学生公寓智能照明控制设计.docx

築龍網近年来,随着高等学校后勤社会化改革的迅 速推进和“节能减排”工作的不断深入，各高等学某高校学生公寓共6层，总建筑面积为15 170亦，建筑高度为22.7 m0每单元户设4校管理者都在对校内学生公寓管理模式不断进行更新。在实际的学生公寓配电网运行中，照明配!1!6个学生床位。房内设一般照明、局部照明、摇头 风扇（带保护罩）、一般插座、壁挂空调以及卫生电除了要满足学生基本生活和学习的必需之外，还应包含电能的计量（收费或考核）、照明时域和区域的逻辑控制等诸多管理和控制内容。显然，传统的管理方法因其低效率、实时性和准确性差间排风机等。配电控制基本思路为:户一表计 量，每个学生公寓单元设配电控制箱，进户电源为 低压220 V,配电母排后照明、插座、空调等出线 回路分设。等已很难满足现今高效的管理模式。目前9数字化、网络化的应用已成为配电控制2电能计量与控制技术发展的趋势和主流。在学生公寓的设计中， 若能充分利用智能控制技术的优势，则能使得系 统设计施工容易、控制简单、安全可靠，且能满足 用户各种各样的要求。关于高校学生公寓的计量管理，在以往的工 程建设中，经常将传统电表分散或集中布置，分立 元件较多,电表柜占地面积也较大,管理人员需要 通过人工方式采集信息和管理电能，不仅信息反馈慢，工作效率低，而且存在不安全隐患。随着科 学技术的不断进步，远程自动抄表技术日趋成熟, 并得到了广泛应用，如IC卡预付费技术、电力载 波计量技术、无线计量技术、智能集中式电能计量 管理系统等，很好地弥补了上述缺陷。智能集中式电能计量管理系统集电能计量、负荷控制、双重保护、收费管理、用电资料统计分 析等功能于一体,采用信用卡技术进行预收费，使 抄表和收缴电费等工作易操作且简单。该电能计 量管理技术目前较适合学生公寓的特点,即在值 班室设1台中央处理器和读卡机（用于售电、监 控、管理），每层于强电井设分层机柜（每个分层I机柜最多可管理32个房间）。该系统采用多线 程分布式技术，支持多种联机模式。网络采用RS -485方式连接,并遵循TCP/IP协议。在布线方 面，只需1根控制线即可将所有的各层管理机柜 和管理室主机相连，如图1所示。它不仅克服了 传统人工抄表模式的效率低，实时性、准确性差等 不足,而且可以通过用电资料统计分析来提高管 理水平O .Tn分层机柜单元配电箱.图1智能集中式电能计量管理系统3学生公寓照明控制单间学生公寓内有室内基本照明、一般插座、 摇头风扇、分体式空调及厕卫照明和排风机等,个 别涉外学生公寓内配有电冰箱等。鉴于学校管理 的特殊性,分区域和时域进行逻辑控制、限时限域 供电，这不仅符合校纪校规,做到作息制度统一, 亦有利于学生身心健康，同时也符合现今各行各 业所提倡的节能减排宗旨。某学生公寓的逻辑控 制照明要求如表1所示。在以往的学生公寓设计中，常将这一工作推 给后续的人工控制管理来实现，因此管理人员需 要通过在总配电间或各楼层面拉闸停电达到限 时、限域供电的目的。这使得管理者工作量大、操 作不便，客观上也存在不安全隐患。智能照明控 制系统根据某一区域的功能、每天不同的时间、室 外光亮度或该区域的用途自动控制照明。也可进表1某学生公寓逻辑控制照明要求4时域区域房内空调、风 扇及厕所照 明和排风机房内一般照 明及一般插 座等5:50-7:3018：00 22：3022：30次日5：50OX7：30 18：00XX注：。表示供电；x表示停电。行预设,即具有预先设置照明区域或照明亮度的功能。采用智能照明控制方式后，变得简单、安 全、易操作且可靠。系统由中央监控计算机、控制面板、pc接口、网桥和模块式数字可编程开关控制器等组成。釆 用RS -485工业控制总线设计成总线型拓扑网络结构，由主干网(Tmnk)和子网(Spur)组成。