城市綜合管廊智能照明系統設計

滕峰，吳桂良

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430000)

1 引言

綜合管廊又稱“共同溝”，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信、燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體。管廊設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，可實現各種管線的統一規劃、統一設計、統一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。綜合管廊系統不僅解決城市交通擁堵問題，還極大方便了電力、通信、燃氣、供排水等市政設施的維護和檢修。

照明系統作為管廊內部主要的機電系統之一，其設計是否合理，直接影響管廊的能耗水平與運營經濟性。

2 管廊照明特點

因管廊屬于地下構筑物，其內部無法自然采光，因此對長期、穩定的人工照明要求較高，管廊照明存在如下幾個特點:

(1)管廊內照明的主要作用包括為檢修、巡檢提供一定照明，同時需便于觀察管線運行情況。當為方便巡檢或檢修時，需維持一定照度，而觀察管線運行情況對照度要求較低。

(2)管廊總體成長條形，照明燈具數量較多，但同一時段需要提供照明的位置較少，例如檢修設備情況下，通常只需點亮部分節點或某段管廊照明即可。

(3)管廊運營成本中，電費占據1/3，其中照明用電占據重要部分。

3 管廊傳統照明方案

管廊內設置有正常照明及應急照明，且應急照明通常兼做正常照明使用。正常照明由非消防配電箱供電，應急照明由消防配電箱供電。管廊正常運行時，運維人員可同步控制正常照明燈具及應急照明燈具，當發生火災時，應急照明燈具強啟。

目前管廊內的照明方案通常采用常規的照明及控制。即在各防火分區出入口處設置照明控制按鈕箱或翹板開關。當人員進入某防火分區前，手動啟動該分區照明，人員離開后手動關閉照明。因管廊防火分區較多，各開關數量較多，人員巡查過程中容易遺漏關閉照明，如未及時發現，將造成大量電能的浪費，同時造成燈具使用壽命降低，影響管廊經濟運行。

4 管廊智能照明方案

智能照明系統是采用傳感器技術、通訊技術、自控技術等對照明系統中的光源進行智能化控制與狀態監測。智能照明已廣泛應用于商場、車庫等場景。

4.1 系統組成

結合管廊照明的特點，可采用帶人體感應燈具與總線傳輸相結合的照明方案。該系統主要分為以下三個部分:

(1)燈具:燈具選用帶人體感應燈具，目前市場上主流的產品有紅外感應LED燈、聲控感應LED燈與雷達感應LED燈。雷達感應LED燈具有感應距離更遠、角度廣、無死角，不受溫度灰塵等環境因素影響等優點，更適用于管廊。

感應燈具平常可設定為熄滅或者以低照度點亮，在一定范圍內感應到人員移動時，可以自動正常點亮燈具。

圖1 雷達感應燈接線圖

(2)現場控制單元:在管廊內部各分區設置照明網關，通過總線或者無線方式采集燈具狀態，同時發送指令至燈具，遠程控制燈具。網關可通過管廊內部的ACU實現與上位的通訊。

管廊出入口、防火門等處設置啟動按鈕，可在現場人工強制啟動燈具。

(3)照明系統控制后臺:控制后臺通常位于管廊監控中心內。通過控制后臺相關應用軟件，可以對管廊內燈具進行分片區控制、監控燈具啟停及故障狀態，實現照明系統的集約化管理，從而達到節能目標。

后臺控制軟件可同步網關的配置，當網絡暢通時，控制權交由中央平臺軟件系統負責；當網絡離線時，比如由于通信線路損壞或其他故障時，由現場的網關接替管理控制權。

智能照明控制系統拓撲圖如圖2所示。

圖2 智能照明系統拓撲

4.2 照明控制要求

該照明系統可在管廊內實現如下情景控制功能:

(1)在管廊內無人進入時，燈具可保持較低照度運行(通常為30%正常照度，可調)，以保證管廊內部照度滿足視頻監控系統要求，同時減少能耗。

(2)當巡檢人員進度管廊內時，燈具感應到人員移動，正常點亮，保證人員周圍一定范圍內保持正常照度，方便巡檢工作。

(3)當有檢修要求時，可通過遠程或者就地按鈕箱強制啟動本段分區內燈具正常點亮，以保證檢修工作進行。

(4)當火災發生時，通過燈具上的強啟回路強制啟動作為應急照明的燈具點亮。

4.3 管廊智能照明系統優點

與傳統照明控制系統相比，該智能照明控制系統具有以下特點:

①智能照明控制系統采用總線或者無線傳輸，施工安裝方便，且便于維護保養，可擴展性好。

②智能照明控制系統采用多級控制，就地設置控制按鈕，遠端可由中控室后臺實現遠程監控。

③智能照明控制系統可以根據需求對燈具實現多種方式的開關，并能設置場景模式。可以根據項目工況設置日常運維模式，在設定的時間內打開或關閉照明燈具。

④智能照明控制系統具有調光功能，可以對燈具進行調光以滿足不同的照明要求，并有效節能。