• 中國石油大廈辦公樓智能照明控制系統工程

    中國石油大廈辦公樓智能照明控制系統工程

    發布時間:2018-01-04    訪問:5746

    中國石油大廈辦公樓智能照明控制系統工程

    浙江通明電器股份有限公司 張展鵬

    1.項目特點及方案構思(使用“TORMIN/通明電器)  品牌型號:ZY8102

    中國石油大廈是中國石油天然氣集團公司的總部辦公大樓,地處東直門——北京重要的交通中心,是中國石油集團面向21世紀投資興建的大型自用辦公樓,將于2008年初建成。其設備智能化水平與世界發達國家的高級智能化辦公樓標準相當,整個智能照明控制系統的設計在結合圖紙與現場情況的基礎上,體現了舒適、節能、高效管理的時代主題。

    中國石油大廈采用了邦奇Dynalite智能照明控制系統,根據大廈各區域的使用功能,對中國石油大廈提供舒適、高效的照明控制和管理方式,主要方面如下:


    ZY8102防爆區域外圍

    1)整個辦公樓的照明控制系統通過大樓局域網組成一個統一的系統,中央控制系統通過多級控制進行管理,結合調光/開關控制模塊、智能探測器(光感/動靜)、液晶顯示控制面板等自動化設備實現中央監視控制、就地面板控制、人感探測控制、光感探測控制、場景功能控制和能耗計算的智能化管理;控制界面應設置不同權限,并可通過編程等手段將其鎖定,避免無關人員的誤操作;

    2)智能照明控制系統對普通辦公區、領導辦公區及大樓公共區域(大堂、走道、門廳、地下室)照明、會議室、報告廳、接待室、餐廳、停車場、立面/環境等場所的照明系統進行集中及分散控制。

    3)利用場景的概念設計控制模式,避免誤操作,所謂場景指的是相關區域燈光回路的明暗(調光)或開關的組合,工作人員只需輕按單個按鍵或由系統根據光照、時間等參數自動發出指令,即可觸發相應場景,將所有燈光回路按序調節至需要的亮度;

    4)針對區域功能的不同設計了,辦公區照明采用DALI總線+RS485標準總線完成單燈單控的調光控制方式,精裝區對各種光源采用調光、開關結合的控制方式,公共區域采用開關的控制方式;

    5)可尋址(DALI)熒光燈鎮流器的誕生,使得熒光燈光源可作為空間動態元件,辦公室的照明可實現分別或者對其中一部份進行自由的控制,完全脫離燈具強電的回路限制,實現單燈單控。這樣,在公司辦公區域格局發生變化時,只需對軟件進行相應設置,即可滿足新格局辦公的需要,而不需要對燈具的供電線路做任何更改,避免發生區域重新分隔后,照明不能合理控制的尷尬局面。

    6)通過大樓已有的局域網將分布各個現場的基于TCP/IP接口的網關聯接起來,并通過OPC等標準通訊接口與大廈中央集成系統集成。

    2邦奇系統結構及組成

    邦奇智能照明控制系統的 “全分布式結構”是有別于目前國際上所有照明控制系統的最大特點。邦奇智能照明控制系統,通??梢杂烧{光模塊、開關模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能探測器、編程插口、時鐘管理器、手持式編程器和監控機(大型網絡需網橋連接)等部件組成,將上述各種具備獨立功能的控制部件用一根五類數據通訊線(四對雙絞線)手牽手聯接起來,就組成一個邦奇控制網絡。其小型系統如圖1所示。

    邦奇分布式照明控制系統的網絡規??伸`活地隨照明系統的大小而改變,若將圖1所示的典型系統作一個子網,信息在子網的傳輸速率為9600波特。每層子網都可以通過一臺網關,與大樓主干網相連,邦奇網絡能有效地控制各子網和主干網之間的信息流通、信號整形、信號增強和調節傳輸速率,大大提高了大型照明控制網絡工作的可靠性。

    2.1開關模塊

    開關模塊是控制系統中的主要設備,它的進線方式可以是單進多出的也可以是多進多出的,這種模塊主要用于實現對照明的智能開關管理,適用于所有對照明智能化開關管理的場所中心、道路景觀、體育場館、建筑物外墻照明等等。

