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(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)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(guó)策。“雙碳政策”的發(fā)布，預(yù)示著到2030年之前，節(jié)能減排，科學(xué)用電、合理配置用電結(jié)構(gòu)將成為我們工作中需要著重考慮的部分。那么作為能效系統(tǒng)服務(wù)商的安科瑞，能夠?yàn)檫@項(xiàng)工作起到什么作用？本文以停車場(chǎng)綠色照明為例，與大家簡(jiǎn)要探討安科瑞在停車場(chǎng)中的智能照明的解決方案。

0.引言

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)IEC TS 63105:2021(E)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《照明系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備術(shù)語(yǔ)和定義》(GB/T39022-2020)中給出了智能照明的定義：智能照明也稱為“自適應(yīng)照明”，是指根據(jù)環(huán)境或預(yù)定義條件自動(dòng)調(diào)節(jié)以提供所需求質(zhì)量的照明。這就要求我們根據(jù)所處的環(huán)境、照度要求，預(yù)先設(shè)置好適合的照明控制策略。再根據(jù)外部實(shí)時(shí)的條件和變化，采用現(xiàn)代化的智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)照明光源（燈具）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在普通公共建筑中，照明能耗約占建筑總能耗的15%左右。在滿足照度要求的前提下，同時(shí)也應(yīng)積極采用節(jié)能技術(shù)來(lái)降低能耗，以期早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。如何準(zhǔn)確控制，按需照明，如何盡可能地利用自然光，都是我們?cè)谡彰鞴こ淘O(shè)計(jì)中需要考慮的方向。目前普通的地下停車場(chǎng)照明系統(tǒng)，雖然可以滿足基本的照度要求，但還不夠經(jīng)濟(jì)、節(jié)能與智能化，業(yè)主的建設(shè)投入并沒(méi)有達(dá)到理想的效果。同時(shí)，目前絕大多數(shù)停車場(chǎng)照明燈具并不具備調(diào)光能力，大大限制了智能照明控制系統(tǒng)的節(jié)能潛力。普通的照明控制系統(tǒng)通常不具備能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能、節(jié)能效果無(wú)法以直觀的數(shù)據(jù)、圖表的形式展現(xiàn)出來(lái)。這些現(xiàn)有的停車場(chǎng)系統(tǒng)的缺陷正是安科瑞EMS智能照明解決方案專注的方向。

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)

1.1自動(dòng)控制

使用傳感器來(lái)檢測(cè)停車場(chǎng)內(nèi)車輛與人員的活動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而依據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)信息對(duì)照明LED燈具進(jìn)行控制（開(kāi)關(guān)與調(diào)光）�？紤]工程造價(jià)與調(diào)試工期成本，在停車場(chǎng)照明中推薦以回路為單位進(jìn)行燈具照明，而不強(qiáng)求將控制的精細(xì)程度擴(kuò)展到單燈級(jí)別。一，停車場(chǎng)照明相對(duì)于舞臺(tái)照明等其他種類的照明，并沒(méi)有對(duì)特定一盞燈具進(jìn)行準(zhǔn)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(jié)約投資成本。另一方面精細(xì)化到每一盞燈具的單燈控制方案，調(diào)試與后期運(yùn)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”，因此在停車場(chǎng)智能照明項(xiàng)目中推薦選用回路控制。

在停車場(chǎng)燈具的選型中推薦選用具備調(diào)光能力的LED燈具。普通不含調(diào)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，讓用戶視覺(jué)上難以接受，產(chǎn)生暈眩、暫時(shí)性致盲等不適反應(yīng)。而選擇可調(diào)光LED燈具，與傳感器配合使用，在車輛或者人進(jìn)入時(shí)，燈光從暗到亮的變化可以有一個(gè)相對(duì)舒緩的過(guò)程，給駕駛員或者行人逐步適應(yīng)光強(qiáng)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(yīng)引發(fā)車禍的可能性，實(shí)現(xiàn)“安全照明”。

以某大型辦公樓底下停車場(chǎng)智能照明項(xiàng)目為例，沒(méi)有車輛進(jìn)出時(shí)，所有燈具都處于休眠狀態(tài)，調(diào)至低亮度（10%），每盞LED燈具此時(shí)功耗僅為2W既滿足安保監(jiān)控照明的要求，又節(jié)約電能消耗。當(dāng)有車輛進(jìn)出時(shí)，相應(yīng)區(qū)域傳感器發(fā)出信號(hào)，休眠燈具被喚醒點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)至亮度（100%），此時(shí)功率為16W（亮度達(dá)到40W普通日光燈的亮度），方便車主停車，車或人在感應(yīng)區(qū)域內(nèi)活動(dòng)時(shí)，燈一直保持常亮，當(dāng)人離開(kāi)感應(yīng)區(qū)域約30秒(可調(diào))后，燈自動(dòng)重新進(jìn)入休眠狀態(tài)（功率2W）。

在類似停車場(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(yīng)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(jié)約大量不必要的照明能耗。在正常光照達(dá)到800lx時(shí)，出入口燈具默認(rèn)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

