、35mm標準導軌式安裝 按鍵面板 ASL220-F1/21聯(lián)兩鍵1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電；2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選；3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關、調光、場景控制；                                                                                                                                                                                         4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)；5、86底盒安裝探測器 ASL220-PM/TPIR+照度傳感器1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V；2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作；4、安裝方式：嵌入式；5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm應用場合（綜合樓、污水地下箱體）產品型號功能   備用照明雙切箱 ASL210-S1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。
2、功耗：≤3VA3、4路16A磁保持繼電器輸出。
4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。
5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。
6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。
7、35mm標準導軌式安裝 IP網(wǎng)關 ASL200-485-IPIP協(xié)議轉換器（ALIBUS<-->TCP/IP）1、1路ALIBUS通信總線接口。
2、1路RS4853、1路以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)通訊4、串口速率1200~115200bps可配置。
串口支持標準MODBUS-RTU協(xié)議。
5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。
6、35mm標準導軌式安裝7、IP地址設置連接、ALIBUS系統(tǒng)組網(wǎng)擴容、ALIBUS通訊軟件連接IP輔助電源 ASL200-P20輔助電源1、輸入電壓范圍：176-264VAC2、輸出電壓及功率：24VDC/20W3、電壓調整范圍：21.6~29V4、工作溫度:-40~+70℃5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)應用場合（綜合樓、污水地下箱體）產品型號功能 各變電所、地下箱體、綜合樓 集中電源集中控制型消防應急標志燈具（高防護） A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面安全出口)防護等級：IP67設備尺寸：安裝方式：壁掛 A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面疏散出口)防護等級：IP67 A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面左向) A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面右向) A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面雙向) A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面樓層) A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面米標)集中電源集中控制型消防應急照明燈具（高防護）    A-ZFJC-E*W-A604T8 單管式應急照明燈具設備尺寸：Φ26*L 400、Φ26*L 600、Φ26*L 1200安裝方式：吸頂、吊掛設備功率：3、6、9、12、15W A-ZFJC-E*W-A603HC 高防護應急照明燈具設備尺寸：Φ175*H 60安裝方式：吸頂、壁掛 A-ZFJC-E*W-A603HE 高防護應急照明燈具設備尺寸：198*98*55 消防應急燈具專用電源  A-D-0.3KVA-A200LA-D-0.5KVA-A200LA-D-0.75KVA-A200LA-D-0.1KVA-A200L 防護等級：IP65設備尺寸：500*400*200、600*480*230設備功率：0.3、0.5、0.75、1KVA回路數(shù)量：8路防爆工藝車間 集中電源集中控制型消防應急防爆標志燈具  A-BLJC-1LROEI1W-A431EX （防爆單面出口)防爆等級：Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃設備尺寸：  A-BLJC-1LROEI1W-A431EX （防爆單面左向) A-BLJC-1LROEI1W-A431EX （防爆單面右向) A-BLJC-1LROEI1W-A431EX （防爆單面雙向) A-BLJC-1LROEI1W-A431EX （防爆單面樓層) A-BLJC-2LROEI1W-A430EX （雙面安全出口)安裝方式：吊管安裝 A-BLJC-2LROEI1W-A430EX （多信息復合) A-BLJC-2LROEI1W-A430EX （雙面單向)  A-BLJC-2LROEI1W-A430EX （雙面雙向)集中電源集中控制型消防應急防爆照明燈具 A-ZFJC-E*W-A630EX設備尺寸：256*243*78設備功率：3、6、10W A-ZFJC-E*W-A632EX設備尺寸：Φ135mm*H 168mm消防應急燈具專用電源(防爆) A-D-0.3KVA-A200EXA-D-0.5KVA-A200EXA-D-1KVA-A200EX防護等級：IP43設備尺寸：904*702*220、設備功率：0.3、0.5、1KVA回路數(shù)量：8路 區(qū)域變電所 區(qū)域分機 A-C-A100/B3區(qū)域分機通過總線網(wǎng)絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示佳、安全的疏散路線。
中繼器 CAN轉光纖中繼通過CAN轉光纖中繼實現(xiàn)把CAN總線傳輸轉換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。
 主變電所監(jiān)控中心監(jiān)控主機 A-C-A100監(jiān)控主機通過總線網(wǎng)絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示佳、安全的疏散路線。
 4 小結本文簡要介紹了地下水廠智能照明設計和控制的一般方法和思路。
節(jié)能燈具和豐富的智能控制策略可以達到更好的節(jié)能效果，雖然建設的投資費用升高，但*可以從長期節(jié)省的電費來回收額外增加的投資，并產生持續(xù)的經(jīng)濟效益。
為充分響應國家推行的節(jié)能政策，作為用電大戶的水廠照明，理應從設計開始保持其先進性。
同時，為了水廠運行后能更好的提升管理水平，可從水廠實際情況出發(fā)，提出符合水廠自身管理維護的智能照明控制策略。
，智能照明是包括大型地下水廠在內的公共照明未來發(fā)展趨勢，將會在越來越多的建設工程中得到應