AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台在水电站中的设计与应用

1 系统的结构和组成

智能照明控制系统按网络的拓扑结构，大致有两种型式，总线式和以星形结构为主的混合式。后者可靠性较高，故障诊断和排除简单，存取协议简单，传输速度较高。一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统，它由系统单元，输人单元和输出单元三部分组成，各种形式的单元简述如下:

（1）系统单元:

用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口，网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的

网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。

（2）输人单元:

用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号;如可编程的多功能输人开关、红外线接收开关及红外线遥控器。各种型式及多功能的控制板，各种功能传感器(如红外线传感器可

感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关)，通过对周围环境的亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能。

（3）输出单元:

智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器(以负载电流为调节对象，除调光功能外，

还可用作灯具的软启动，软关闭)模拟量输出单元，照明灯具调光接口等。

2系统的功能

（1） 智能系统设有基于实时操作系统的中央监控装置和 PF-GA控制下的调压装置，对整个系统实施中央监控和分组输出电压调节，以便随时调节照明的现场效果，并提供系统各种接口及软件资源。

（2） 中央监控装置上的触摸屏提供了实时的图形操作界面，在特殊情况下可以脱离主控室监控机进行就地全权操作。

（3） FPGA 控制下的调压装置核心采用先进的串联调整式智能稳压技术，具有分区域多路输出，可以根据中央监控发出的指令调整各路输出电压。采用 FPGA 高速控制器件，保障了调压装置的瞬态响应速度和安全稳定性。

（4） 具有灯具异常启动和自动保护的功能, 具有灯具启动时间，累计记录，和灯具使用寿命的统计功能。

（5） 在出现供电故障情况下，具有双路供电柜自动切换并启动应急照明灯组的功能；系统在特殊分组区域内设有小型智能控制配电柜，设有自动 / 手动转换开关，以便必要时对各灯组的开、关进行手动操作。

3 系统预期使用效果

（1） 实现照明的人性化:由于不同的区域对照明质量的要求不同，要求调整控制照度，以实现场景控制、定时控制、多点控制等各种控制方案。方案灵活性能进一步保证照明质量。

（2） 提高管理水平:将传统的开关控制照明灯具的通断，转变成智能化的管理，使高素质的管理意识用于系统，以确保照明的质量。

（3） 节约能源: 利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光，以保持室内恒定照度，既能使室内有*佳照明环境，又能达到节能的效果。根据各区域的工作运行情况进行照度设定，并按时进行自动开、关照明。同时，试验证明对于场地照明用的 220V 卤素灯等，在 160V 低压运行时，照度下降 10%，节能达到 35 %，使系统能*大限度地节约能源。

（4） 延长灯具使用寿命:由于电网过电压越高，灯具寿命将会成倍地降低，反之，则灯具寿命将成倍地延长，因此应用此系统防止过电压并适当降低工作电压能达到延长灯具寿命的目的。

参考文献

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[3]周晓伟,蔡建平,郑增威,应晶.基于 ZigBee 传感网的楼宇智能照明控制系统的设计与实现[J].计算机工程与科学,2009(8).

[4]张曙光.智能照明系统及其工程应用[J].电力技术,2009(6).

[5]安科瑞企业微电网设计应用手册.2020.06版.

审核编辑 黄宇