蔡紅蕊 （廈門萬安智能股份有限公司， 福建 廈門 361008）

1 前言

在某住宅小區(qū)智能化設計中，業(yè)主提出了對地下車庫的公共區(qū)域照明進行智能控制的要求，一方面要實現(xiàn)中心集中監(jiān)控和管理，在提高物業(yè)管理效率的基礎上，可實現(xiàn)本項目的低碳與節(jié)能，滿足本項目申報綠色建筑的功能和需求；同時還要求在住戶的車輛駛入和停放時，結合車輛出入管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛駛入時燈光智能引導的效果，為業(yè)主提供溫馨的回家氛圍。為此結合該地下車庫的原照明設計情況，依據電氣照明設計規(guī)范，為本項目設計了一套地下車庫照明引導與智能控制系統(tǒng)。

2 項目概況

本住宅小區(qū)共有1號（北一）和2號（北二）兩個地塊，分別設置1#和2#兩個各兩層的地下停車庫，兩個地下車庫只在地下二層通過一個寬12.5m、長47.45m的通道聯(lián)接。

由于項目地塊的形狀不太規(guī)則，且為了保證建筑主體內戶戶觀海，因此地下車庫的通道和停車區(qū)域隨建筑主體的形狀和位置也被劃分得不夠規(guī)整，內部停車區(qū)被分割成一塊塊小區(qū)域，較少有平直的車流干道。因此在照明的回路、尤其是在車輛的出入坡道上的回路設計，以及智能控制和車輛燈光引導控制的設計上，都有較大的難度。而本設計的重點就是要解決好這些方面的難題。

3 設計說明

項目設計通過分析地下車庫照明的功能和控制需求，為了達到低碳節(jié)能的效果、設計合理的控制模式，相應選擇更有效的照明燈具；在重新對照明回路進行合理劃分后，結合停車場管理進行集成，最終實現(xiàn)車輛駛入的照明引導控制。

3.1 地下車庫照明現(xiàn)狀

該項目地下車庫照明配置的總用電負荷為335kW，共配有配電回路849路，分別由設在各車庫內的19臺電氣控制箱供電。其中1#地下車庫地下1層4個，地下2層5個；2#地下車庫地下1層4個，地下2層6個。車庫1層設置了采光井，2#車庫設有部分光導管。

由于這些配電箱的位置分散且距離較遠，采用人工開啟或關閉時，一次啟閉就需要近一個小時的時間。因此，設計上需選用一種集成智能照明控制系統(tǒng)，一方面能滿足對進入地下車庫的車輛進行照明引導、突出主題；另一方面通過智能控制及時掌握地下車庫內照明燈的運行狀態(tài)及故障情況，可避免電能和人力資源的浪費，實現(xiàn)節(jié)能降耗；且還能有效地為地下車庫照明的控制管理和維護保養(yǎng)提供方便。

3.2 功能需求分析

系統(tǒng)首先應滿足綠色建筑要求，按時段根據不同情況對地下車庫的照明回路進行智能控制，選擇經濟實用壽命長的燈具，最大限度地減少照明用電，實現(xiàn)低碳節(jié)能。

其次應實現(xiàn)車輛進出燈光引導功能，在車輛進入地下車庫時將該車輛信息發(fā)送到智能照明系統(tǒng)，沿程順序將該車行主干道的燈光打開，引導至該車的固定停放區(qū)域。

系統(tǒng)能自動控制地下車庫照明的開和關，根據不同時段、不同天氣情況下的照度，及時準確地控制和改變照明的開關時段和時序。

● 白天

地下車庫內部通過采光井和光導管的應用，室外陽光充足時可保證地下一層車庫采光井和光導管周邊區(qū)域的基本照度要求；在陰雨等天氣時，系統(tǒng)通過照度傳感器感應開啟距離采光井和導光管較遠區(qū)域、以及地下二層車庫內的燈光照明。

