智能照明控制系统在上海长途客运总站工程中的应用———智能照明

［摘要］：在建筑中采用智能照明控制系统，主要是通过总线系统（信号系统）来实现控制，并配有简单的可编程序控制器（控制模块）以达到就地分时、分区等控制功能。从而有效控制室内的照明，最大限度地节约成本和能源。随着计算机技术、通信技术、网络技术地不断发展，智能照明控制系统有了更广泛的市场应用。文章以上海市长途客运总站工程为例展开讨论，对智能照明控制系统在现代建筑中的应用进行介绍。［关键词］：智能照明控制系统 总线系统 场景 预制 时序控制　
   
　　1 上海长途客运总站简介
　　上海长途客运总站位于上海火车站北广场，２００５年“春运”期间投入试运营，２００５年８月正式投入使用。上海长途客运总站是上海市政府规划白皮书内“三主七辅”客运站中的一个主站，地理位置优越，从车站出发到沪太路高架入口仅需５min。连通内外环线，客车可以在最短的时间进入各高速公路段。旅客在长途客运总站可以实现公路、铁路、轨道、公交、出租车之间的“零换乘”。客车进出站可实行智能化管理，有效地提高了发车准点率。
　　上海长途客运总站是经交通部、市政府批准的上海主枢纽客运站。按国际航站楼的标准设计建造。整个客运站占地面积约20000m2，总建筑面积约78000m2。由地下一层的停车场，地上４层场站楼、２７层综合大楼及双层立体停车场、配套加油站等部分组成。整个长途客运站除了拥有２０００m2的售票大厅、二层约３６００m2的候车大厅以及１０００m2的站前广场和３４000m2的双层立体停车场外，还配备了１２架自动扶梯、全透明的玻璃幕墙和采光顶。站内售票窗口１４个，发车位２４个，双层停车平台可以同时允许４８辆客车同时上客发车。日发车规模最多可达８００个班次。
  　　2 智能照明控制系统简介
　　智能照明控制是近几十年国内外普遍运用及发展的照明自动控制概念。因为其系统简单实用、直观有效，近年来，在国内逐渐为市场所重视。尤其是随着计算机技术、通信技术、网络技术的不断发展，智能照明控制系统有了更为广阔的市场空间。
　　传统照明控制一般是采用主电源经过配电箱分成多个回路，提供照明回路用电，并由串接照明回路的开关面板直接通断电源来实现对灯的控制。所以，传统照明控制只有开或关的功能。
　　在建筑中采用智能照明控制系统，主要是通过总线系统（通信系统）来实现控制，并配有简单的可编程序控制器（控制模块）以达到就地分时、分区等控制功能。这种智能照明控制系统的优点在于通过总线系统可将控制模块之间以及就地控制器之间进行连接，使各个分散的操作元件有机地结合起来，使装置在配电箱或数据通道上的元件能够独立运行，而不是传统概念上的电源系统之间的连接。这样可免去设置很多控制开关，且方便达到多回路、多区域的控制。
　　由于智能照明控制系统采用主电源经可编程控制模块后，再输出到照明回路，因此所有的回路均由可编程控制模块进行控制。这样不仅可对单个回路进行控制，而且可对多个回路任意组合进行控制。控制的方式亦可通过可编程控制模块的编程进行时序控制、场景控制以及亮度控制等。
　　智能照明控制系统用途相当广泛，潜能巨大，不仅可用于住宅、别墅，还可用于会议厅、宴会厅、商场、办公楼、地下车库等。
　　系统的特点如下：
　　（1）“总线化”控制：利用数据总线实现照明和电气设备的控制，大大减少了常规布线。
　　（2）“智能化”控制：通过对照明设备的智能控制，充分利用自然光以及有效控制室内的照明，最大限度地节约成本和能源。
　　（3）“人性化”设置：可根据个人的需要来设定系统的状态。
　　（4）“安全化”管理：通过各系统之间的联网实现对紧急突发事件的控制或布防，并迅速果断的处理，实现实时监控。
　　（5）“多元化”享受：多种灯光及环境的预置，在同一空间内营造不同的氛围。
  　　3 上海长途客运总站智能照明系统的设计
　　灯光智能化管理是客运总站的一个重要构成部分，采用传统的控制已无法满足现代建筑大面积的灯光的要求。客运站地下车库、一二层候车厅、综合大厅及检票处、公共走道、电梯厅的照明应根据人流量的大小来开启不同回路的照明，广场、二层商铺灯箱应跟据３６５天不同的日照变化和不同时间段来开启不同回路的照明。可事先将不同的开灯模式存储在模块中，如全亮、半开、不同区域候车厅、保安巡视、清洁、应急等不同的灯光场景，通过时钟管理器自动切换，或只通过一个按键就可实现不同开灯模式的切换。
　　采用智能照明控制系统后，对客运站内各个区域的照明控制拟订了总体原则：
　　（1）利用智能照明控制系统实现照明系统的自动化和智能化。
　　（2）充分利用智能照明控制系统的能源管理功能，达到节能的目的。
　　（3）所控区域照明由统一的网络管理和控制。
　　（4）所控区域照明均可由工作人员自行调节。
　　（5）可利用现场控制面板控制灯光和场景，达到满意的效果。
　　通过以上的原则，加上对不同的地方、不同的照明用途的分析，我们设计了详细的照明控制方案。
　　3.1 地下车库采用定时控制的方式
　　（1）次车道为高峰全开，次高峰开三分之二，低谷时开三分之一；
　　（2）主车道为高峰时全开，低谷时开二分之一；
　　（3）深夜可选择只开启引导通道部分的照明；
　　（4）时间段可预先设置，亦可根据实际情况进行调整。
　　3.2 一二层候车厅、综合大厅及检票处、公共走道、电梯厅采用定时和光感结合的控制方式
　　（1）“高峰期”：白天，充分采纳自然光线，开启部分主照明、辅助照明；夜晚，开启主要照明、辅助照明。
　　（2）“次高峰”：白天，充分采纳自然光线，开启部分辅助照明；夜晚，开启部分主要照明、辅助照明。
　　（3）“低谷”：白天，充分采纳自然光线；夜晚，开启部分辅助照明。
　　3.3 广场照明、二层商铺灯箱采用定时和光感结合的控制方式
　　（1）“傍晚”：每当日落以后华灯初上时，只开启１/３的照明。
　　（2）“晚上”：傍晚过后至子夜，非节假日可只开启２/３，在节假日全开。
　　（3）“凌晨”：子夜过后，只开启引导性照明。
　　（4）“早晨”：在日出前后关闭室外照明。
　　（5）“重要日”：当客运站有重要活动时，室外照明黄昏时开启１/３照明，傍晚时开启２/３照明，晚上时全开，以烘托活动气氛。
