芒果网总部大厦智能化工程智能照明控制系统

深圳合广测控

1.概述
芒果网总部大厦是芒果网公司办公、商务、会议、酒店等功能于一体的高标准、智能化、综合性商务大厦。该大楼为地上23层，地下3层，用地面积4153平方米，建筑高度100米以内，设计23层，总建筑面积50596平方米，芒果网总部大厦以打造低碳节能的绿色建筑、与环境融合，突显自身特色为设计理念。这座造型新颖、功能齐全、人文环境优良的大厦建成后将成为深圳高科技园南的一颗璀璨明珠。
1.1目的和意义
智能照明控制系统设计与应用的目的和意义：
（1)良好的节能效果
    采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的预设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗。
    （2)延长光源寿命。
不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，降低了照明系统的运行费用，管理维护也变得简单了。无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。
智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压，同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2～3倍。
（3）改善工作环境，提高工作效率
    良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。
智能照控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。
（4）实现多种照明效果
    多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、会议室等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。
    （5）管理维护方便
    智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数存储在控制模块中，这些信息的设置和更换十分方便，使大楼的照明管理和设备维护变得更加简单。
1.2编制依据
根据芒果网总部大厦项目组的要求，同时结合各方设计单位提供的功能需求及设计建议。经过认真的解读和分析后设计了本套智能灯光控制系统方案。
2.需求概述
2.1项目定位
本项目归属商用办公建筑照明智能化控制类别。
    智能照明控制系统应是，国际通用的标准现场控制总线系统。
2.2系统要求
        采用主电源经可编程控制模块后输出照明用电
        通过可编程模块在控制室实现对公共区域的照明控制
        具备场景、定时功能
        国际标准总线制结构
        分散、集中、对等控制
        控制模块采用标准导轨安装
        控制系统模块化安装   
        系统具备开放的协议         
        模块具有独立的CPU和储存器  
2.3控制范围需求
        本工程主要对地下室照明、大堂照明、电梯厅以及环核心筒的公共走道照明实施智能照明开关控制。
        智能照明主控器设置于保安监控室、控制模块设置于照明配电箱内或旁边，实施集中智能控制，不另外现场设置控制面板

2.4系统功能需求
1        需要灯光具备单回路开关、群组开关的控制功能
2        需要灯光具备单回路调光、群组调光的控制功能
3        需要灯光具备整体场景组合变化的控制功能
4        需要灯光具可编程智能触控面板控制
5        需要灯光具备无人工管理逻辑功能，定时控制
6        需要控制系统具备紧急手动开关功能
7        需要控制系统具备干接点信号，模拟量信号接入功能
8        需要控制系统是高性能的现场总线型智能照明控制系统
9        需要控制系统有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动。开放协议：Modbus、Opc、Lonworks或其他。
2.5系统理念需求
1        照明自动运行与人工开关相结合
2        照明亮度与应用场合相结合
3        照明以场景为基本控制单位
4        照明与第三方设备相联动
5        照明计算机集中管理控制

3.主要设计构想与实施策略
3.1系统的组成
项目采用总线型式的智能控制系统，主要用于对照明系统的控制。也可用于环境、空调、会议中控等第三方系统联动。
3.1.1系统主要设备
系统所有的单元器件（除电源外）均有全球唯一物理地址与唯一总线地址，可通过配置软件对设备进行设置定义功能。
系统模块可分为三类：系统单元设备、系统输入设备、系统驱动设备。

类型        设备名称        安装位置        安装方式
单元设备        电源模块        配电箱        标准导轨
        通信协议模块        配电箱        标准导轨
        场景定时模块        配电箱        标准导轨
        DALI网关模块        配电箱        标准导轨
输入设备        智能控制面板        墙壁        标准导轨
        通用输入模块        配电箱        标准导轨
        动静感应器        天花板        吸顶
                       
驱动设备        智能继电器模块        配电箱        标准导轨
        智能调光模块        配电箱        标准导轨
                       
                       