● 晚上

根據不同時段分別設定模式進行智能控制（消防應急照明常開）。

在車輛進出高峰時段，系統(tǒng)自動按時打開車庫內所有干道的照明燈，保證充足的照度需求，保障行車的安全。

其他非高峰時段，根據車輛進出實現(xiàn)智能引導和控制。

無車輛進出時：只開啟消防應急照明。

車輛駛入：住戶在車輛出入口刷卡（或車牌識別），智能照明系統(tǒng)可自動識別其車位所在的片區(qū)，并點亮車庫入口到所屬停車區(qū)域的主干道燈光。

車輛駛出：一種維持消防最低照度狀態(tài)的方式，該方式從節(jié)能角度考慮比較經濟。

停車區(qū)到樓棟入口部分人行活動時的照明，采用動態(tài)感應開啟照明的方式，將該區(qū)域的燈打開，為人行提供充足的照明。

3.3 照明區(qū)域和回路劃分

由于要實現(xiàn)車輛的引導，照明回路的劃分主要考慮各地下車庫出入口及車位片區(qū)設置對應的燈光回路的對應關系。因此照明回路進行如下劃分。

1） 將停車區(qū)域和車行主干道的照明回路分開設計。

2） 停車區(qū)的照明回路，根據各單元樓住戶就近停車的原則，每個單元劃分一個大的停車區(qū)域；再根據照明回路長度不超過20～30m將大區(qū)域劃分為多個小照明區(qū)；各區(qū)域內可設置2個回路，其中一個為應急照明回路，平時夜間均開啟；另外一個為普通照明，可做感應和引導控制。該方式可滿足住戶回家從停車位到單元距離較近，不僅減少業(yè)主行走路程，同時也可減少燈光感應控制次數，延長系統(tǒng)使用壽命。

車行干道的照明回路長度，主要依據各停車大區(qū)域和小區(qū)域的范圍確定劃分，結合停車照明區(qū)的范圍考慮，每個照明回路的長度設計不超過20～30m。

每個車行干道設計2個回路，其中一個為應急照明回路，平時夜間均開啟；另外一個為普通照明，高峰時此回路全開，其他時段均關閉。

3） 地下車庫一層內部設有采光井和導光管，該部分區(qū)域自然光線良好；為了更好地實現(xiàn)節(jié)能效果，在部分光線良好的區(qū)域與其他照度較低的區(qū)域設計了不同的照明回路，并分別設置照度傳感器，可實現(xiàn)在不同自然照明程度下最少開啟照明回路。

3.4 燈具的選擇

結合前面照明的智能控制需求、模式、照明片區(qū)和回路的劃分，以及經濟節(jié)能的原則，設計選擇適合的燈具和安裝方式。

考慮到地下車庫對照明光線的顏色要求不高，燈具的選擇遵循經濟、節(jié)能的原則，且考慮前期的投入成本，地下車庫的照明燈設計主要采用T5熒光燈，個別地方設4U節(jié)能燈。

由于主車道需對車輛進行駛入引導，在車輛駛入時即將相應車行主干道的燈光提前打開，為了實現(xiàn)引導的效果，設計將車行主干道上方的T5熒光燈采用線槽式安裝方式，安裝凈高為3m。停車區(qū)部分采用相對經濟的鏈吊安裝方式，安裝凈高為3.5m。設計照度滿足表1的要求。

3.5 智能引導與控制設計

本項目地下車庫作為重要的停車場地，有燈光照明的需求，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，需選擇安全的線控方式，有效防止誤操作。因此，在此設計方案中采用了總線型的智能照明控制系統(tǒng)對整個停車場照明進行集中化控制。

表1 一般照明照度標準（除裝飾照明外）及照明功率密度值

1） 系統(tǒng)配置

各配電箱照明電源均為220V，在各照明配電箱旁邊均設置一個可編程智能控制開關面板提供本地控制，面板可用于車庫燈光照明的手動控制，也可作為中控的備用措施和應急方式。智能控制面板可實現(xiàn)本地控制、群組控制、場景控制、遙控功能及狀態(tài)顯示。