    本次項目主要使用的模塊名稱為:

    DDRC410FR  4回路10A/路可編程開關控制器

    DDRC620FR  6回路20A/路可編程開關控制器

    DDRC820FR  8回路20A/路可編程開關控制器

    DDRC1210FR  12回路10A/路可編程開關控制器

    l 系統能令開關模塊自動調節各種燈光打開的先后順序,避免由于同時點亮而引起的啟動大電流沖擊。

    l 采用35mm標準DIN導軌安裝,可安裝在配電箱中,便于照明配電系統統一管理。

    l 每臺開關模塊上具備編程插口,管理人員可直接在任意模塊接入系統進行維護。

    2.2 DALI協議熒光光源調光模塊


    辦公區照明控制采用DALI熒光燈單燈單控控制模式,采用先進的DALI高頻鎮流器控制器,配合數字式可尋址燈光接口鎮流器,可實現整棟大樓的熒光燈區域的單燈單控,DALI協議為歐洲開放式協議,保證不同的制造廠生產的DALI設備能全部兼容。


    DDBC100-DALI 1回路DALI調光控制器


    DDBC320-DALI 3回路DALI調光控制器

    l  該系統結構簡單,不用改變強電回路,通過弱電的方式就可對各回路每個燈具進行控制;

    l  只需設置DALI鎮流器的地址,即可直接更換出現故障的DALI鎮流器,編程方式簡單。

    l  診斷等故障報告;

    l  診斷鎮流器故障報告;每個鎮流器和開關輸出時間跟蹤;

    l  設備在線/離線狀態

    l  燈光調光漸變時間(存儲在DALI可調光鎮流器中)

    l  開燈的亮度(存儲在DALI可調光鎮流器中)

    l  每一個鎮流器的故障報警

    l  1200bpS數據傳輸速率:可保證設備之間通訊不被干擾。

    l  系統軟件可寫入參數在DALI鎮流器或變壓器中

    l  采用35mm標準DIN導軌安裝,可安裝在配電箱中,便于照明配電系統統一管理;

    l  每臺模塊上具備編程插口,管理人員可直接在任意面板接入系統進行維護。

    2.3控制面板DRPE系列


    由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果,稱之為場景。邦奇面板可通過單個按鍵實現個別控制、群組控制、可存儲場景控制模式,使用者可以通過選擇面板上不同的按鍵來切換不同的場景。邦奇系統除了一般場景調用面板外,還提供各種功能組合的面板供用戶選用,以適應不同場合的控制要求,如可編程場景切換、區域鏈接和通過編程實現時序控制的面板等。

    控制面板規格尺寸為標準86型銀灰色不銹鋼材制面板,用戶可以通過面板設定需要的照度值,面板上帶有一塊液晶顯示屏,可以將用戶設定好的照度值顯示在液晶顯示屏上,直觀方便。液晶顯設屏也可以顯示特定位置的光感探測器檢測到的實時照度值,可根據用戶的需求對其編程。此外,控制面板還能對發送命令的訊號進行整形,大大降低了操作命令的誤碼率,可靠性極強??刂泼姘迳暇邆渚幊滩蹇?,管理人員可直接在任意面板接入系統進行維護。

    2.4智能探測器DUS704C

    智能傳感器可實現照明系統管理所需的各種感應探測功能,它具有三個功能:動靜探測,用于識別有無人進入探測區域;照度動態檢測,用于自動日照補償以及適用于遙控的遠紅外遙控接收功能。

    2.5便攜式遙控器DTK512

      便攜式遙控器,配有4,6,8,10,12等多種預設置,使用人員可方便的自行調節工作場景。

    2.6網關

    邦奇網關是為了邦奇控制系統和Ethernet網絡之間提供低價有效的集成。用Internet網或共同的LAN網作為主體設計提供場地的遠程控制和將多個場地連在一起。其接口結合一個可編程邏輯控制器,它能處理復雜的條件和時序邏輯及運算功能。

    l   DALI電子鎮流器回路故障指示信號可通過網關傳送到中控軟件上顯示。

    l  系統信號故障指示信號可通過網關傳送到中控軟件上顯示。

    l  網關裝載一個小型獨立的盒子里,采用35mm標準DIN導軌安裝,可安裝在配電箱中,便于照明配電系統統一管理;

    l  設備的電源由邦奇網絡提供,不要求有主電源。

    l  網關支持TCP/IP協議,通過靜態寫入或DHCP動態分配對網關的IP地址賦值。常規模式按點對點或廣播模式將多個網關連在一起,一個完整的環網服務器(Webserver)能夠保證瀏覽器控制局面??蓪崿F子網間集成,并通過中控室帶網卡的監控計算機實現監控。

