摘要：天津某高校地下車庫采用傳統(tǒng)照明系統(tǒng)工藝技術，存在耗能大、壽命短和照度不夠等問題規模。為了有效改善車庫燈光環(huán)境近年來，節(jié)省車庫的運(yùn)營和管理費(fèi)用，借助無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發展目標奮鬥，對燈光參數(shù)進(jìn)行管理和智能化控制技術先進。通過介紹項目的改造概況，闡述智能照明系統(tǒng)在高校地下車庫節(jié)能改造中的應(yīng)用原則延伸、模式設(shè)計認為，總結(jié)節(jié)能改造的方法⌒纶厔?；谛@能源監(jiān)測系統(tǒng)的用能數(shù)據(jù)反應能力，列出智能照明系統(tǒng)改造前后同期的用電量對比并計算回收期，以衡量智能照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性凝聚力量。結(jié)果顯示有所提升，在照明智能化改造后，該校地下車庫每年可節(jié)約電量31.63萬kWh新的力量，2年多即可收回成本先進水平，節(jié)能率達(dá)91.01%。

關(guān)鍵詞：車庫燈全面展示；無線傳感網(wǎng)絡(luò)重要平臺；智能照明系統(tǒng)；地下車庫

0.引言

在城市建筑中核心技術，大型地下機(jī)動車庫越來越普遍應用提升。由于人員和車輛的流動具有不確定性，多數(shù)地下停車場的燈具不分晝夜創造性、節(jié)假日全部開啟發展的關鍵，會造成電能浪費(fèi)道路。若采用智能照明系統(tǒng)，可以根據(jù)需要合理調(diào)整照明燈的使用時間和亮度真諦所在，實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理指導，提高照明的穩(wěn)定性，為車輛和行人提供更加安全充分、舒適的環(huán)境資料，同時節(jié)約能源。因此關註度，地下車庫照明用電的節(jié)能潛力較大橫向協同，是城市建筑節(jié)能工作不可忽視的一部分。

在實(shí)施地下車庫智能照明控制系統(tǒng)建設(shè)敢於挑戰，特別是既有車庫進(jìn)行智能化照明改造項目中不斷創新，需要考慮多種因素，例如需要考慮其智能化程度探索、節(jié)能效果堅持先行、設(shè)備布置的靈活性以及維護(hù)的便捷性。

文中通過優(yōu)化照明設(shè)備滿意度、應(yīng)用基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能照明控制技術(shù)，對某高校地下機(jī)動車庫開展智慧照明建筑節(jié)能改造工程可持續。結(jié)合高校實(shí)際用能特點(diǎn)主要抓手，制定因地制宜的照明方案，依托數(shù)字化能源監(jiān)管平臺對車庫的用電量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測構建，為同類型地下車庫的智能照明系統(tǒng)設(shè)計和改造提供參考創新科技。

1.地下車庫照明國家標(biāo)準(zhǔn)

《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2013）明確規(guī)定，住宅建筑地下車庫的照度標(biāo)準(zhǔn)為30lx共創輝煌，通用房間和場所的公共車庫地面照度則要求達(dá)到50lx具有重要意義。

2.項目概況

2.1項目概況

以高校地下機(jī)動車庫智慧照明節(jié)能改造項目為例，該校共有4個地下機(jī)動車庫大部分，建筑面積為22120m2強大的功能，共有331個車位，改造前裝有1241支36W的傳統(tǒng)熒光燈解決方案，地下機(jī)動車庫燈管數(shù)量如表1所示優勢。

表1地下機(jī)動車庫燈管數(shù)量

地下車庫的車道采用雙排布燈，車位采用單位布燈增產。層高為3.6m便利性，燈具安裝吊距地2.7m。改造前行動力，部分車道燈具間隔開啟提供有力支撐，主干道平均照度為32lx切實把製度。

2.2耗電量過大原因分析

學(xué)校照明燈具為傳統(tǒng)的熒光燈，與目前發(fā)展成熟的LED燈相比逐步顯現，熒光燈的光效較低勇探新路，耗電量較高。

人車的活動具有不確定性傳遞，因缺乏智能控制方式試驗，僅靠人工無法及時、準(zhǔn)確地識別人車活動的具體方位開展攻關合作、按需開燈製度保障。

地下車庫的監(jiān)控攝像頭需進(jìn)行補(bǔ)光，因此人流量較少的區(qū)域也不能關(guān)燈的有效手段，而在設(shè)計照明電路時通常不會考慮單獨(dú)控制監(jiān)控攝像頭的補(bǔ)光燈統籌推進，因此該條線路的燈具須全部開啟。

2.3自然環(huán)境導(dǎo)致維修頻次高

地下車庫夏季高溫潮濕關鍵技術，熒光燈存在密閉性差且易受潮導(dǎo)致?lián)p壞的缺點(diǎn)了解情況，每年需要花費(fèi)人、財和物成本技術研究，保證照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行重要的。

3.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能照明系統(tǒng)

智能照明系統(tǒng)主要由云端服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)姿勢、LED紅外感應(yīng)燈等組成相互融合，智能照明系統(tǒng)原理如圖1所示。

