摘要：研究(jiū)了城市綜合管廊的智能照(zhào)明係(xì)統(tǒng)，實現綜(zōng)合管廊節能減(jiǎn)排和綠色(sè)運行(háng)。闡(chǎn)述分(fēn)析了(liǎo)綜(zōng)合(hé)管(guǎn)廊(láng)照(zhào)明的特點,提(tí)出一種利用物(wù)聯網技術(shù)與多(duō)普勒原(yuán)理相(xiāng)結合(hé)的智能照(zhào)明(míng)控製(zhì)統。該智能照明係(xì)統可有效地(dì)減(jiǎn)少綜合管(guǎn)廊(láng)的能耗(hào)，進而(ér)實(shí)現綜(zōng)合管(guǎn)廊的(dí)低(dī)碳運(yùn)行。

關鍵詞：城市綜合管(guǎn)廊(láng)
；智能照明(míng)係統(tǒng)
；物聯(lián)網
；低碳(tàn)

引言(yán)

隨著中國城(chéng)鎮化快(kuài)速發(fā)展,城市基礎(chǔ)設(shè)施(shī)建設處於(yú)薄(báo)弱(ruò)階(jiē)段(duàn)，經常出(chū)現路(lù)麵頻挖(wā)，管綫事(shì)故(gù)等(děng)問(wèn)題，因(yīn)此，尋(xún)找新(xīn)的管綫(xiàn)建設(shè)管理(lǐ)方式迫在(zài)眉睫(jié)。借(jiè)鑒國內外經驗，解決城(chéng)市(shì)各(gè)類問(wèn)題的(dí)途徑是城市(shì)綜合(hé)管廊。近幾(jī)年，國(guó)家(jiā)大(dà)力支(zhī)持(chí)城市綜合(hé)管(guǎn)廊的(dí)建設,智(zhì)能(néng)化，科技化，現(xiàn)代(dài)化(huà)的科技(jì)成果(guǒ)在綜合管廊(láng)廣泛(fàn)應用。隨(suí)著綠(lǜ)色(sè)，環保的(dí)理(lǐ)念(niàn)深入(rù)人心(xīn),如(rú)何實現(xiàn)綜合管廊(láng)的可(kě)持續(xù)發展(zhǎn)成為(wéi)一(yī)個重要(yào)的課(kè)題(tí)。

1，城市綜(zōng)合管廊現(xiàn)狀照(zhào)明設計

隨著(zhuó)人們(mén)對(duì)照明(míng)的需求不斷提高，傳統照明(míng)由於(yú)電耗(hào)高(gāo)，控(kòng)製係(xì)統(tǒng)落後(hòu)等缺(quē)點難以滿足智(zhì)能(néng)化(huà)的發展，節能(néng)環(huán)保(bǎo)，高效，便捷的智(zhì)能照(zhào)明(míng)係統(tǒng)已在(zài)越來(lái)越(yuè)多(duō)的行業中(zhōng)廣泛應(yīng)用。照(zhào)明係(xì)統(tǒng)是城(chéng)市綜合(hé)管廊(láng)重要(yào)組成部分，也是(shì)整(zhěng)個管廊(láng)中電能消耗的，綜(zōng)合(hé)管廊運(yùn)營單位(wèi)對(duì)於照明係統(tǒng)的(dí)控製和節能(néng)的(dí)需(xū)求越(yuè)來越強烈図。綜合管廊照(zhào)明(míng)係(xì)統(tǒng)包括普(pǔ)通(tōng)照明和(hé)應急(jí)照(zhào)明(míng)，應急照明(míng)在平常(cháng)情況下(xià)兼(jiān)做正(zhèng)常照(zhào)明使用，普通照明(míng)和應急照(zhào)明(míng)由(yóu)各(gè)自(zì)防火(huǒ)分區的(dí)照(zhào)明箱供電。目(mù)前，照明(míng)係(xì)統(tǒng)為(wéi)“人(rén)來手(shǒu)開，人走手(shǒu)關(guān)"的(dí)管理模(mó)式(shì)。管(guǎn)廊的(dí)分區(qū)和節點(diǎn)繁多，容易造成人為(wéi)漏(lòu)關(guān)燈的情況,中控室無法遠(yuǎn)程控製，造成電(diàn)能的浪費(fèi)。因此，智能照(zhào)明係統對於(yú)綜合管廊的安全(quán)，節能運行十分重要(yào)。

