安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：2021年9月22日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》,減少碳排放、降低能源消耗成為了基本國策。“雙碳政策”的發(fā)布，預示著(zhù)到2030年之前，節能減排，科學(xué)用電、合理配置用電結構將成為我們工作中需要著(zhù)重考慮的部分。那么作為能效系統服務(wù)商的安科瑞，能夠為這項工作起到什么作用？本文以停車(chē)場(chǎng)綠色照明為例，與大家簡(jiǎn)要探討安科瑞在停車(chē)場(chǎng)中的智能照明的解決方案。

0.引言

國際電工委員會(huì )(IEC)標準IEC TS 63105:2021(E)和我國國家標準《照明系統和相關(guān)設備術(shù)語(yǔ)和定義》(GB/T39022-2020)中給出了智能照明的定義：智能照明也稱(chēng)為“自適應照明”，是指根據環(huán)境或預定義條件自動(dòng)調節以提供所需求質(zhì)量的照明。這就要求我們根據所處的環(huán)境、照度要求，預先設置好適合的照明控制策略。再根據外部實(shí)時(shí)的條件和變化，采用現代化的智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對照明光源（燈具）實(shí)現自動(dòng)調節。

據統計，在普通公共建筑中，照明能耗約占建筑總能耗的15%左右。在滿(mǎn)足照度要求的前提下，同時(shí)也應積極采用節能技術(shù)來(lái)降低能耗，以期早日實(shí)現雙碳目標。如何準確控制，按需照明，如何盡可能地利用自然光，都是我們在照明工程設計中需要考慮的方向。目前普通的地下停車(chē)場(chǎng)照明系統，雖然可以滿(mǎn)足基本的照度要求，但還不夠經(jīng)濟、節能與智能化，業(yè)主的建設投入并沒(méi)有達到理想的效果。同時(shí)，目前絕大多數停車(chē)場(chǎng)照明燈具并不具備調光能力，大大限制了智能照明控制系統的節能潛力。普通的照明控制系統通常不具備能耗數據統計功能、節能效果無(wú)法以直觀(guān)的數據、圖表的形式展現出來(lái)。這些現有的停車(chē)場(chǎng)系統的缺陷正是安科瑞EMS智能照明解決方案專(zhuān)注的方向。

1.項目設計

1.1自動(dòng)控制

使用傳感器來(lái)檢測停車(chē)場(chǎng)內車(chē)輛與人員的活動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而依據傳感器的數據信息對照明LED燈具進(jìn)行控制（開(kāi)關(guān)與調光）�？紤]工程造價(jià)與調試工期成本，在停車(chē)場(chǎng)照明中推薦以回路為單位進(jìn)行燈具照明，而不強求將控制的精細程度擴展到單燈級別。一，停車(chē)場(chǎng)照明相對于舞臺照明等其他種類(lèi)的照明，并沒(méi)有對特定一盞燈具進(jìn)行準確控制的需求。采用回路控制，可以有效地降低工程造價(jià)，節約投資成本。另一方面精細化到每一盞燈具的單燈控制方案，調試與后期運維過(guò)程中需要工程技術(shù)與管理人員投入更多的時(shí)間與精力，但獲取的收益卻非常有限。常言道“time is money”，因此在停車(chē)場(chǎng)智能照明項目中推薦選用回路控制。

在停車(chē)場(chǎng)燈具的選型中推薦選用具備調光能力的LED燈具。普通不含調光功能的燈具只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)。開(kāi)關(guān)燈時(shí)瞬間照度變化差距非常大，讓用戶(hù)視覺(jué)上難以接受，產(chǎn)生暈眩、暫時(shí)性致盲等不適反應。而選擇可調光LED燈具，與傳感器配合使用，在車(chē)輛或者人進(jìn)入時(shí)，燈光從暗到亮的變化可以有一個(gè)相對舒緩的過(guò)程，給駕駛員或者行人逐步適應光強的變化，不僅能給人帶來(lái)視覺(jué)上的適宜，還可以在一定的程度上減少視覺(jué)不適應引發(fā)車(chē)禍的可能性，實(shí)現“安全照明”。

