城市综合管廊的智能照明控制系统研究

文/范宇刚 山东省建筑设计研究院 山东济南 250001

市政基础设施建设是城市建设中的一项重要内容，而近年来，随着经济的发展与科技的进步，出现了一种新型市政基础设施建设措施——城市综合管廊。与传统管线敷设方式相比，城市综合管廊实现了市政、电力、燃气、给排水及通信等各种管线的集成化，这大大促进了集约型现代化城市发展目标的实现。而在城市综合管廊的照明系统中，照明控制是一项关键性问题，以下就联系实际来浅要介绍一下城市综合管廊的智能照明控制系统，仅供参考。

1、城市综合管廊的照明系统现状

就我国城市综合管廊的照明系统现状来看，其尚缺乏比较完善的智能照明控制系统。在照明系统中，照明控制是一项关键性问题，只有拥有完善的智能照明控制系统，才能够切实做到“按需照明”。但在现实中，“按需照明”仍然很难实现，就是因为目前在很多城市综合管廊的照明系统中，仍然在应用传统照明控制模式，即手动控制，其很容易出现人为漏关灯的情况，并且还非常费电，不利于延长照明灯具的使用寿命。所以，当务之急就是要设置较完善的智能照明控制系统，以保证城市“生命线”的长期稳定运行。

2、智能照明控制系统简介

智能照明控制系统是一种先进的照明控制模式，其主要原理是利用现代计算机技术、自动控制技术、通讯技术以及照明调光技术等，实现对照明线路当中光源的智能化控制。智能照明控制系统与传统照明控制模式相比，在各方面都更具优越性，具体包括：①智能照明控制系统的控制调节方式更加灵活；②智能照明控制系统能够根据不同功能区域的实际需要增设不同的传感器，以实现对不同场景的控制；③智能照明控制系统可以有效防止人为漏关灯的情况，从而节能省电，并延长照明灯具的使用寿命；④智能照明控制系统可以实现自动调光，从而给人们营造出一个更为舒适的照明环境；⑤智能照明控制系统能够实现自动化管理，从而大大降低管理成本。

3、城市综合管廊的智能照明控制系统设计

3.1 智能照明控制系统的组成

智能照明控制系统主要是由三级组成，即：

①现场检测级：其中又包括控制面板、传感器及定时器等部分，主要作用是接收网络信号和控制相应回路的输出；

②中央处理级：其中又包括智能照明主机、智能控制模块、通信网络、调光模块、网关及应用软件等部分；

③现场控制级。

3.2 智能照明控制系统的整体设计思路

在城市综合管廊中，智能照明控制系统的设计是以防火分区为一个控制区域，其中包括了多个功能区域，如人员出入口、通风口、投料口、消防泵房、变电所等，所以需要针对不同的功能区域而确定其具体的光照条件。

一般情况下，在人员出入口和投料口中都设有天窗，所以可以利用自然光来实现照度控制优化，采用光线感应和人体感应进行双重控制，当人员进入区域时自动开灯、离开区域时自动关灯，照度可根据自然光的照度进行灵活调整，同时现场还具备手动开关，可随时与智能控制进行相互切换，上位机则实时显示现场的照度值，并联动监控系统，当出现安防报警时可以自动开启灯光。

在通风口、消防泵房及变电所中，可结合巡检计划而采用人体感应与定时控制的控制方式，当有巡检任务时自动开灯、巡检结束后自动关灯，现场同时具备手动开关，可随时与智能控制进行相互切换，并联动监控系统，当出现安防报警时可以自动开启灯光。

在管廊标准段中，也可结合巡检计划而采用人体感应与定时控制的控制方式，其设计思路与通风口、消防泵房及变电所的设计思路相似。

3.3 现场检测系统设计

由于城市综合管廊是位于城市的地下，其中大部分区域都无日照，难以采用照度控制，并且管廊的主体结构较为狭长，也不宜采用普通的红外感应器进行探测，所以需要设计符合实际情况的探测系统。在人员出入口和投料口中都设有天窗，可在白天接收日光照射，因此可采用人体感应器和照度传感器相结合的方式，当人员进入区域时主控系统自动打开照明设备，同时根据现场照度值自动调节设备亮度，而当人员离开区域时则自动熄灭照明设备。在通风口、消防泵房及变电所中，为了满足其检修需要，应当适当提高区域照度，因此可采用人体感应与定时控制的控制方式，在区域内设置人体感应器。在管廊标准段中，则可设置人体定位系统，利用探测范围广、可无线传输的Zig Bee探测器作为感应装置。

3.4 照明分区及回路设计

根据防火分区来划分一级照明分区，在每个分区内都设置独立的照明配电箱一个；每个一级照明分区还需进一步细分为若干个二级照明分区，每个管廊关键节点都可作为一个二级照明分区，但管廊标准段除外。由于Zig Bee探测器的探测范围为50m，所以可将50m范围作为一个二级照明分区。在相应区域内的配电箱中安设智能控制模块，并采用220 V电源供电。

3.5 照明控制方式

智能照明控制系统的照明控制方式主要有四种：

①PWM控制：该控制的原理是利用占空比调节输出电流来控制照明灯具的亮度，优点是安装简单、价格低廉，缺点是只能回路调光而无法单灯调光；

②DALI总线控制：该控制每个照明灯具都有单独对应的DALI电源，各自进行单灯调光控制和参数反馈，优点是协议公开、技术成熟，缺点是通信速度慢，不适合大规模应用；

③RS-485总线控制：该控制每个照明灯具都有单独的驱动电源和地址编码，各自进行单灯调光控制和参数反馈，优点是接口丰富、通信速率高、价格低廉，缺点是工程量大；

④无线控制：该控制的原理是利用无线射频进行数字信号传递，优点是工程量小，缺点是不适合在长管廊中应用。

结语：

综上所述，通过应用城市综合管廊，可以确保城市基础设施的正常稳定运行，以进一步加快城市发展速度。目前在我国部分城市的综合管廊建设中，已经开始运用了先进的智能照明控制系统，智能照明控制系统可以实现灵活控制、自动调光、节省能源、自动化管理等功能，值得大力推广。