　　3.4 四层屋顶内透照明、泛光照明、沿街钢结构柱照明采用定时和光感结合的控制方式
　　（1）“傍晚”：每当日落以后华灯初上时，只开启１/３的照明。
　　（2）“晚上”：傍晚过后至子夜，非节假日开启２/３的照明，在节假日全开。
采用智能开关控制系统，利用时钟管理器及通用传感器，对所控公共场所的照明实现人性化、智能化管理。通过对各照明回路的设置，系统可以按每天不同时间段来控制，达到节能的目的。这些操作都可通过控制中心电脑、智能时钟或现场控制面板进行切换。
　　通过智能化照明控制系统来实现如下主要功能：
　　（1）通过时钟控制器结合光照补偿传感器对控制区域分时段控制，进行合理的能源管理。
　　（2）既可集中控制，又可就地控制，减少人工管理费用。
　　（3）与消防系统联动控制，提高安全保障。
　　（4）与ＢＡ相联，作为ＢＡ的独立子系统，也可组成单一系统控制。
　　（5）能根据用户要求，通过可编程控制面板编程或修改设置。不仅可设定为直接灯光场景的名称，而且能够设置特殊的按键功能。
　　（6）系统接收到应急信号时，转到特定的灯光场景，以达到应急时的照明功能。当应急信号解除后，自动恢复到应急发生前的灯光场景。
  　　4 智能照明控制系统的结构
　　为了使客运站能够提供一个良好、舒适的灯光环境，我们采用了的Ｄｙｎａｌｉｔｅ智能照明控制系统。将受控区域所有灯光照明控制组成一个统一的分布式智能照明控制网络。该系统采用工业标准的ＲＳ４８５协议，能适应不同层次的完善的用户管理界面。管理人员既能对系统进行集中监控管理，又能通过现场控制面板进行灯光明暗控制，使工作人员可以根据需要调节室内灯光的效果。
　　整个灯光控制系统可通过接口与楼宇自控系统相连接，通过产品提供的通信协议与楼宇自控系统相连，利用楼宇自控系统的监控界面也可控制照明系统。系统构架如图2所示。
　　Ｄｙｎａｌｉｔｅ智能照明控制系统灯光控制模块按各楼层、功能区域进行配置，实现了模块的就地安装和就地控制；各个模块之间通过一根五类线连接，最终接入智能管理主机，从而实现整个客运站照明灯光的智能控制和能源的自动管理。网络中的数据传输速率最大能达到５７６００Baud，大大提高了大型照明控制网络信息传输的可靠性。
　　对于最简单的用户界面--各区域所在地的场景切换操作面板，选用Ｄｙｎａｌｉｔｅ通用型面板（ＵＰａｎｅｌ），这种通用型面板可集成在同一块硬件结构的面板上，根据应用不同可以借助软件功能实现用户可编程的场景切换面板。面板能将按键操作转换成最简洁的命令发送到网上，作为连接在网上的接收方（如调光/开关模块等），无需做复杂的处理便能识别。不仅如此，这种面板还能对作为发送命令的讯号进行整形，大大降低了操作命令的误码率，提高了系统的可靠性。
　　同时，利用可编程液晶显示触摸屏内的时钟功能，对系统进行时段管理。这种时钟具备强大的３６５天文时钟、日出、日落和夏时制功能。可对全年任意一个时间点进行命令控制，也可以将一个时段作为指令，循环使用，大大节省了人力资源。
  　　5 智能照明控制系统的配置
　　该智能照明控制系统通过全中文监控软件可实现对各楼层、各控制区域当前开关状态/场景的查询；可控制各楼层、各控制区域当前开关状态/场景；可查询、控制当前控制区域中每个回路的工作状态，可查询各楼层、各控制区域照明控制系统设备配置清单；可查询各楼层、各控制区域照明控制系统模块及控制面板参数；可实时查询整个照明控制系统运行状况；可直接将设计的ＣＡＤ平面图导入人机界面，以直观的平面图方式显示查询和操作；系统操作可分为操作员级和管理员级，实行分级管理。
　　通过控制面板的现场操作，时钟控制、照度控制、场景控制等多种自动控制手段，实现对所控区域照明的智能化管理。
　　各控制区域设置灯光场景配置如下：
　　（1）地下室场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：二分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：另外二分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：三分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：另外三分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ６：四分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ７：另外四分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ８：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ９：全关
　　（2）１Ｆ停车场场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：二分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：另外二分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ９：全关
　　（3）１Ｆ候车室场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开日光灯，灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开筒灯，灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：开二分之一（日光灯，筒灯），灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：开另外二分之一（日光灯，筒灯），灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ６：开三分之一（日光灯，筒灯），灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ７：开另外二分之一（筒灯），灯槽，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ８：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ９：全关