系统内所有模块，由控制总线（四芯控制线或网线）手递手形式依次连接成网络。当有输入时，输入单元将其转变为信号在系统总线上广播，所有的输出驱动单元接收并做出判断，控制相应回路输出。
3.1.2系统网络拓扑
根据总线特性及其它因素考虑，每楼层设置两条或三条控制总线（根据设备数量多少而定）。
每条控制总线将区域所辖配电箱中模块与控制面板，依次手递手形式连接成总线型构造。动静探测器通过控制线连接通用输入模块而融于总线。
每条总线通过通信协议模块与楼层交换机相连接，形成子网形式。凭借楼宇的主干网络，将各楼层的子网形成统一的智能照明控制网络。
此网络架构能有效地控制各子网和主干网之间的信息流通、信号整形、信号增强和调节传输速率，提高系统工作的可靠性、有助系统设备的拓展性。

3.1.3系统管理与集成
项目设计中是将智能照明控制系统作为BA系统的一个子系统，有开放的通信接口和协议，方便与总集成联动。开放协议：Modbus、Opc、Lonworks或其他。并与BA系统实现集成，将相关的信息返回给楼宇管理系统，作为维护管理信息系统的数据。
　 在总控室设置智能照明的最高权限管理计算机。分楼层可设具备一定控制权力的监控计算机。方便日常的控制管理。　
3.2系统的应用
3.2.1大堂
大堂是员工出入的必经之路，其灯具的选用和照明布置不只是为了大堂照明的需要，更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调。作为一个现代化高档写字楼应该最大限度地为人们提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。整个大堂的照明由系统自动管理，系统根据大堂运行时间自动调整照明效果。
大堂配电箱安装可编程控制模块，根据各个区域各种功能特点和不同的时间段，可预设多种照明场景；同时，工作人员也可进行手动编程，能方便地选择或修改照明场景。
如设置，早晨、中午、傍晚、工作、假日、离开等场景模式，通过各个回路不同的排列组合，最终实现，在灯具开启数量最优化的同时实现照明环境美化与实用功能的最大化。
照明控制系统具有抑制浪涌等保护功能，可延长灯具寿命，对于保护昂贵的吊灯和镂空区域难安装域的灯具有特殊意义。


3.2.2地下室
写字楼地下室一般用作地下停车场，由于地下停车场的特殊性，比如面积较大、层高较低、设备管道密集、没有或很少自然采光等，需要有大量的长期照明设备。在照明设计时应多方面斟酌，设计缺陷会影响行车安全、误导行车方向、浪费能源。
本项目设计主要根据三个原则设计停车场照明：1、通过分组实现停车场出入照明过度；2、设计适当的灯群、光带形状，构成有秩序变化的照明区域，是车库的车道、车位区域与灯组、地面照度变化相呼应，为行车、泊车创造一个明晰的灯光引导流程；3、确定照明的交叉—间隔分组控制模式、不同时段开启分区、分组照明，在满足使用的前提下最大限度地节约电能。
3.2.3电梯厅
电梯厅在上班时间经常有人出入，因此这里的灯光应该常常保持打开状态，而下班之后，相对出入人群较分散，此时可启动某一场景模式，在此模式下配合人体感应器，有人出入时便开启灯光，有效地节约电能，也方便了管理。
3.2.4公共走道