LED紅外感應(yīng)燈集成了通信模塊綠色化、人體感應(yīng)器和LED光源不同需求。LED燈相較于傳統(tǒng)的照明燈具，展現(xiàn)出綠色環(huán)保保持穩定、節(jié)能總之、光效高及使用壽命長等特點(diǎn)；可獨(dú)立控制每支燈具的電流值支撐作用，使燈的亮度根據(jù)需要在0~100%范圍內(nèi)變化研學體驗，燈的耗電量也隨之變化，實(shí)現(xiàn)了二次節(jié)能規模；單支燈實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立控制近年來，每盞燈具均有獨(dú)立的地址，使控制對象由傳統(tǒng)的照明回路精細(xì)到每盞燈發展目標奮鬥，靈活性強(qiáng)技術先進；通過分組聯(lián)動實(shí)現(xiàn)舒適、自然的特點、流暢的交互體驗健康發展；每盞燈都嵌有一個智能照明控制器GS-Linker有效保障，集成了2.4G自組網(wǎng)通信協(xié)議和智能調(diào)光功能，可多條橋接形成無邊界大規(guī)模自組網(wǎng)長效機製；根據(jù)車道長度講實踐、燈具數(shù)量等情況，根據(jù)經(jīng)驗人工將燈具分組奮戰不懈。

圖1智能照明系統(tǒng)原理

若某燈具感應(yīng)附近人車移動市場開拓，自動將信號傳輸給同組燈具，實(shí)現(xiàn)同組燈具聯(lián)動亮起并延時休眠大大縮短；鄰組的燈具感應(yīng)區(qū)域在邊界有重疊要落實好，可實(shí)現(xiàn)鄰近組別的燈具聯(lián)動，提前調(diào)亮更默契了，為人車提供舒適的體驗先進技術；無須重新布線，項目只要更換燈不需要改造線路不合理波動，工程上操作簡單宣講手段。

網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)云端服務(wù)器與LED紅外感應(yīng)燈通信的設(shè)備，可以上傳燈具能耗積極拓展新的領域、亮燈時長配套設備、當(dāng)前燈具工作狀態(tài)（感應(yīng)、休眠多種方式、全亮對外開放、全滅、恒照度）深入交流研討；也可給燈具下發(fā)命令，例如亮度調(diào)整(0~100%)廣泛應用、聯(lián)動區(qū)域調(diào)整關註度、延時時間調(diào)整等。

云端服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制哪些領域、數(shù)據(jù)上行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和使用需求分析等建立和完善。云端服務(wù)器可以存儲每只燈具的用電情況提供了遵循，也可通過服務(wù)器遠(yuǎn)程控制燈的參數(shù)和狀態(tài)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)燈、可配置場景模式一鍵切換等操作穩定發展。

4.照明系統(tǒng)整體設(shè)計思路

4.1燈光參數(shù)的設(shè)計思路

工程目標(biāo)是使投資基石之一、節(jié)能、舒適之間達(dá)到平衡增持能力。根據(jù)現(xiàn)場的情況行業內卷，結(jié)合我國國家照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采取樣本點(diǎn)位逐漸完善，通過改變燈具亮度(0~100%)參與能力，調(diào)整車庫地面的照度并用照度計測量地面照度值。調(diào)光與照度的測試數(shù)據(jù)如表2所示是目前主流。

表2調(diào)光與照度的測試數(shù)據(jù)

4.2燈具分區(qū)分組控制方案

為了確保地下車庫內(nèi)行人和車輛的安全和照明舒適性并綜合考慮消防安全充分發揮、監(jiān)控需求，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整燈光亮度和布局充分發揮，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

根據(jù)現(xiàn)場情況交流，將主干道鄰近區(qū)域的部分燈具分為一組提供堅實支撐，建議以1~10支為同一組。燈具感應(yīng)到人車經(jīng)過該區(qū)域時信息化技術，相應(yīng)組別的燈具自動亮起發揮作用，每盞燈具功率為18W，能夠為該區(qū)域提供充足的照明逐步顯現；當(dāng)人車離開該區(qū)域時銘記囑托，該組燈具延時自動調(diào)整為微亮模式，每盞燈具功率為3W示範。

根據(jù)燈具的紅外傳感器捕捉人或者車的移動情況，以保證有人或者車移動時有很大提升空間，燈具保持開啟運行好，人車停止移動后燈具延時熄滅。

為了保證安全可能性更大，在死角位置設(shè)置常亮燈進一步意見，并根據(jù)需要設(shè)置燈光功率，一般為9W共享應用。

為了滿足消防安全和監(jiān)控的清晰度要求生產能力，在適當(dāng)位置設(shè)置常亮燈，并根據(jù)需要設(shè)置燈光功率示範推廣。

車庫出入口安裝帶光照感應(yīng)功能的紅外感應(yīng)燈堅持好，在日間光線充足時，燈具不開啟；在光線達(dá)不到照度要求時問題分析，燈具感應(yīng)入口有物體移動培養，打開燈光并延時熄滅。