在停車場(chǎng)未搭建智能照明控制系統(tǒng)之前，對(duì)于停車場(chǎng)區(qū)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(hù)人員的人工巡查來(lái)掌握。因此不排除出現(xiàn)“長(zhǎng)明燈”等浪費(fèi)電能的情況出現(xiàn)。按需照明、杜絕浪費(fèi)也是停車場(chǎng)照明系統(tǒng)中很重要的設(shè)計(jì)原則。

還是以某辦公樓地下停車場(chǎng)為例，該地下停車場(chǎng)面積為30000平方米，現(xiàn)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(fèi)12.8kWx24小時(shí)x365天x1元/kWh=112128元;年維護(hù)費(fèi)10元/支x24時(shí)x365天/3時(shí)/支}x800支=23360元，年總費(fèi)用112128元+23360元=135488元；5年運(yùn)行費(fèi)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)車時(shí)保持休眠狀態(tài)低照度，有人有車時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為全功率狀態(tài)高照度。根據(jù)既有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)算，地下停車場(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(fèi)(102.4+25.6)kWhx365天x1元/kWh=46720元，年總耗費(fèi)用46720元(壽命期內(nèi)基本維護(hù)費(fèi)用為0)，5年運(yùn)行費(fèi)用46720元/年*5年=233600元。

改造后5年費(fèi)用可節(jié)省677440-233600=443840元。

當(dāng)然以上數(shù)據(jù)只是進(jìn)行簡(jiǎn)單估算，具體的能耗數(shù)據(jù)還是需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝能耗系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。

2.安科瑞AcrelEMS能效管理平臺(tái)智能照明解決方案

安科瑞電氣具備從能源計(jì)量感知、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系，為企業(yè)建立能效計(jì)量體系提供一站式解決方案。通過(guò)AcrelEMS能效管理平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于停車場(chǎng)照明的控制，也可對(duì)停車場(chǎng)的照明設(shè)備進(jìn)行能源計(jì)量和分析，通過(guò)數(shù)據(jù)分析掌握實(shí)際能耗特點(diǎn)，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)維情況，為用戶出具能耗使用報(bào)告，幫助用戶分析照明區(qū)域特點(diǎn)、能耗，加以集中式管理，是停車場(chǎng)綠色照明提升效益的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.1 系統(tǒng)組成

圖1 AcrelEMS能效管理平臺(tái)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(tái)

平臺(tái)提供了對(duì)于整個(gè)停車場(chǎng)照明系統(tǒng)的控制終端�？蛻艨梢灾庇^在界面上實(shí)現(xiàn)對(duì)于任意一個(gè)或者幾個(gè)回路的控制、并且實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)回路的運(yùn)行狀態(tài)、能耗數(shù)據(jù)。根據(jù)客戶用戶偏好，給客戶制定更合理的用電策略。所有能耗數(shù)據(jù)均可以曲線趨勢(shì)顯示，方便客戶比對(duì)改變用電策略前后的能耗。給“綠色照明”提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

圖2 ArelEMS能效管理平臺(tái)

2.2.2 智能照明控制系統(tǒng)

（1）定時(shí)控制

利用中控軟件界面時(shí)鐘管理器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)區(qū)域照明的定時(shí)和自動(dòng)管理功能，實(shí)現(xiàn)停車庫(kù)出入口、車道、車位等定時(shí)、分時(shí)控制、用戶可按需設(shè)定平時(shí)照明、高峰照明、節(jié)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(tǒng)根據(jù)各個(gè)部門的需求，設(shè)定不同種類的場(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(jié)合人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)人員離開(kāi)時(shí)，關(guān)閉該區(qū)域照明。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)控

中控室，配置一臺(tái)中控主機(jī)，所有照明控制設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，接入監(jiān)控系統(tǒng)。操作管理人員，可以通過(guò)中控電腦，實(shí)時(shí)監(jiān)視各層停車庫(kù)照明狀態(tài)，并可根據(jù)需求進(jìn)行控制調(diào)整。系統(tǒng)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(duì)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(bào)

系統(tǒng)提供了事件通報(bào)功能，支持郵件通報(bào)、文本輸出以及事件驅(qū)動(dòng)打印，可按照用戶預(yù)先設(shè)置的條件，觸發(fā)事件通報(bào)功能。

（5）日照時(shí)間計(jì)算

按照用戶當(dāng)前所在的時(shí)區(qū)，計(jì)算日照時(shí)間，作為定時(shí)控制的時(shí)間基準(zhǔn)。

圖3：控制界面：可按照區(qū)-樓-層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將各個(gè)控件分布到界面上，方便客戶進(jìn)行操作

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

2.3 控制元件

2.3.1開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器

開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器是AcrelEMS能效管理平臺(tái)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(xiàn)遠(yuǎn)程分合閘的功能。在沒(méi)有配備后臺(tái)軟件的情況下，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器本身也可以通過(guò)本身液晶和按鈕的操作實(shí)現(xiàn)回路控制。另外開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置天文時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)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(cè)室內(nèi)人員或物體的運(yùn)動(dòng)情況以及當(dāng)前實(shí)時(shí)照度，并依照預(yù)設(shè)的邏輯發(fā)送控制命令至照明配電箱（柜）內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器從而實(shí)現(xiàn)照明的自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)。

3.結(jié)語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)：

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版.

[2] 智能照明控制系統(tǒng).2020.08版.

[3] 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全產(chǎn)品報(bào)價(jià)手冊(cè).2022.01版.