办公区内过道、等候区、接待区等公共区域采用自动照明控制，正常工作时间全开，非工作时间改为自动照明，节假日无人时可以只亮局部照明。各入口处都不设现场手动控制面板，统一由中控室集中控制管理。
采用定时控制，分时段进行定时。白天把动静感应器禁用，晚上系统自动开启感应器，实现人来灯亮人走延时关灯的节能效果。
系统配置了时钟控制模块,对大厦的照明定时控制,按时开、关灯，节省人力、电费，提高效率和管理。例如，早晨上班前一小时可定时开启走廊1/2灯具，给清洁人员做清洁照明；工作时间开启走廊全部照明；深夜休息时间通过红外仅开启1/3灯具，做基本照明。
在上班高峰期，灯光全开；人少时启动动静感应器，感应到有人来往才启动灯具；子夜时段可设置长明灯加动静感应器控制。
3.2.5中控室
中控室作为整个智能照明系统中心控制单元，既具备面板手动控制功能，又具备电脑软件控制功能，并且，通过电脑软件还能实现对现场灯光的实时查看，了解设备运行状态，由管理员统一管理。

3.3系统的环境要求
3.3.1物理位置
各种控制模块均置于配电箱中，明箱或暗箱均可。不需另设配电箱，配电箱子尺寸需根据模块数量而核定。
控制面板安装于相应控制灯光回路附近墙面上，与传统开关面板安装方式一致，安装位置可根据装饰效果而定，无特定需求。
3.2.2强电需求及初步设计       
整套照明控制系统为分布式照明监控系统。
1、各照明区域均设有强电配电箱，智能照明模块安装此处。
2、配电箱内应有与回路相匹配的断路空开、导轨、线排等附件。
3、所以受控照明灯具回路的强电线（火线、零线），均引入配电箱内。按图纸进行回路线标的标记。
4、 注意三项电负载平衡，非调光模块上，可以接不同相序。调光模块上，同一个模块的所有回路应为同一项。
3.2.3需要其它系统或专业配合事项
1、 调光灯具的选型。灯具为可调亮度型灯具。
2、 配电箱尺寸的制作，需与智能照明控制模块尺寸相符合，并有余位。
3、 强电线缆、空开规格尺寸按电气规范进行选取。
4、 强弱电布线。所有强电线均采用设计院要求型号电缆敷设，强电线(负载的火线、零线)都拉至配电箱内，所有弱电线均采用RVVP4*0.5（四芯带屏蔽软线）或UTP5（超五类网线）线敷设，以手拉手方式将每个面板与模块连通。
5、        智能控制面板安装，所有面板采用86底盒预埋安装方式，安         装高度保持面板下沿离地1.5米左右；所有控制模块安装于配电箱内，控制模块是35mm标准导轨安装方式。
3.4系统的设备选型
3.4.1选型原则及依据
1、由于本项目的重要性与特殊性。因此工程的设计要求也非常高，一般的普通总线技术绝对不能满足它的要求。因此国际通用的CAN总线技术，保证其先进性和稳定性。
2、本项目建设中所有的产品采用CAN总线技术，该项技术符合国际潮流及建筑发展方向的强、弱电分离式布线。强电走天花板或墙体，让人体所能接触的全为弱电。照明系统进行智能化设计后，只需采用电脑、弱电开关或其他控制方式就能控制整个系统，安全系数非常高。
3、系统设计考虑到本项目的整个智能系统所涉及的各个子系统的信息共享，确保智能系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。在设计上遵循全面规划和分步实施原则，并能随技术的发展不断升级。设计全面、周到、预留充分的预埋余量，以适应未来发展的需要。
4、在设计中涉及的设备产品，均采用高可靠性设计。主要设备的系统模块，如继电器模块、场景定时模块、电源模块等均有冗余备份。
5、本案采用智能面板、计算机控制、模块手动开关作为控制方式。任何一种控制方式都可以独立控制，不受另一种控制方式影响或制约。使本案达到最高安全稳定级别。
6、考虑到本项目负载回路灯具数量多，灯光启动瞬间冲击电流会较大，结合实际现场通风环境与电压的影响，选用抗击灯性负载电流优良的磁保持型继电器模块，并运用软启动技术以保证电路稳定与用电器安全。
7、系统操作功能具有高度灵活方便性，维护与编程人员可在控制系统总线上的任意控制点进行监控、场景修改，场景修改方便简单且无需使用烧写器等工具。