2，智(zhì)能照(zhào)明控製係統(tǒng)設計

2.1智能(néng)照明係(xì)統(tǒng)

智(zhì)能照明控製(zhì)係(xì)統(tǒng)利(lì)用物聯網技術(shù)，主要由(yóu)感知(zhī)層(céng)，網(wǎng)絡(luò)層和(hé)應用層(céng)組成(chéng)。其(qí)中，感知層由led智能燈具(jù)和(hé)智(zhì)能(néng)照(zhào)明(míng)網關構成(chéng)，用來識(shí)別(bié)物體，采集(jí)信息來(lái)源
；網(wǎng)絡層由(yóu)局域網和(hé)中央(yāng)服(fú)務(wù)器組(zǔ)成，負責(zé)處理傳遞和(hé)處理信息。智(zhì)能(néng)照(zhào)明控製(zhì)係(xì)統(tǒng)如圖1所(suǒ)示(shì)。

圖1智(zhì)能照明控(kòng)製係統

智(zhì)能(néng)照明控製係統(tǒng)主(zhǔ)要利用(yòng)LED智能燈(dēng)具發出多普(pǔ)勒波來檢(jiǎn)測人員運(yùn)動，把(bǎ)收集(jí)的信(xìn)號(hào)上(shàng)傳至(zhì)操作員站，操作員站(zhàn)發(fā)出信號對(duì)附(fù)近智(zhì)能(néng)燈(dēng)具(jù)進(jìn)行點亮,再通(tōng)過PWM調(tiáo)光(guāng)技(jì)術(shù)對LED智能燈(dēng)具進行調(tiáo)節(jié)，實現“人來燈開(kāi),人走(zǒu)燈熄(xī)"的管理(lǐ)方(fāng)式(shì)。

2.2感應(yīng)原理

(1)多(duō)普(pǔ)勒效(xiào)應原(yuán)理(lǐ)。根據多(duō)普勒效應原理,當有物體移動的時候(hòu)，傳感器檢(jiǎn)測到微波，並(bìng)產生多普勒(lè)信號，再(zài)對(duì)輸(shū)出信(xìn)號(hào)進(jìn)行(háng)放(fàng)大及(jí)濾(lǜ)波處理(lǐ)，通過(guò)控製(zhì)單(dān)元點亮(liàng)該(gāi)燈(dēng)具內的LED光源(yuán)，並(bìng)通(tōng)過網關聯(lián)動控製其他LED燈(dēng)點(diǎn)亮，通過(guò)PWM調(tiáo)光技術對LED燈(dēng)的(dí)亮度進(jìn)行調節(jié)閃(shǎn)。多普勒效應MD控製係統(tǒng)由(yóu)傳感器(qì)單元，處(chǔ)理(lǐ)單(dān)元(yuán)及控製(zhì)單(dān)元組(zǔ)成(chéng)。傳(chuán)感器(qì)單元主要對(duì)多(duō)普勒(lè)信(xìn)號和光(guāng)照進(jìn)行收(shōu)集(jí)。處理單元的(dí)作(zuò)用是(shì)，對(duì)已經采集的多普勒信(xìn)號和(hé)光照信號進(jìn)行放(fàng)大(dà)及整形處(chǔ)理，並產生中斷信號(hào)，通知控(kòng)製器(qì)對信(xìn)號進行(háng)分析(xī)。控製(zhì)單(dān)元對處理後的信號進(jìn)行分(fēn)析(xī)，並(bìng)向LED智(zhì)能燈具發(fā)出控(kòng)製(zhì)指令，點亮LED燈並(bìng)對(duì)亮度進行(háng)調(tiáo)節(jié)。多普勒效應(yīng)LED控製係統(tǒng)如(rú)圖2所示(shì)。