    2.7中央控制和監控軟件

    對于大型照明控制網絡,用戶需要實現系統實時監控時,可通過PC接口接入邦奇網絡,在中央監控室通過DLⅢSERVER/MAP VIEW軟件實現對整個照明控制系統的管理。

    2.8網絡的接線方法

    網絡通訊線采用帶屏蔽層的五類四對雙絞線(一對備用)電纜。部件間的連接采用菊花形連接方式,即每個部件上只有一進一出二根電纜的引線端頭(第一個部件和最后一個部件除外,只有一根引線端頭),依次將三對不同顏色的雙絞線分別接到+12V、D-、D+和GND的端子排上,如此就連成了一個調光控制網絡。

    3 中國石油大廈智能照明控制系統設計及工作方式

    3.1 網絡系統結構設計

    由于中國石油大廈系統較大,智能照明控制系統將整棟大樓的受控區域相關燈光照明控制,組成一個統一的分布式智能照明控制網絡,系統具有適應不同層次的完善的用戶管理界面,管理人員既能通過控制室的軟件對系統進行監控管理,又能采用流動方式在房間入口等地方,通過控制面板對系統進行操作和管理。另外整個網絡為分布式自由拓撲結構,網絡連接方便、簡單,施工及維護方便、成本低。

    智能照明控制系統根據樓層配置網關。每一層通過一根控制線(UTP超五類線)聯成一個子網;每一個子網通過網關與主干網相連,組成一個統一的照明控制網絡,實現整個辦公樓環境照明燈光的智能控制和能源的自動管理。分布式照明控制系統的網絡規??伸`活地隨照明系統的大小而改變,邦奇網絡能有效地控制各子網和主干網之間的信息流通、信號整形、信號增強和調節傳輸速率,大大提高了大型照明控制網絡工作的可靠性。

    系統子網之間的總線遵循RS485協議,通過網關轉換成TCP/IP協議進入主干網。DALI鎮流器受DALI調光控制器控制,采用標準的DALI協議,通過DALI調光控制器交換信息,其傳輸速率為1200波特。此種系統架構相對于全部使用DALI總線的系統,傳輸速率大大提高。


    子網示意圖:

    總網示意圖:




    3.2本工程設計控制的區域和功能如下:

    名稱

    位置分區

    控制要求

    特有控制方式

    各區基本(相同的)控制方式

    普通辦公區

    小區域動靜探測

    各朝向光感探測

    多點現場面板控制365天時鐘管理

    2 DALI熒光燈調光控制

    2 消防信號聯動

    2 中控室監控(全中文界面)

    小辦公室

    小區域動靜探測

    各朝向光感探測

    就地面板控制

    365天時鐘管理

    領導辦公室

    就地面板控制

    紅外遙控

    內透照明

    365天時鐘管理

    輔助區域

    會議室

    報告廳

    多種光源調光控制

    就地面板控制

    投影幕聯動

    2 消防信號聯動

    2 中控室監控(全中文界面)

    大堂

    開關控制

    就地面板控制

    2 中控室監控(全中文界面)

    2 消防信號聯動

    2 365天時鐘管理

    公共區域(走廊、電梯廳等)

    開關控制

     

    3.2.1辦公區

    辦公區照明控制采用DALI熒光燈單燈單控控制模式,采用先進的DALI高頻鎮流器控制器,配合數字式可尋址燈光接口鎮流器,可實現整棟大樓的熒光燈區域的單燈單控,該協議為歐洲開放式協議性能可靠,并保證不同的制造廠生產的DALI設備能全部兼容。

    該系統結構簡單,不用改變強電回路,通過弱電的方式就可對各回路每個燈具進行控制,DALI高頻鎮流器控制器每個回路可控制64個鎮流器的相應的燈具變化;導軌式安裝簡便。