以某大型辦公樓底下停車(chē)場(chǎng)智能照明項目為例，沒(méi)有車(chē)輛進(jìn)出時(shí)，所有燈具都處于休眠狀態(tài)，調至低亮度（10%），每盞LED燈具此時(shí)功耗僅為2W既滿(mǎn)足安保監控照明的要求，又節約電能消耗。當有車(chē)輛進(jìn)出時(shí)，相應區域傳感器發(fā)出信號，休眠燈具被喚醒點(diǎn)亮，調節至亮度（100%），此時(shí)功率為16W（亮度達到40W普通日光燈的亮度），方便車(chē)主停車(chē)，車(chē)或人在感應區域內活動(dòng)時(shí)，燈一直保持常亮，當人離開(kāi)感應區域約30秒(可調)后，燈自動(dòng)重新進(jìn)入休眠狀態(tài)（功率2W）。

在類(lèi)似停車(chē)場(chǎng)出入口等具備自然光照明條件的場(chǎng)合，可以采用自然光與燈光配合使用的方案。通過(guò)感應日光的照度來(lái)控制燈光的照度。合理的使用日光，也可以節約大量不必要的照明能耗。在正常光照達到800lx時(shí)，出入口燈具默認關(guān)閉，而低于300lx時(shí)，才開(kāi)啟這部分照明燈具。

1.2按需照明

在停車(chē)場(chǎng)未搭建智能照明控制系統之前，對于停車(chē)場(chǎng)區域的用電情況了解較少，只能通過(guò)保安或者物業(yè)管理維護人員的人工巡查來(lái)掌握。因此不排除出現“長(cháng)明燈”等浪費電能的情況出現。按需照明、杜絕浪費也是停車(chē)場(chǎng)照明系統中很重要的設計原則。

還是以某辦公樓地下停車(chē)場(chǎng)為例，該地下停車(chē)場(chǎng)面積為30000平方米，現有燈具為燈具800盞，光源功率16W，總功率為16Wx800盞/1000=12.8kW全天24小時(shí)點(diǎn)亮。

因此改造前:年電費12.8kWx24小時(shí)x365天x1元/kWh=112128元;年維護費10元/支x24時(shí)x365天/3時(shí)/支}x800支=23360元，年總費用112128元+23360元=135488元；5年運行費用135488元/年x5年=677440元。

改造工程共用800盞全功率時(shí)的總功率為16Wx800盞/1000=12.8kW 休眠狀態(tài)總功率為2Wx800盞/1000=1.6k W。由干具有智能化管理功能，無(wú)人無(wú)車(chē)時(shí)保持休眠狀態(tài)低照度，有人有車(chē)時(shí)自動(dòng)轉為全功率狀態(tài)高照度。根據既有現場(chǎng)實(shí)際測算，地下停車(chē)場(chǎng)全天約有2/3時(shí)間處于休眠狀態(tài)。改造后:每天休眠狀態(tài)用電1.6kWx16h=25.6kWh每天全功率狀態(tài)用電12.8kWx8h=102.4kWh年電費(102.4+25.6)kWhx365天x1元/kWh=46720元，年總耗費用46720元(壽命期內基本維護費用為0)，5年運行費用46720元/年*5年=233600元。

改造后5年費用可節省677440-233600=443840元。

當然以上數據只是進(jìn)行簡(jiǎn)單估算，具體的能耗數據還是需要現場(chǎng)實(shí)際安裝能耗系統進(jìn)行準確計算。

2.安科瑞AcrelEMS能效管理平臺智能照明解決方案

安科瑞電氣具備從能源計量感知、數據采集網(wǎng)關(guān)到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系，為企業(yè)建立能效計量體系提供一站式解決方案。通過(guò)AcrelEMS能效管理平臺不僅可以實(shí)現對于停車(chē)場(chǎng)照明的控制，也可對停車(chē)場(chǎng)的照明設備進(jìn)行能源計量和分析，通過(guò)數據分析掌握實(shí)際能耗特點(diǎn)，根據每個(gè)項目的實(shí)際運維情況，為用戶(hù)出具能耗使用報告，幫助用戶(hù)分析照明區域特點(diǎn)、能耗，加以集中式管理，是停車(chē)場(chǎng)綠色照明提升效益的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.1 系統組成