圖(tú)2多(duō)普(pǔ)勒效應LED控製係(xì)統

係(xì)統工作原理(lǐ):傳(chuán)感器單元接收(shōu)自然(rán)光和物(wù)體的(dí)信號，傳(chuán)感(gǎn)器(qì)不斷發(fā)射和接(jiē)收(shōu)微波(bō),將(jiāng)微(wēi)波(bō)的頻(pín)率(shuài)信號轉(zhuǎn)換為電(diàn)信號,當(dāng)無物體的時(shí)候(hòu)為高電平,當有物體通(tōng)過(guò)時(shí)為低電平(píng)。在一段的時間內產生(shēng)幾(jī)個(gè)低脈衝信(xìn)號時(shí),判斷有(yǒu)人通(tōng)過，再確(què)定(dìng)點(diǎn)亮(liàng)LED燈，同時(shí)通知相(xiāng)鄰(lín)的控製(zhì)單元點亮相近(jìn)的(dí)LED燈。

.       多(duō)普(pǔ)勒(lè)效應的(dí)優(yōu)點(diǎn)。隨著技術和(hé)科(kē)技的(dí)發(fā)展，燈具市場(cháng)也緊跟著時代(dài)發展的步(bù)伐(fá)，不(bù)管(guǎn)燈具還(huán)是(shì)控製方(fāng)式都(dū)發生了(liǎo)天翻地(dì)覆的變化(huà),具有節能環保，光效(xiào)高，智(zhì)能控(kòng)製(zhì)，響(xiǎng)應(yīng)快(kuài)等一(yī)係列(liè)優(yōu)點，倍(bèi)受(shòu)大(dà)眾(zhòng)喜(xǐ)愛。燈具(jù)和控製方式也(yě)隨(suí)著(zhuó)物聯(lián)網的快速發展(zhǎn),從(cóng)以(yǐ)前(qián)鑄(zhù)燈(dēng)手(shǒu)動控(kòng)製發展為(wéi)雷(léi)達感(gǎn)應(yīng)自動開啟的智(zhì)能(néng)控製(zhì)方式(shì)。

2.2.1燈具的(dí)優點(diǎn)

現階段市(shì)場(cháng)主要(yào)為節能(néng)燈，普(pǔ)通(tōng)的LED燈具和LED智能燈(dēng)幾種(zhǒng)。相(xiāng)比之下(xià),LED智(zhì)能燈具(jù)有很大(dà)的優(yōu)勢(shì)。各種燈(dēng)具參數對(duì)比(bǐ)如(rú)表1所示。

經(jīng)過(guò)以上技(jì)術對比(bǐ),LED智能燈(dēng)具有以下(xià)優點:（1）通過PWM調(tiáo)光技(jì)術控製,對燈具壽命(mìng)

沒有影響;（2）反應速度靈敏(mǐn)，節能(néng)指標(biāo)高(gāo)，可按(àn)指令開啟任(rèn)意一(yī)隻(zhī)或(huò)幾隻(zhī)燈(dēng)具;（3）使用壽命長(cháng);（4）可按業務(wù)需(xū)求(qiú)點(diǎn)亮(liàng)，實(shí)現聯(lián)動(dòng)控(kòng)製設(shè)計(jì)需(xū)求;（5）自動調光(guāng)，可以(yǐ)營(yíng)造舒(shū)適的(dí)照明環(huán)境。

2.2.2工作原(yuán)理(lǐ)

燈(dēng)具(jù)的(dí)工作原(yuán)理(lǐ)隨著(zhuó)科技發(fā)展也在(zài)與時(shí)俱進(jìn),主要(yào)有(yǒu)觸(chù)摸式(shì)，聲(shēng)控式，紅外式及(jí)雷(léi)達式(shì)等。