    多功能探測器

    本工程辦公區采用的探測器為多功能探測器。該探測器具備三種功能:動靜探測,用于識別有無人進入探測區域;照度動態檢測,用于自動日照補償以及適用于遙控的遠紅外遙控接收功能。在ABCD各棟的每一面窗邊(室內),安裝智能探測器,每檢測日照情況,自動調節室內亮度,以始終保持室內恒定的亮度,既創造了最佳的工作環境,又達到節能的效果。

    動靜探測器設置計算書

    動靜探測器(多功能控制器)安置于普通辦公區及敞開式辦公區。由于上班時間辦公區域燈的使用率非常高,因此動靜探測系統只在下班后啟動。在層高2.8米的普通辦公室天花板安裝探測器,可以對直徑較大的區域探測,但是在開放的辦公區域,由于受到桌椅等辦公家具的阻擋,其實際探測范圍也相應縮小,也就是說在無障礙區域紅外探測器是從腳開始,在開放辦公區域,探測器的探測范圍從人的腰部開始,這里以距地面1米計算,避免實際工程中會出現很多盲區。

    探測器為吸頂式安裝,嚴格計算探測范圍為1:1.6的橢圓形區域。按各個區域的使用劃分成若干個單元,

    按照標書要求,探頭的探測半徑設計考慮到以下幾點:

    1)在實際使用時,當7點以后夜幕降臨,員工在自己的座位區加班時,當觸動探頭時,不應該僅點亮座位上方1-2盞燈,避免對員工產生不良的心理影響,應在節約能源的基礎上,適當點亮周圍燈具。

    2)基于對燈具的保護,不宜把探測半徑設定過小,否則由于人員的活動導致過于頻繁的燈光變化,會大大降低鎮流器以及燈具的使用壽命。

    綜上所述,建議采用最小半徑不小于3米的橢圓單元完成探測,詳細計程如下:


    (美國加油站)

    通常情況下,我司探頭在2.4米高度安裝時,探測范圍為8*12.8的橢圓區域,在該項目中實際安裝高度為2.8米,則實際探測范圍計算如下:

    短軸長度       8:X=2.4:2.8

    長軸長度    12.8:Y=2.4:2.8

    則安裝高度為2.8米時 

    短軸長度X=9.3米

    長軸長度Y=14.9米

    在考慮開放辦公區域,探測器的探測范圍從人的腰部開始(這里以距地面1米計算),如下圖:

    為了避免障礙物引起的盲區,以腰部高度所對應的半徑Y’、X’作為實際探頭布置半徑。

    則距地面1米的平面短軸長度(直徑)      9.3:X’=(2.8-1):2.8

    距地面1米的平面實際長軸長度(直徑)    14.9:Y’=(2.8-1):2.8

    則安裝高度為2.8米時以高度為一米的平面 

    短軸長度(直徑)X’=6米

    長軸長度(直徑)Y’=9.6米

    系統通過探測器進行自動調控,當有人進入該區域時,該區域燈光會自動點亮到合適的照度,當人員走出后,該區域燈光會延時一段時候后自動調用到低耗電場景或關閉,保證完全覆蓋,消除盲區和死角,解決加班時照明能源浪費的問題。(如下:以色列中石油加油站)

    光感探測器設置計算書

    在ABCD四棟辦公樓中普通辦公區凡帶有玻璃窗的區域(具體位置詳見圖紙),均應實現日光補償探功能。由于我司為貴項目提供的探頭具有三合一功能,所以在普通辦公區設計的多功能控制器(即動靜探頭)還可同時完成光感探測的功能,大大降低了設備成本。根據標書要求在每個區域每個朝向靠近窗邊1米的位置安置的多功能探測器(含動靜探測功能),完成該方向的日光探測補償問題,同時該排其他多功能探頭也可輔助完成光感探測功能,避免了由于大開間距離過長以及當房間單獨手動調節窗簾等問題造成的影響,大大優化了方案,提高了使用功能。

    每個房間各排燈具均可根據日光探測器進行自動調整亮度,安裝智能探測器,檢測日照情況,根據室外天氣不同的陰晴狀態做梯度設計,自動調節室內亮度。使房間內始終保持恒定的亮度,既創造最佳的工作環境,又達到節能的效果。

