學校地下停車場智能照明(燈光)管理系統

劉志揚，曾幼紅

（深圳市環球佳美科技有限公司，廣東深圳，518129）

0 前言

智能樓宇的技術是非常的成熟與穩定，而且實現的功能也非常的多，只有一整套的系統才能完全帶來智能節能的最佳效果。其中智能照明燈光控制能帶來的節能是非常明顯的，也是智能化建筑最主要的節約能源的點之一。

XX 學校地上為三幢6 層建筑。三幢樓的各自的地下部分連通，總面積約為：5955 平方米。三幢建筑樓層地下各對應一區（A 區、C 區、D 區）、公共通道為B 區。設備房在D 區，停車場為A 區、B 區、C 區。4 個區域配備照明配電箱扣一套，每套配電箱分2 大回路，1 回路是24 時燈光全開啟，2 回路每天0 點到06：00 關閉，其余時間全開啟。配電箱2 大回路的用電負載相當。

1 地下停車場智能照明(燈光)管理系統的方案與實施

■1.1 改造前停車場的照明用電情況及地下室的使用情況調查

A 區配電箱功率為：1320W；

B 區配電箱功率為：2640W；

C 區配電箱功率為：2520W；

D 區（設備房區域）配電箱功率為：1020W；

總用電功率為：7500W；

4 個區域配電箱的第一回路為24 時常亮，每天的用電量 W1=p1×t1=7500w/2×24 h=90kwh；

4 個區域配電箱的第二路06：00 點到24：00 開啟，每天的用電量 W2=p2×t2=7460w/2×18 h=67.5kwh；

整個地下室照明系統每天總的用電量為157.5kwh；

地下室停車場在上下班時段時車輛進出相對頻繁，其余的時間段人員或進出車輛較少；

下雨時，地下室作為三幢樓之間臨時人員通行的通道。

■1.2 智能照明（燈光）管理系統設計思路

在停車場無車輛進出、或無人通行的情況下，滿足基本的消防照明及攝像機的低光照度要求，開啟最少數量的照明燈；這組燈光稱為常亮回路；

在停車場有車輛進出、或有人通行時，開啟所對應區域的全部燈光，在人員離開后或車輛進出后，延時5 分鐘（時間可編程設定）關閉該區域的對應的觸發點亮回路。

■1.3 智能照明（燈光）管理系統施工前的準備工作

經過試驗，我們發現只要開啟1/3的燈光，完全能滿足基本的消防照明及攝像機的最低光照度要求，為此，我們把每個區域的照明配電箱分均為三個相等負荷照明回路，三個回路照明按不同的時間段輪切為常亮，第一回路0:00 到08：01 設定為常亮；第二回路8:00 到16：01 設定為常亮；第三回路16:00 到00：01 設定為常亮；輪切的作用是最大限度保證每回路燈的工作時間盡可能一致，從而保證每個配電箱中三個回路燈的性能、光衰及壽命的均勻性。

每個區域都設有若干個（人員行走、車輛移動）探測器，包括三個區域間的緩沖區。同一區域內所有的探測器并聯接成一個開關量的點位。

當區域內有人員行走或車輛移動通行時，若干個探測器其中任意一個，都會輸開關量的點位信號，從而觸發該區域內的燈光全開啟，人員離開或車輛無移動動后延時5分鐘（時間可設定）關閉其余的兩組觸發點亮回路燈光。觸發點亮回路與設定的常亮回路接通與斷開，為PLC 編程程序所控制，觸發照明回路延時關閉后并不會影響到當前“常亮回路”燈光。

為了避免人員從一區域走到另一區域時，后面這個區域燈光忽然全亮造成視覺上的沖擊，每兩個相臨的區域，設有1 個公共緩沖區。當該公共緩沖區內有人員行走或車輛移動通行時，若干個探測器其中任意一個，都會輸出開關量的點位信號，從而提前觸發相臨區域內的燈光全開啟。此時人還沒走進第二個區域，當前區域的燈光本來就是全開啟狀況，故第二區域燈光的變化對人的眼睛不會有沖擊，當走進第二個區域時燈光已全開啟。延時關閉過程同上。從而，最大程度上體驗到智能化照明控制系統所帶來的最佳體驗燈光效果。

■1.4 智能照明（燈光）管理系統控制程序的編程

停車場設 7 個點位，分別為：A 區域點位為X0；B 區域點位為X1；C 區域點位為X2；D 區域點位為X3；AB（緩沖區域）點位為X4；BC（緩沖區域）點位為X5；BD（緩沖區域）點位為X6。可編程序控制器PLC 選用三菱FX2NC（國產），用以相關功能任務的實現。

圖1 為8 小時定時器實現程序。X17 為輪切啟用，X16為輪切禁用。T0 產生1800 秒的時間計時，C0 對T0 進行16 次的計數，從C0 處得到周期8 小時的接通信號。

圖1

圖2 為輪切接通輸出。在圖1 中，C0 接通C1 進行計數。在圖2 中：

圖2

第一行當：C1 ＝K0，條件滿足，M80 接通；當C1 ≠K0，條件不滿足，M80 不接通無輸出；

第二行當：C1 ＝K1，條件滿足，M81 接通；當C1 ≠K1，條件不滿足，M81 不接通無輸出；

第三行當：C1 ＝K2，條件滿足，M82 接通。當C1 ≠K2，條件不滿足，M82 不接通無輸出；M80、M81、M82以8 小時為周期，順序的接通。

圖3 為X0 點位觸發M30 接通并延時5 分鐘后斷開。如果在5 分鐘內一直有點位在觸發，就一直保持接通。T30產生1 秒的時間計時，C30 對T30 進行300 次的計數，從C30 處得到周期5 分鐘的接通信號。X1、X2、X3 點位觸發接通并延時5 分鐘后斷開分析同上。

圖3

■1.5 智能照明（燈光）管理系統電腦上位機組態監控軟件

在電腦上運行上位機組態監控軟件，選用北京亞控科技開發的組態王。組態王能在電腦上控制PLC 是某個線圈，顯示PLC的線圈及各種寄存器狀態信息等。與PLC 可以組成控制監控系統。管理電腦在消防監控中心，便于操作員的日常使用與管理。

圖4

電腦上監控軟件功能實現：

點位觸發顯示區,可以閃爍的方式實時顯示A 區、B 區、C 區、D 區、AB 區、BC 區、BD 區的人員行走及車輛移動信息；

4 個區域4 套照明配電箱12 照明回路實時狀態顯示；

4 個區域照明電子地圖實時狀態顯示；

控制部分：A 區全關、B 區全關、C 區全關、D 區全關、分組輪切啟動、分組輪切禁用、全區開啟、全區禁用。

2 結論

本系統投入實際運用以來，D 區為設備房，平時除了日常的工作巡查外，平時幾乎都是1/3的燈光開啟使用，節電約為63%。停車場三個區域，由于采用智能化探測有人或車輛移動觸發全開啟燈光技術，節電效果也相當明顯。整個地下室照明系統總的用電量約改造前為50% 左右。

智能建筑能從最大程度上保護環境、節省資源、降低能耗、優化能源消耗結構。智能樓宇正常運轉的過程中所起到的不可替代的作用。運用高新技術，可達到節能減排、低碳生活，愛護保護地球的目的。