在各停車區(qū)，按區(qū)域設置動態(tài)感應器，人員在相應區(qū)域行走時，可提供相應區(qū)域的照明控制。

在兩個車庫各設置了1個照度感應器，感應器提供實時的照度信息，系統(tǒng)根據日照情況進行智能開啟或關閉地下一層采光井和光導管周邊相應控制區(qū)域的燈光；地下二層沒有采光井和光導管等自然照明，因此不做控制。

系統(tǒng)控制中心設置在地面一層的智能化總控中心，通過中心的可視化平臺，可對整個地下車庫的燈光進行集中控制，監(jiān)控整個系統(tǒng)的所有照明回路，并有效分析和管理整個照明控制系統(tǒng)的所有設備。系統(tǒng)包括燈光控制、場景設置、應急照明控制及引導控制等。

引導功能主要通過在智能化總控中心與停車場系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)車輛駛入的燈光引導功能。當車輛進入地下車庫時，車輛讀卡或圖像識別信息通過停車場系統(tǒng)，向照明控制系統(tǒng)發(fā)出信號，聯(lián)動控制打開相應車道的燈光。

2） 控制模式與內容

系統(tǒng)可通過車輛照明引導控制等實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能管理與車輛入場后的燈光引導功能與效果，可進行時間和定時控制、移動感應控制、光感應控制及遠程控制，還支持網絡遠程監(jiān)控及使用移動電話控制。

地下車庫平時的照明處于自動控制狀態(tài)，系統(tǒng)可據實際照明及車輛的使用情況，將每天的照明分為幾個時段，在不同時段采用不同的控制模式。

平時節(jié)電模式：提供日常模式車庫照明，主要服務于日間一般性功能照明需求，白天有日光且車輛較少時只開車道燈，以降低照度節(jié)省能耗。在需觀察車輛時，可開啟局部車道的照明，經延時后關閉；該模式還應滿足夜間戶外活動及一般性照明要求。

車輛進出繁忙模式：車庫照明處于全開狀態(tài)。

車輛引導模式：適用車輛在非進出高峰時段，車輛駛入進行照明引導。通過軟件的設置自動控制燈光回路和燈具的數量。

應急模式：主要是在消防報警時的應急照明。

臨時模式：適用于上級單位緊急通知、臨時開關燈。

在這些模式中，可再根據不同時段進行控制方案的調整，以達到不同區(qū)域不同的照度和控制方式，既可使照明得到有效的利用、減少電能的浪費，也可保護燈具并延長其使用壽命。有特殊需要時可通過管理室和配電箱旁邊設置的開關面板，實現(xiàn)手動開關閉；具備自動控制的條件時，不需要手動，系統(tǒng)便可自動恢復自動控制和運行狀態(tài)。

3） 應急照明處理

系統(tǒng)一旦發(fā)生緊急情況，應急照明配電系統(tǒng)從雙值輸入模塊接入消防信號，應急照明驅動器強啟應急照明回路，將所有應急照明燈具開啟到全亮狀態(tài)，配合車庫處理應急事件。

4） 與其他系統(tǒng)聯(lián)動

系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)結構，可采用OPC等方式實現(xiàn)與空調、取暖、防盜系統(tǒng)等其他樓宇自動化控制系統(tǒng)的聯(lián)動。

表2 與其他系統(tǒng)的聯(lián)動

5） 系統(tǒng)網絡

系統(tǒng)采用屏蔽或非屏蔽雙絞線方式的通信線路，各現(xiàn)場設備如照明控制器、可編程開關等均可設定通信地址。系統(tǒng)按標準現(xiàn)場總線連接方式進行設計，單一網絡中最大可容納255個子網，每個子網可以容納254個設備（設備指智能繼電器、調光器、可編程面版、觸摸屏、定時器、紅外傳感器、照度傳感器等裝置）。