     

    另外,每個區域靠近窗邊1米位置光感探測器,可將實時探測到的光照度LUX值反映到該區域的就地控制面板的液晶顯示屏上,便于使用者通過控制面板根據需要隨時改變室內照度。

    3.2.2領導辦公室

    領導辦公室采用調光、開關相結合控制設置多場景面板功能,設置會客、休息等模式,配備遙控器,由領導或秘書根據領導個人習慣自行調節。

    3.2.3會議室/報告廳/簽約大廳照明控制

    中小會議室以及報告廳是舉辦各種不同會議的重要場所,兼有一般會議、電話會議、專題報告、視聽講座等多種功能。

    采用智能照明控制系統通過對各照明回路進行調光控制可預先精心設計多種燈光場景,提供調光控制,實現場景的淡如淡出,光線的漸明漸暗的變化。使得會議廳在不同的使用場合都能有與之相應的燈光效果,如:會前準備模式、少人會議模式、多人會議模式、演講、會議演示模式、會議休息模式、清掃模式等場景,工作人員可以根據現場需要通過控制面板手動選擇,同時還可以控制投影幕的升降。

    在入口處安裝可編程控制面板,可預設置多種燈光場景,可以對燈光亮度調整,并且對預設置場景編程修改,可通過上下箭頭按鍵調至任意滿意的照度。

    與會議系統進行聯動。會議室預留2條回路可控制電動投影幕升降。

    3.3中央集成和管理

    中央監控室安裝中央監控PC機,上面安裝全中文監控軟件,通過大樓以太網接入系統,管理人員可通過鼠標進行場景操作設置、設備管理和監控和編程,人機界面友好。

    l 總體功能

    1)監控系統軟件是以Microsoft Win98,WIN2000和WINxp為平臺的一個實時監控軟件,它能與邦奇的邦奇網進行通信,實現實時監控。

    2)監控系統軟件具有中、英文文字和數據的輸入和顯示的性能。

    3)軟件可對系統的場景設置編程、系統時間編輯和邏輯判斷。

    4)監控軟件便于安裝、使用和維護,系統工作靈活、穩定、可靠和有擴展性,并具有防止被他人復制盜用的措施。

    l 特點

    1)圖形界面

    2)實時燈具狀態

    3)能源消耗監視

    4)控制組的圖形化重新設置

    5)自動時序事件列表的簡述

    6)宏指令或程序產生的簡述

    7)用戶日?;虬从媱澗S護報告

    8)用戶能利用一般軟件工具通過后臺數據庫產生用戶報告

    9)燈具工作時間監控

    10)   系統自我檢測和診斷信息

    11)   全局控制和手動控制

    l 監控功能

    1)用表格方式或燈光控制系統回路平面圖方式顯示查詢和操作。

    2)可對照明控制系統各樓層、各照明區的現行場景進行查詢。

    3)可對照明控制系統各樓層、各照明區的現行場景進行控制。

    4)查詢和控制各個控制區域的燈光場景

    5)可對照明控制系統各樓層、各照明區的燈路、亮度、模塊和面板在網上的工作情況進行檢測。

    6)可通過調用AutoCAD制作的照明平面圖監控各樓層、各照明區的回路內模塊、面板的工作。

    7)系統操作分為操作員級和管理員級,能分開設置密碼并可修改,實現分級管理。

    8)可導入下列各項圖表數據:

    ?  以Excel方式表達的照明工程回路參數表。

    ?  以AutoCAD方式表達的照明工程的照明平面圖和各層照明系統圖。

     

    ?  各照明樓層各個區的場景數/名清單。

    ?  各照明樓層區的數/名清單。

    ?  各照明樓層(或各配電間)配置的照明控制設備清單。

    ?  各照明控制區的漸變時間數據表。

    ?  燈的壽命時間參數。

    9)可實時記錄監控期間系統發生過的操作(場景切換、系統運行檢測)。

    10)可實現對系統內一些數據表格進行打印的功能。

    11)系統應可實現以天、周、年為周期的定時設定功能,實現各受控區域的自動化管理。

    12)智能照明控制系統實現以下標準DALI功能:

    l 一條DALI總線上控制64個鎮流器(DALI短地址模式,存儲在DAL I可調光鎮流器中)。

    l 16個DALI分組(組地址,存儲在DALI可凋光鎮流器中)

