安科瑞智能照明控制在地下污水厂的应用

摘要:结合某地下污水厂项目，从结构、系统组成、系统功能、控制要求、场景模式等方面介绍了地下污水厂智能照明控制系统，探索了一套适用于地下污水厂的智能照明控制策略，以确保地下污水厂正常运行的照明需求。

关键词:智能照明控制系统;地下污水厂;控制策略;场景模式

1工程概况

某污水厂建设规模为40万m3/d，采用全地下组团形式，主要处理构筑物均位于地下，地上布局与公共绿地建设紧密结合。地下箱体平面尺寸约为350m×350m，主要分2层，－1F为操作层，－2F为管廊层。

根据地下污水厂布置特点，在地下箱体区域设置智能照明控制系统，采用合理的智能照明控制策略，为污水厂正常运行提供舒适、高效的照明控制和管理方式。

2系统结构

该工程为集散型智能照明控制系统，采用工业现场总线、模块化结构，在中控室设置中央监控与管理计算机，对整个系统实施监控，以便随时调节照明的现场效果。在地下污水处理厂的不同区域设置子网智能照明控制主机，控制相应区域的照明系统。智能照明控制系统拓扑结构如图1所示。

3系统组成

该工程智能照明控制系统由系统单元、输入单元、输出单元三部分组成。系统单元为系统提供数据集中处理、指令发送、电源和通信传输保障等，主要包括主机、电源模块、总线、PC接口、ＲS-232接口、系统时钟等;输入单元将外界的需求信息转变为信号在系统总线上传播，主要设备包含智能控制面板、移动控制平板、照度传感器、人体移动感应传感器等;输出单元用于接受信号，并按照指令对相关负载做出相应的输出动作，如调光模块、开关模块等。

地下污水厂箱体是一个封闭空间，含有污水池体、涉水管道及其内部排水沟道，整个箱体比较潮湿，而且在预处理区、污泥处理区均会产生腐蚀性气体。因此，智能照明控制设备耐潮湿、耐腐蚀，防护等级不低于IP54。

4系统功能

根据地下污水厂运行特点，该工程地下污水厂智能照明控制系统具有以下功能。

(1)智能照明控制系统设有中央监控与管理计算机，对整个系统实施监控，以便随时调节照明的现场效果，如系统设置开灯方案模式，并在计算机屏幕上仿真照明灯具的布置情况，显示各组灯具开关状态。

(2)具有实时控制、故障检测和报警功能，当现场设备出现故障时，可通过软件上的实时数据、报警等方式及时通知管理人员进行维护，自动生成相关报表。

(3)具有场景预设、亮度调节、定时、时序控制的功能。

(4)具有消防及安全技术防范联动接口，应急时启动相应的应急照明系统。

(5)系统设有自动/手动转换开关，以便必要时对各组的开、关进行手动操作。

(6)控制主机具有显示各终端设备使用状态功能。

(7)智能照明控制面板具有显示各场景状态功能。

(8)具有灯具启动时间、累计记录和灯具使用寿命的统计功能。

(9)能按需求检测照明回路实时电流值并记录运行时间，将数据记录在数据库中，可形成并打印各种报表和日志。

(10)系统应具备定时时钟控制和天文时钟控制功能，可实现以秒、分钟、小时、天、周、年为周期的定时设定功能，实现各受控区域的自动化管理。

(11)系统控制软件应有不同权限级别设置。

(12)系统设置与其他系统连接的接口，以提高综合管理水平。

5工程设计实例

二沉池及地下通道照明设计图如图2所示。

工程项目中，在巡检通道出入口设置人体移动感应探头，根据人体移动感应探头探测到的人像，自动开启二沉池的照明，待人离开后自动关闭;在有光导或采光井的通道区域，可以根据照度感应器感应室外的自然光照度，自动开启或关闭光导或采光井区域的照明;大空间区域照明回路采用开关量控制，根据不同时段需要，采取分区、分回路控制照明。

二沉池及地下通道一般照明配电箱系统图如图3所示。配电箱内设置2个8通道开关模块，同时预留1个4通道开关模块，为后期扩展使用。照明配电箱通过系统总线与控制面板、照度感应器、人体移动感应传感器等相连，完成数据传输与控制操作。

根据工艺流程，通过现场控制面板、时钟控制、人体移动感应器等多种自动控制手段，实现对二沉池区域照明智能控制。二沉池区域场景模式设置:①检修模式，开启本区域内100%回路灯光;②全关模式，关闭本区域内100%回路灯光;③节能模式一，开启本区域内50%回路灯光;④节能模式二，开启本区域内25%回路灯光;⑤节能模式三，开启本区域内10%回路灯光;⑥巡检模式，打开巡检通道上方的照明，开启本区域内50%回路灯光，并结合人体移动感应传感器使用。

6地下污水厂智能照明控制策略优势

合理的智能照明控制策略可实现对地下污水厂多层次、全方位的智能管理，既能保证正常运行的照明需求，又能达到节能环保的目的，具体有以下主要优势。

(1)控制范围修改灵活。当遇到工艺设备布局调整时，只需要对编制程序进行修改，不需要对已有线路进行改造，这将降低扩建费用和改造工期。

(2)根据污水厂运行计划调整照明控制策略。根据污水厂运行计划，设定照明控制程序，当运行计划调整时可以通过软件修改控制策略，从而保证污水厂正常运行的照明需求。

(3)扩展性好。智能照明控制系统的规模可灵活地随着照明系统的大小而改变，如需要扩充时不必更改原有线路，只需将增加的模块用数据线接入原有网络，通过程序修改进行重新配置。

7 AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台

安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品体系，AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，监测主要用能设备能效，保护污水厂运行可靠，提高污水厂能效，为污水处理的能效管理提供科学、精细的解决方案。

AcrelEMS智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖了水务中压变配电系统、电气、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等，贯穿水务能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解水务配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于水务后勤部门管理需要。

8 产品清单

审核编辑黄宇