系統(tǒng)網絡采用“自由拓撲”的連接方式，可以連接成星型、總線型或是以上連接方式的復合型網絡，但在星型結構的匯接點需要使用總線耦合器，以便提高總線通信質量。系統(tǒng)采用RSTLC串行通信方式，通信速率可達9 600 bps，基本傳送距離為1.2km，通過增加網橋或網關，可擴大至任意距離。

3.6 照明控制系統(tǒng)

照明控制系統(tǒng)圖見圖3。

3.7 主要功能與特點

系統(tǒng)可容納無限個回路，具有高可靠性、很強的環(huán)境適應性、抗干擾能力強及廣泛的負載適應性等特點。具備集中控制功能、自動操作功能、多種控制模式及自動巡檢功能等。

1）主要控制功能

（1）時控功能

● 制定年時間表

確定項目所在城市，系統(tǒng)可根據所在地經緯度計算全年的日出日落時間表，在此基礎上結合該項目地下車庫照明開關燈的實際時間，然后進行人工調整形成全年的照明控制時間表。系統(tǒng)按照設定的年時間表進行日常的自動開關燈，并可實現(xiàn)提前 5～10min預報關燈（采用瞬間熄燈方式）。系統(tǒng)具備定期自動和手動校時功能，保證系統(tǒng)開關燈的合理性和準確性。

● 定時預案控制

在年時間表的基礎上，系統(tǒng)可根據不同的需要，設定不同控制預案。值班人員將某些與國家節(jié)假日或本開發(fā)商有關的特定日期設定為定時開關時間表，把區(qū)域范圍內的照明按照要求的時間進行開關控制。還可設定在某個時間范圍內進行預案控制，超出這個時間范圍系統(tǒng)自動恢復日?？刂茽顟B(tài)。

● 獨立時控功能

系統(tǒng)內部可獨立進行時間控制，在照明控制中心發(fā)生故障時，根據預置的開關燈參數或臨時設置開關燈參數進行控制，可以保存一年多個回路、多個時間段的開關燈時間，并根據季節(jié)變化設定控制參數，對網絡的占用程度降到最低。

● 光控

系統(tǒng)設置了照度感應器，白天根據感應到的控制區(qū)域內的照度，自動實現(xiàn)開關控制。光控是對時控缺點的補充，充分考慮了天氣對照度的影響，可實現(xiàn)陰雨天光照不足時開燈，天氣晴朗光照度充足時限制開燈。

（2）分組控制功能

根據不同類型的照明燈控制要求，可對照明設施按照管理區(qū)域、照明類型任意控制終端的任意控制回路進行分組、設置、控制、查詢和顯示；分別對各組編制不同的時控方案或時控和光控相結合的控制方案。同時可按動態(tài)照明管理原則對不同分組的照明燈設備，按照時間、地點區(qū)域、應用場合的不同進行開關控制，達到“按需照明”的目的，節(jié)約照明費用。需要改變某一配電箱或某一回路的分組時，只需要在控制軟件上設置即可，勿需變動配電箱的電纜接線。系統(tǒng)可實現(xiàn)靈活分組、混合編組等控制的多樣化，如整體控制、分區(qū)控制（面控）及線控等控制方式；對每一支路都可以方便地進行時控、光控、強制開關燈、巡檢、實測、遙視及參數等操作。

（3）系統(tǒng)安全管理功能

系統(tǒng)采用了嚴格的安全管理措施。系統(tǒng)軟件具有用戶權限設定和管理功能，可根據實際需要設置多個不同權限用戶，分別設定相應的密碼及操作記錄。不同權限范圍內的人員，只能在限定權限級別范圍內對系統(tǒng)進行各照明燈控制功能設置、修改和控制，且每項操作的具體內容及時間均會存入數據庫，非超級用戶不能修改。系統(tǒng)可設定和實施多級操作口令和自動密碼保護，在特別要求控制開關燈時需要發(fā)雙重指令，能有效避免用電傷人事故發(fā)生。