不(bù)同的(dí)工作(zuò)原理也有(yǒu)著(zhuó)各自的優(yōu)缺點。各種燈(dēng)具(jù)工作原理對比(bǐ)如(rú)表(biǎo)2所示(shì)。

經過(guò)以(yǐ)上技術對(duì)比,雷達式感應(yīng)技(jì)術具有以下(xià)優(yōu)點：（1）更加靈(líng)活的(dí)控(kòng)製(zhì)方(fāng)式
；（2）受環境(jìng)影響小，不(bù)受(shòu)環境，溫(wēn)度，灰(huī)塵等影響(xiǎng)
；（3）更加節能;（4）自(zì)動(dòng)化(huà)管理(lǐ)，管(guǎn)理成本更低(dī)。采(cǎi)用(yòng)多(duō)普勒效應原(yuán)理(lǐ)的LED燈(dēng)智能照(zhào)明控(kòng)製係(xì)統(tǒng)使(shǐ)綜合管(guǎn)廊的照明係統更加(jiā)高(gāo)效(xiào)，節能,更容易控(kòng)製。

2.3綜(zōng)合管(guǎn)廊(láng)的綜(zōng)合設計(jì)

綜合管廊(láng)要(yào)求以每(měi)個防(fáng)火分區作為(wéi)單(dān)獨(dú)控製(zhì)區域，一個防火(huǒ)分(fēn)區(qū)由(yóu)配電(diàn)間(jiān)，通風口(kǒu)，逃生口(kǒu)，投(tóu)料口(kǒu)和(hé)管(guǎn)廊標準段(duàn)等(děng)區域(yù)組成。其中(zhōng)一(yī)些(xiē)區(qū)域帶有百葉(yè)窗，有自(zì)然(rán)光(guāng)可以輔助照(zhào)明，可(kě)通(tōng)過(guò)優(yōu)化(huà)照(zhào)度來(lái)節能。所以(yǐ)又將(jiāng)綜(zōng)合(hé)管(guǎn)廊的(dí)區域分(fēn)為(wéi)有(yǒu)光區域和無(wú)光區域(yù)。綜合管(guǎn)廊(láng)設計方案如(rú)表3所(suǒ)示(shì)。

3，與(yǔ)其他(tā)係(xì)統(tǒng)相(xiāng)結合

城市綜合管廊的(dí)子(zǐ)係統繁(fán)多(duō)而(ér)復雜，實現子係(xì)統有(yǒu)機統一使得(dé)統一(yī)管(guǎn)理(lǐ)平台變得更加集成(chéng)化。智(zhì)能照明(míng)係(xì)統(tǒng)的LED智(zhì)能燈(dēng)具(jù)可以擁有自(zì)己(jǐ)的(dí)地(dì)址，可(kě)以在(zài)中控室顯(xiǎn)示自(zì)己(jǐ)的狀(zhuàng)態(tài)，實現人員(yuán)定(dìng)位,形(xíng)成人(rén)員(yuán)巡(xún)檢路(lù)徑(jìng)。在非(fēi)正(zhèng)常進入的情(qíng)況下,ULD智能(néng)燈(dēng)具(jù)把(bǎ)信號上傳(chuán)至中(zhōng)控室，中(zhōng)控室發出(chū)報警，並(bìng)聯動(dòng)安防係(xì)統進行取證(zhèng)。