    l 16場景(存儲在DALI可調光鎮流器中)

    l 燈光調光漸變時間(存儲在DALI可調光鎮流器中)

    l 開燈的亮度(存儲在DALI可調光鎮流器中)

    l 每一個鎮流器故障報警

    l 1200bpS數據傳輸速率:可保證設備之間通訊不被干擾。

    13)能夠滿足中央監控的要求,能夠提供各類系統運行報表及照明能耗報表。

    14)子網網關的IP地址可通過系統軟件或直按撥碼的形式更改。系統軟件能通過網關直接尋找及更改單個DALI鎮流器或變壓器的地址。系統軟件能通過網關直接關斷單個DALI鎮流器或變壓器的主要電源。系統能直接提取單個DALI鎮流器或變壓器的輸入和輸入有關電氣數據。

    14)數字智能照明控制系統是雙向通訊,不僅可以發送控制指令,而且可反饋數字控制裝置如鎮流器工作狀態和故障信息,給例行維護和集中管理提供極為重要的基礎。

    15)以下參數可通過DALI鎮流器或變壓器實時反饋回系統,并在中控室實現故障報警。

    l實時電壓及類型

    l輸入實時電流值

    l輸出實時電壓及類型

    l輸出實時電流值

    16)報表監控軟件,每一個燈具產生的運行狀態報告或故障報警可以通過Excel格式輸出或者是作為E一mail發出。

    4.智能照明控制系統應實現的效果

    1) 節能。利用智能管理器預先進行光照度的設置,保證只有當必需的時候才把燈點亮,或點到要求的亮度,從而大大降低了大廈的能耗,節電可達到20—50%以上。

    l 普通辦公室DALI單燈調光+光照補償+動靜探測+面板控制+時間管理+中央監控  節能約占該部分能耗的50%

    l 領導辦公室、3、4層會議室、功能區域回路調光+面板控制+中央監控節能約占該部分能耗的20%

    l 公共走廊、電梯廳、地下等區域回路開關+時間管理+中央監控 節能約占該部分能耗的15%

    對于大型的辦公樓,其照明能耗約占整座建筑物能耗的30%左右,照明節能除了在燈具、光源的選擇和照明方式的設計上需有所考慮,照明控制設計合理更是重中之重,通過以上各種方式,智能照明控制系統的設計首先實現了節能這一基本的功能。

    2) 高效管理。作為大型的辦公樓,照明系統日后的管理和維護工作量十分繁重,利用智能照明控制系統集中管理的特點,將普通照明人為的開與關轉換成了智能化管理,同時保護燈具,延長燈具壽命2—4倍,大大減少運行維護費用,并帶來極大的投資回報。在系統設計和配置上結合業主的管理要求,為實現照明系統的高效管理提供技術手段。

    3)舒適。照明是建筑物功能上的基本需要,作為一座現代化的建筑物,它同時還應滿足舒適性的需要,作為大空間的建筑,其照明效果的好壞會直接影響到人的身心健康。邦奇智能照明控制系統靈活的控制功能,盡可能地營造出舒適的視覺環境。尤其是在中國石油大廈的各個空間,配以可調光電子鎮流器的日光燈在智能照明控制系統控制下與傳統的日光燈照明系統相比具有顯著的優點。

    因為配有傳統鎮流器的日光燈以100HZ的頻率閃動(電網頻率的2倍),這種頻閃使工作人員或賓客頭腦發脹,眼睛疲勞,降低了工作效率和舒適度。而可調光電子鎮流器則工作在很高的頻率(40KHZ-70KHZ),不僅克服了頻閃,而且消除了由于使用START而造成起輝時的亮度不穩定,給員工提供了比精良的房間裝飾更為重要的有利于健康的舒適環境,同時也提高了舒適度,而這一點卻給業主帶來預想不到的巨大經濟回報。

    4)縮短工期。利用智能照明控制系統布線、安裝方便的特點,在對原照明系統設計基本不作變動的前提下,(寧波加油站)在控制系統的設計上既達到預期的目標,又縮短了工期。


    上一頁: 加油站
    下一頁: 對不起,沒有信息!
    高清一区高清二区