子网通过网桥与主干网连接，如图2所示。RF子网6总线 STP5/4p,控制 面板主 干 网色於Eridge10Gate Bridge| Relay | Relay1/子网24路数字式可编程开关控制器6F3FRelay-4 | Relay-42F子网1PCRS-232CPCI p wI接口| Kelay-401弱电井|Relay_4|管理值班室中央监控 计算机图2总线型拓扑网络结构1F系统遵从国际通信协议标准IEEE 802. 3 可达1 000 m。系统总线采用一根5类4对对绞“CSMA/CD” ,即在首层值班室设1台中央监控计 屏蔽电缆(STP)，将各系统元件连成一网络。每单元配电箱内安装一个35mm导轨式模块数字算机，于每层弱电井内设网桥(Gate Bridge)模块。 网桥具有中继、隔离、转发和滤除、克服物理限制 等功能，使构成LAN的数据站总数和网段数易于 扩充。各层子网络内最多可有64个功能单元。 控制回路数最多可达256个，网络传输最远距离可编程开关控制器，通过内置继电器输出节点控 制电源的开关，从而在给定的控制要求下控制相 关电路的通断，如图3所示。学生公寓照明平面 按时域与区域的控制要求布线，如图4所示。STP5/4p MT20 CC/WC:MCB :20 A rX O ZMCB16ARCB0 16A/0.03AMCB16ARCBO 16A/0.03A3RCB016A/0.03A子网n 丁L 1凹 32.5+E?5MT20CC/WC室内般照明沁 BV-2X2.5+E2.5 MT20/FC/WC 室内插座:口3 BV-2x2.5+E2.5 MT20 CC/WC 卫生间照明4 BV-2x2.5+E2.5 MT20 CC/WC 空调凤扇：n5备用图3导轨式模块数字可编程开关控制器在软件开发方面,通过值班室中央监控计算 机的全中文操作系统编程设定学生公寓房间内不 同区域每天不同时间段的照明场景，可实现群组 组合控制和日程计划安排控制等。用户可通过一 个按钮打开/关闭多个单元配电箱中的照明回路， 便于管理。同时该系统控制方式预留与视频安防 监控、入侵报警、火灾自动报警、出入口控制等系 统的联动接口，用户可使用电子地图对整个控制 区域的照明进行直观的控制。走廊照明根据学生公寓的特点可采用光控亦可一键控制整个建筑物各公寓的照明,并将每和时控混合控制模式，即在系统中配置光敏元件天的场景调用情况记录到日志中，可打印输出以和智能时钟控制器，在值班室通过中央监控计算制复杂且不宜编程,且接触器使用久了会产生噪111声等。智能控制总线网络极大地改善了这种状低压进户线子网nWDZC-YJY-2 x 4+E4 STP5/4pMT25 CC/WC| MT20 CC/WC3 400 mtno单元照明配电箱卜1 I蝙蝠翼荧光灯况，其优点显而易见。智能控制总线网络实现了可靠的逻辑控制和限时、限域供电，不仅系统简单,施工安装方便，而且因使用网桥互连克服了物理限制,这意味着构成LAN的数据站总数和网段数很容易扩充，适用于像学生公寓这类多用户数据站项目O为了使系统运行稳定、可靠，中央监控计算机III应采用不间断电源（UPS）供电。中央监控机房（或值班室）应设局部等电位联结端子排（LEB）,机房等电位联结网采用S型星型结构。考虑到系乳白色扁圆吸顶灯具宰一般插座统运行中的电磁兼容性，总线宜采用4对5类对绞屏蔽电缆（STP）,同时控制总线与电力电缆敷平A空调插座设间距不超过相关规范的限定。E卫生间排风机图4按时域与区域要求布线【参考文献】机预设，可实现全亮、半开、保安巡视以及应急照 明等多种灯光场景。不仅能满足各种工况的需 要，同时可避免不必要的能源浪费O1李恭慰、建筑照明设计手册M 北京：中国建筑工业出版社,2004.2 GB/T 503142006智能建筑设计标准S 3