智能(néng)照(zhào)明(míng)控(kòng)製係統(tǒng)與管廊中的人(rén)員(yuán)定(dìng)位(wèi)係統，紅(hóng)外(wài)入侵係統(tǒng)可以相(xiāng)結(jié)合。智(zhì)能(néng)照(zhào)明係統加強前端設(shè)備和數(shù)據采集功(gōng)能，弱(ruò)化巡(xún)檢的(dí)需求。通過(guò)安裝接近傳(chuán)感器(qì)和(hé)人(rén)員(yuán)定(dìng)位(wèi)係(xì)統(tǒng)，檢(jiǎn)測入(rù)侵(qīn)和(hé)非正常(cháng)事(shì)件。實現準(zhǔn)確(què)定位人員(yuán)位置(zhì)和準確報(bào)警入侵檢測,提供(gōng)具(jù)體入侵位置,並自(zì)動上傳(chuán)報警位(wèi)置(zhì)視頻信(xìn)息(xī)。

4，安(ān)科瑞(ruì)智能照明控製(zhì)係統

4.1概(gài)述

ALIBUS智能照(zhào)明(míng)產(chǎn)品采(cǎi)用RS485總綫技術(shù)，技術成(chéng)熟可(kě)靠，安(ān)全(quán)穩(wěn)定。開(kāi)關驅動器具(jù)備獨立工(gōng)作(zuò)的能(néng)力，適用(yòng)於(yú)一些中小(xiǎo)型的(dí)項目
；模塊(kuài)化設計，可以任(rèn)意拼接(jiē)擴展(zhǎn)，同(tóng)時(shí)預(yù)留I/O口(kǒu)以(yǐ)及Modbus接口(kǒu)，還可以滿(mǎn)足與(yǔ)AcrelEMS企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)管理(lǐ)雲平(píng)台(tái)進行數(shù)據交(jiāo)換(huàn)。

4.2應用(yòng)場所

適合(hé)於各(gè)類(lèi)智(zhì)能小(xiǎo)區，醫(yī)院(yuàn)，學校，酒(jiǔ)店，以及(jí)體育(yù)場(cháng)所(suǒ)，機場(cháng)，隧(suì)道(dào)，車(chē)站等(děng)大型公建(jiàn)項目的照明(míng)控(kòng)製需(xū)求(qiú)。

4.3係統結構

4.4係(xì)統功能

1）實時檢測並顯(xiǎn)示(shì)各個(gè)模塊(kuài)的在(zài)綫(xiàn)狀態，反(fǎn)饋現場(cháng)受控(kòng)回路的開關(guān)狀態，監控界麵按照樓層各分區的布局(jú)和回(huí)路列表來瀏覽。

2）當(dāng)發生(shēng)模塊(kuài)離(lí)綫，網關設備(bèi)掉(diào)綫或(huò)者狀(zhuàng)態(tài)反(fǎn)饋(kuì)和下(xià)發控製命令不(bù)一致時會發生(shēng)故(gù)障(zhàng)報警，並將故(gù)障報(bào)警(jǐng)信息記錄並顯示(shì)在(zài)界麵中(zhōng)。

3）可以對(duì)單個(gè)照明回(huí)路實現開關(guān)控製(zhì)
；每個(gè)模(mó)塊(kuài)，樓層(céng)都(dū)有(yǒu)相(xiāng)應的(dí)模塊(kuài)控製(zhì)開關和樓(lóu)層控(kòng)製開關(guān)，也可以(yǐ)一(yī)個模(mó)塊(kuài)或者整個(gè)樓層實現開關控(kòng)製。

4）開關驅(qū)動器支(zhī)持過零觸(chù)發(fā)功(gōng)能(néng)，負(fù)載(zǎi)（燈具(jù)）的分(fēn)合操作(zuò)僅在(zài)交流電過(guò)零(líng)時(shí)進行
；可有(yǒu)效減少電磁幹(gān)擾以(yǐ)及對(duì)電網(wǎng)的衝擊，延(yán)長燈(dēng)具與控製裝(zhuāng)置的壽(shòu)命。

5）對每(měi)個照明回(huí)路可以(yǐ)預設(shè)掉(diào)電狀態，當(dāng)照明(míng)電源掉電(diàn)時，開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會自動切換到預設的(dí)掉(diào)電狀態(tài)
；確保(bǎo)重(zhòng)新上電時(shí)燈具的開關狀(zhuàng)態(tài)是(shì)確定(dìng)與(yǔ)可(kě)控的。