　　（4）１Ｆ综合大厅场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开外圈筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开里圈筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：开外圈筒灯，日光灯槽，射灯，灯带
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：开里圈筒灯，日光灯槽，射灯，灯带
　　Ｐｒｅｓｅｔ６：开日光灯槽，射灯，灯带
　　Ｐｒｅｓｅｔ７：另外二分之一开
　　Ｐｒｅｓｅｔ８：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ９：全关
　　（5）２Ｆ外景场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开外圈筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开里圈筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：开外圈筒灯，日光灯槽，射灯，灯带
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：全关
　　（6）２Ｆ综合大厅场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开两圈筒灯，少量灯带，灯箱
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开少量筒灯，少量灯带，灯箱
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：全关
　　（7）2F候车室场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开日光灯槽，射灯，灯带，灯箱，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开筒灯，射灯，灯带，灯箱，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：开一半筒灯，日光灯，射灯，灯带，灯箱，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：开另一半筒灯，日光灯，射灯，灯带，灯箱，商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ６：开商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ７：开少量筒灯、灯箱＋商铺灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ８：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ９：全关
　　（8）３Ｆ综合大厅场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开部分筒灯、大厅照明、内透灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开另一部分筒灯、大厅照明、内透灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：全关
　　（9）３Ｆ走道场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开二分之一筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开另外二分之一筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：全关
　　（10）４Ｆ走道场景
　　Ｐｒｅｓｅｔ１：全开
　　Ｐｒｅｓｅｔ２：开二分之一筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ３：开另外二分之一筒灯
　　Ｐｒｅｓｅｔ４：开三分之一室外照明
　　Ｐｒｅｓｅｔ５：开三分之一室外照明
　　Ｐｒｅｓｅｔ６：夜间保安巡逻模式
　　Ｐｒｅｓｅｔ７：全关
  　　6 结束语
　　上海长途客运总站建成后成为上海市重要的交通枢纽，因其客流量非常庞大，照明系统日后的管理和维护工作量十分繁重。采用智能照明控制系统后，结合管理方的具体要求，使照明系统运行在全自动状态，系统在预先设置的工作状态间切换，真正实现了照明系统的“高效管理”。
　　采用智能照明控制系统后带来的好处：
　　（1）采用分布式的灯光控制系统，对车站照明可实现多层次、多方位全面的智能管理，大大提高了工作效率。
　　（2）充分利用智能灯光控制系统的各种控制手段及基本功能，对于大型建筑而言可节省２０%~４０％的照明能源。
　　（3）智能灯光控制系统对电网过电压的抑制以及软启动、软关断技术可延长灯具寿命２~４倍，有效减少运行开支，降低维护费用。
　　智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使上海长途客运总站能利用智能照明控制系统方便、有效、可靠地管理照明系统，同时大大减少了客运总站的运行及维护费用，节约了大量宝贵的能源，给客户带来很高的投资回报。