（4）遠程監(jiān)控功能

系統(tǒng)可通過因特網、局域網、以及電話實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能?？杀O(jiān)視系統(tǒng)和各終端的最新或歷史數據和故障情況?？蓪h程終端進行設置，如報警正常范圍和上下限的設定；開關燈時間的修正，提前量的設定，開關燈照度的設定，改變某終端配置，初始化某終端配置；改變某終端某一回路、電流、電壓、功率等正確數據，此組數據能在巡測或檢測中自動完成，也可手動輸入；改變巡測周期，白天和夜間能分別設置巡測周期；通過中心控制室對監(jiān)控終端進行校時，劃定管理分區(qū)和照明類型分組。

（5）自檢功能

系統(tǒng)具備對內存，輸入/輸出設備，繼電器，以及通信裝置等工作狀態(tài)的自診斷功能；安裝施工完畢后，調試工作可通過網絡遠程或中央控制室進行，通過遠程調試確定故障點后，針對性的對故障進行排除。系統(tǒng)的不間斷故障巡檢，及時發(fā)現(xiàn)和處理各種故障，確保車庫照明效果的完好率達到100%。

（6）數據查詢統(tǒng)計打印功能

可以對各監(jiān)控終端任意時間的數據按照年月日進行查詢和統(tǒng)計；可以定時將各監(jiān)控終端的電壓電源亮燈率等運行情況進行查詢和統(tǒng)計；可以對任意一天的實際照明開關時間等進行記錄、查詢和統(tǒng)計；可對歷史故障、登陸信息進行查詢和打印。

（7）系統(tǒng)擴容功能

系統(tǒng)沒有最大容量限制，可根據地下車庫照明的實際需求、發(fā)展和管理，任意增加或減少監(jiān)控終端設備。

2）硬件主要特點

設備采用分散控制方式，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；雙向式網絡，具備極強的穩(wěn)定性；各控制器內置高性能微處理器（CPU），可維持系統(tǒng)穩(wěn)定的運行；具有自檢功能，易于維護和管理，且所有設備部件為插入式模塊，發(fā)生故障時可輕易地更換；可在中央主控中心與現(xiàn)場控制器之間上傳或下載程序，亦可通過網絡電腦直接修改現(xiàn)場程序；以其極佳的兼容性和隨意的網絡拓撲結構組成多種類型的網絡系統(tǒng)。

4 結束語

本住宅小區(qū)地下車庫照明采用了總線型控制系統(tǒng)，擴展非常容易，施工維修和保養(yǎng)都很方便?？筛鶕煌瑘龊?、不同時段建筑夜景照明的需要，通過系統(tǒng)的功能，設置多種控制模式，進行不同組合的亮燈；更可將各組建筑物等照明統(tǒng)一管理，使不同時段的車庫有不同的效果，能夠有效地避免誤操作的出現(xiàn)，節(jié)省大量的人工和材料等費用，并達到綠色、低碳、節(jié)能的目的。該照明設計方案預計用電量可節(jié)省約30%，相關管理人員預計可由原先的4人減少到1人獨立操作，可大大提高工作效率，節(jié)省人力。

需要注意的是，由于項目的車庫照明控制是在前期設計完成的，在工程實施時應結合電氣要求、現(xiàn)場條件以及其他需求進行調整，確定最優(yōu)的施工方案，為項目的地下車庫照明引導與智能控制實現(xiàn)良好的功能預期和經濟效益。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB/T50314-2006智能建筑設計標準[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.JGJ16-2008民用建筑電氣設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部. GB50034-2004建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[4]中華人民共和國電力工業(yè)部.DLT645-2007多功能電能表通信規(guī)約[S].北京：中國計劃出版社，2007.