学校地下停车场智能照明(灯光)管理系统

刘志扬，曾幼红

（深圳市环球佳美科技有限公司，广东深圳，518129）

0 前言

智能楼宇的技术是非常的成熟与稳定，而且实现的功能也非常的多，只有一整套的系统才能完全带来智能节能的最佳效果。其中智能照明灯光控制能带来的节能是非常明显的，也是智能化建筑最主要的节约能源的点之一。

XX 学校地上为三幢6 层建筑。三幢楼的各自的地下部分连通，总面积约为：5955 平方米。三幢建筑楼层地下各对应一区（A 区、C 区、D 区）、公共通道为B 区。设备房在D 区，停车场为A 区、B 区、C 区。4 个区域配备照明配电箱扣一套，每套配电箱分2 大回路，1 回路是24 时灯光全开启，2 回路每天0 点到06：00 关闭，其余时间全开启。配电箱2 大回路的用电负载相当。

1 地下停车场智能照明(灯光)管理系统的方案与实施

■1.1 改造前停车场的照明用电情况及地下室的使用情况调查

A 区配电箱功率为：1320W；

B 区配电箱功率为：2640W；

C 区配电箱功率为：2520W；

D 区（设备房区域）配电箱功率为：1020W；

总用电功率为：7500W；

4 个区域配电箱的第一回路为24 时常亮，每天的用电量 W1=p1×t1=7500w/2×24 h=90kwh；

4 个区域配电箱的第二路06：00 点到24：00 开启，每天的用电量 W2=p2×t2=7460w/2×18 h=67.5kwh；

整个地下室照明系统每天总的用电量为157.5kwh；

地下室停车场在上下班时段时车辆进出相对频繁，其余的时间段人员或进出车辆较少；

下雨时，地下室作为三幢楼之间临时人员通行的通道。

■1.2 智能照明（灯光）管理系统设计思路

在停车场无车辆进出、或无人通行的情况下，满足基本的消防照明及摄像机的低光照度要求，开启最少数量的照明灯；这组灯光称为常亮回路；

在停车场有车辆进出、或有人通行时，开启所对应区域的全部灯光，在人员离开后或车辆进出后，延时5 分钟（时间可编程设定）关闭该区域的对应的触发点亮回路。

■1.3 智能照明（灯光）管理系统施工前的准备工作

经过试验，我们发现只要开启1/3的灯光，完全能满足基本的消防照明及摄像机的最低光照度要求，为此，我们把每个区域的照明配电箱分均为三个相等负荷照明回路，三个回路照明按不同的时间段轮切为常亮，第一回路0:00 到08：01 设定为常亮；第二回路8:00 到16：01 设定为常亮；第三回路16:00 到00：01 设定为常亮；轮切的作用是最大限度保证每回路灯的工作时间尽可能一致，从而保证每个配电箱中三个回路灯的性能、光衰及寿命的均匀性。

每个区域都设有若干个（人员行走、车辆移动）探测器，包括三个区域间的缓冲区。同一区域内所有的探测器并联接成一个开关量的点位。

当区域内有人员行走或车辆移动通行时，若干个探测器其中任意一个，都会输开关量的点位信号，从而触发该区域内的灯光全开启，人员离开或车辆无移动动后延时5分钟（时间可设定）关闭其余的两组触发点亮回路灯光。触发点亮回路与设定的常亮回路接通与断开，为PLC 编程程序所控制，触发照明回路延时关闭后并不会影响到当前“常亮回路”灯光。

为了避免人员从一区域走到另一区域时，后面这个区域灯光忽然全亮造成视觉上的冲击，每两个相临的区域，设有1 个公共缓冲区。当该公共缓冲区内有人员行走或车辆移动通行时，若干个探测器其中任意一个，都会输出开关量的点位信号，从而提前触发相临区域内的灯光全开启。此时人还没走进第二个区域，当前区域的灯光本来就是全开启状况，故第二区域灯光的变化对人的眼睛不会有冲击，当走进第二个区域时灯光已全开启。延时关闭过程同上。从而，最大程度上体验到智能化照明控制系统所带来的最佳体验灯光效果。

■1.4 智能照明（灯光）管理系统控制程序的编程

停车场设 7 个点位，分别为：A 区域点位为X0；B 区域点位为X1；C 区域点位为X2；D 区域点位为X3；AB（缓冲区域）点位为X4；BC（缓冲区域）点位为X5；BD（缓冲区域）点位为X6。可编程序控制器PLC 选用三菱FX2NC（国产），用以相关功能任务的实现。

图1 为8 小时定时器实现程序。X17 为轮切启用，X16为轮切禁用。T0 产生1800 秒的时间计时，C0 对T0 进行16 次的计数，从C0 处得到周期8 小时的接通信号。

图1

图2 为轮切接通输出。在图1 中，C0 接通C1 进行计数。在图2 中：

图2

第一行当：C1 ＝K0，条件满足，M80 接通；当C1 ≠K0，条件不满足，M80 不接通无输出；

第二行当：C1 ＝K1，条件满足，M81 接通；当C1 ≠K1，条件不满足，M81 不接通无输出；

第三行当：C1 ＝K2，条件满足，M82 接通。当C1 ≠K2，条件不满足，M82 不接通无输出；M80、M81、M82以8 小时为周期，顺序的接通。

图3 为X0 点位触发M30 接通并延时5 分钟后断开。如果在5 分钟内一直有点位在触发，就一直保持接通。T30产生1 秒的时间计时，C30 对T30 进行300 次的计数，从C30 处得到周期5 分钟的接通信号。X1、X2、X3 点位触发接通并延时5 分钟后断开分析同上。

图3

■1.5 智能照明（灯光）管理系统电脑上位机组态监控软件

在电脑上运行上位机组态监控软件，选用北京亚控科技开发的组态王。组态王能在电脑上控制PLC 是某个线圈，显示PLC的线圈及各种寄存器状态信息等。与PLC 可以组成控制监控系统。管理电脑在消防监控中心，便于操作员的日常使用与管理。

图4

电脑上监控软件功能实现：

点位触发显示区,可以闪烁的方式实时显示A 区、B 区、C 区、D 区、AB 区、BC 区、BD 区的人员行走及车辆移动信息；

4 个区域4 套照明配电箱12 照明回路实时状态显示；

4 个区域照明电子地图实时状态显示；

控制部分：A 区全关、B 区全关、C 区全关、D 区全关、分组轮切启动、分组轮切禁用、全区开启、全区禁用。

2 结论

本系统投入实际运用以来，D 区为设备房，平时除了日常的工作巡查外，平时几乎都是1/3的灯光开启使用，节电约为63%。停车场三个区域，由于采用智能化探测有人或车辆移动触发全开启灯光技术，节电效果也相当明显。整个地下室照明系统总的用电量约改造前为50% 左右。

智能建筑能从最大程度上保护环境、节省资源、降低能耗、优化能源消耗结构。智能楼宇正常运转的过程中所起到的不可替代的作用。运用高新技术，可达到节能减排、低碳生活，爱护保护地球的目的。