圖1 AcrelEMS能效管理平臺智能照明解決方案組網(wǎng)

2.2 集中管理

2.2.1 1AcrelEMS能效管理平臺

平臺提供了對于整個(gè)停車(chē)場(chǎng)照明系統的控制終端�？蛻�(hù)可以直觀(guān)在界面上實(shí)現對于任意一個(gè)或者幾個(gè)回路的控制、并且實(shí)時(shí)監控各個(gè)回路的運行狀態(tài)、能耗數據。根據客戶(hù)用戶(hù)偏好，給客戶(hù)制定更合理的用電策略。所有能耗數據均可以曲線(xiàn)趨勢顯示，方便客戶(hù)比對改變用電策略前后的能耗。給“綠色照明”提供強有力的數據支撐。


圖2 ArelEMS能效管理平臺


2.2.2 智能照明控制系統

（1）定時(shí)控制

利用中控軟件界面時(shí)鐘管理器，實(shí)現整個(gè)系統的有關(guān)區域照明的定時(shí)和自動(dòng)管理功能，實(shí)現停車(chē)庫出入口、車(chē)道、車(chē)位等定時(shí)、分時(shí)控制、用戶(hù)可按需設定平時(shí)照明、高峰照明、節假日模式定時(shí)關(guān)閉、定時(shí)通知等。

（2）場(chǎng)景控制

智能照明控制系統根據各個(gè)部門(mén)的需求，設定不同種類(lèi)的場(chǎng)景模式，進(jìn)行各種照明燈光的組合，美化工作環(huán)境的效果；結合人體感應傳感器，當人員離開(kāi)時(shí)，關(guān)閉該區域照明。

（3）實(shí)時(shí)監控

中控室，配置一臺中控主機，所有照明控制設備，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，接入監控系統。操作管理人員，可以通過(guò)中控電腦，實(shí)時(shí)監視各層停車(chē)庫照明狀態(tài)，并可根據需求進(jìn)行控制調整。系統繪圖工具支持向量圖和多層頁(yè)面，圖形頁(yè)面縮放方便，切換簡(jiǎn)單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。

（4）事件通報

系統提供了事件通報功能，支持郵件通報、文本輸出以及事件驅動(dòng)打印，可按照用戶(hù)預先設置的條件，觸發(fā)事件通報功能。

（5）日照時(shí)間計算

按照用戶(hù)當前所在的時(shí)區，計算日照時(shí)間，作為定時(shí)控制的時(shí)間基準。


圖3：控制界面：可按照區-樓-層的拓撲結構將各個(gè)控件分布到界面上，方便客戶(hù)進(jìn)行操作


圖4：定時(shí)任務(wù)界面：可供客戶(hù)自由選擇每個(gè)定時(shí)任務(wù)中執行

2.3 控制元件

2.3.1開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器


開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器是AcrelEMS能效管理平臺智能照明解決方案的控制元件，可以通過(guò)控制本身的磁保持繼電器通斷來(lái)控制回路的閉合斷開(kāi)狀態(tài)，實(shí)現遠程分合閘的功能。在沒(méi)有配備后臺軟件的情況下，開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器本身也可以通過(guò)本身液晶和按鈕的操作實(shí)現回路控制。另外開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器內置天文時(shí)鐘，實(shí)現簡(jiǎn)單的定時(shí)控制

2.3.2 傳感器



傳感器作為輸入模塊，可以檢測室內人員或物體的運動(dòng)情況以及當前實(shí)時(shí)照度，并依照預設的邏輯發(fā)送控制命令至照明配電箱（柜）內的驅動(dòng)器從而實(shí)現照明的自動(dòng)控制與調節。

3.結語(yǔ)

在節能減排的大背景下,智能照明能效管理是地下停車(chē)場(chǎng)照明的較佳應用, 打開(kāi)功能性照明市場(chǎng)巨大空間。具有節能環(huán)保, 降低了運營(yíng)成本, 提升了停車(chē)場(chǎng)管理服務(wù)形象, 回報率高, 成效顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn)

參考文獻：

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.

[2] 智能照明控制系統.2020.08版.

[3] 智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控/電能管理/電氣安全產(chǎn)品報價(jià)手冊.2022.01版.