6）拖(tuō)動調光控件(jiàn)，照明設備從0%到(dào)100%進行(háng)調(tiáo)光，可以對(duì)單個(gè)照(zhào)明回(huí)路實現調光(guāng)控(kòng)製(zhì)，調光總控可以(yǐ)對一個模塊的(dí)照明(míng)回(huí)路(lù)實現(xiàn)調(tiáo)光控製(zhì)，也可以(yǐ)對多(duō)個照明回(huí)路(lù)實現(xiàn)調光(guāng)控(kòng)製，通(tōng)過圖(tú)標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋(kuì)現(xiàn)場(cháng)開關的(dí)狀態。

7）點擊場(cháng)景(jǐng)控件，打開或者關閉(bì)對(duì)應場景設置(zhì)，軟(ruǎn)件界(jiè)麵上顯示(shì)不同的場景(jǐng)模式(shì)和(hé)場景(jǐng)功能(néng)，通(tōng)過(guò)圖(tú)標(biāo)的亮滅(miè)顯(xiǎn)示(shì)對應(yīng)的場景狀(zhuàng)態(tài)是打開(kāi)還是關閉。

8）設置(zhì)定(dìng)時時間，確(què)認時間(jiān)點後，對該(gāi)事件點執(zhí)行的(dí)動作(zuò)進行(háng)設置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮(liàng)或(huò)者(zhě)滅(miè)。

9）係(xì)統(tǒng)可以(yǐ)通過預設的當地經緯度信息(xī)，自動(dòng)計算每天的日(rì)升(shēng)日落(là)時(shí)間
；根據(jù)天(tiān)文時(shí)鐘控製照(zhào)明開(kāi)關，實現日落開(kāi)燈，日出關燈(dēng)的功能。

10）所有定(dìng)時控製計(jì)劃均(jūn)可下(xià)發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模(mó)塊(kuài)
；當上位機(jī)係統(tǒng)故障或(huò)模(mó)塊(kuài)離(lí)綫(xiàn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可(kě)以(yǐ)利用自(zì)帶(dài)的(dí)RTC時(shí)鐘(zhōng)維持(chí)定(dìng)時控(kòng)製計劃的(dí)正(zhèng)常執行(háng)，不(bù)影(yǐng)響(xiǎng)日(rì)常的照(zhào)明控製(zhì)效果。

11）係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布(bù)式總(zǒng)綫(xiàn)結(jié)構
；係統內各(gè)元件不(bù)依(yī)賴(lài)於其他元(yuán)件(jiàn)而能夠獨立工(gōng)作
；係統內(nèi)各(gè)元(yuán)件可以通(tōng)過程序(xù)的設定實(shí)現功能(néng)的多(duō)樣(yàng)性。

12）預(yù)留BA或第三(sān)方(fāng)集(jí)成平台(tái)接口(kǒu)，采(cǎi)用(yòng)modbus，opc等(děng)方(fāng)式(shì)。

4.5設(shè)備(bèi)選型

5，結(jié)語

城市綜合(hé)管廊智能(néng)照明係統(tǒng)可(kě)以實現(xiàn)“人(rén)來(lái)燈(dēng)開，人走燈熄(xī)"的(dí)管(guǎn)理模式，通過集中管(guǎn)理(lǐ)的方式，達(dá)到(dào)經(jīng)濟，高效的照明控製模(mó)式，節約(yuē)人力成(chéng)本和節能(néng)，可(kě)以為企業帶來良好(hǎo)的社會(huì)效(xiào)益和(hé)經濟效益，是市政(zhèng)工(gōng)程(chéng)響應國家綠色(sè)照明(míng)號(hào)召(zhào)的(dí)典型(xíng)，也(yě)是(shì)建設綠色(sè)節(jié)能管廊的必(bì)然(rán)需(xū)求。

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