4.3不同照明應(yīng)用場景設(shè)計

根據(jù)不同情況設(shè)計場景開關(guān)一鍵切換功能更加完善。智能照明控制模式：所有區(qū)域啟用上述的智能照明控制方案形式。全負(fù)荷照明模式：所有回路燈具滿負(fù)荷運(yùn)行，可作為特殊需要的場景應(yīng)用支撐作用。假期模式：假期到校教職工減少日漸深入，可開放部分區(qū)域，切換為部分開放區(qū)域啟用智能照明控制方案同時，其他非開放區(qū)域僅開啟死角照明和消防監(jiān)控照明互動式宣講，其余燈光關(guān)閉。

4.4投資成本

項目按照工程審計模式，燈管價格為105.54元/套（含安裝費(fèi)10元）自動化，加上網(wǎng)關(guān)、軟件等費(fèi)用高品質，初裝成本平均為222.71元/套不折不扣，總花費(fèi)約276829.22元。項目投資明細(xì)如表3所示資源優勢。

表3項目投資明細(xì)

5.實(shí)驗數(shù)據(jù)和節(jié)能效果分析

5.1現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)測

基于能源監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)計用能數(shù)據(jù)高效利用，選取典型點(diǎn)位，對地下車庫改造前后的照明情況和用電量進(jìn)行實(shí)測估算。改造前后用電量對比如表4所示講理論，改造前后照度對比如表5所示。

改造后不要畏懼，照明用電量大幅度減少服務為一體，平均節(jié)能率超過70%；照度也得到大幅度改善保持競爭優勢，由33lx提高到52lx新模式。

表4改造前后用電量對比

表5改造前后照度對比/lx

5.2經(jīng)濟(jì)效益分析

5.2.1降低電耗

基于能源監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，對4個地下車庫進(jìn)行實(shí)例研究不容忽視。通過設(shè)置不同場景，經(jīng)過測試與數(shù)據(jù)對比分析服務體系，驗證智能照明系統(tǒng)的節(jié)能效果和可行性說服力。

場景1：改造前車庫24h熒光燈全開；場景2：改造前車庫24h熒光燈間隔開啟分析；場景3：改造后車庫采用智能照明控制模式表示。

場景×日節(jié)電量=場景×日用電量-場景1日用電量(1)

節(jié)電率=場景×日節(jié)電量/場景1日用電量×100%(2)

LED燈全開與智能模式耗電對比如表6所示。

表6LED燈全開與智能模式耗電對比

由表6可知，與熒光燈照明方案相比競爭力所在，地下車庫采用紅外感應(yīng)LED燈照明方案具有更好的節(jié)電效果引人註目。

據(jù)能源監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，相比于改造前場景1的用電量溝通機製，改造后一年可節(jié)約電量31.63萬kWh好宣講，節(jié)約電費(fèi)16.45萬元，節(jié)能率為91.01%領先水平。

相比于改造前場景2的用電量，改造后一年可節(jié)約電量11.21萬kWh，節(jié)約電費(fèi)5.83萬元戰略布局，節(jié)能率為78.19%事關全面。

5.2.2降低運(yùn)行成本

綜合燈具更換成本、燈具維護(hù)管理費(fèi)用和年用電費(fèi)用[11-13]狀態，電費(fèi)按照0.52元/kWh計算技術節能；初裝成本中熒光燈按15元/只，安裝費(fèi)均為10元/套計算廣泛認同，熒光燈40元/套國際要求，LED紅外感應(yīng)燈按105元/套計算。燈具使用壽命中共同努力，熒光燈管平均使用壽命為15000h行業內卷，LED紅外感應(yīng)燈管平均使用壽命為40000h；項目運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性測算的計算使用周期為2年和5年逐漸完善。

項目運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性測算結(jié)果如表7所示參與能力。

表7項目運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性測算結(jié)果

由表7可知，LED紅外感應(yīng)燈的初裝成本較大廣泛關註，但節(jié)電率較高促進進步，燈具后期更換成本較低。對于該項目優勢領先，2年多即可收回成本迎來新的篇章，5年累計可節(jié)約成本56.42萬元。采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Mesh自組網(wǎng)）的車庫LED紅外感應(yīng)智能照明控制系統(tǒng)推動並實現，在滿足車庫照度使用要求的基礎(chǔ)上薄弱點，能夠顯著降低運(yùn)行成本。

5.3社會效益

改造項目響應(yīng)我國住建部《“十四五"建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》中關(guān)于對建筑節(jié)能綠色改造優化程度、加快LED照明普及的要求積極性，響應(yīng)天津市住建委《天津市城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》中推動公共區(qū)域照明及智能照明控制改造的要求，為加快推廣應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的LED產(chǎn)品不斷豐富、促進(jìn)節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)并起到示范效應(yīng)實施體系。

5.4安全

傳統(tǒng)熒光燈含有鉛汞等有毒元素，在2008年已列入我國《國家危險廢物名錄》中，屬于毒性危險廢物效果較好，LED燈具綠色環(huán)保重要的意義，對環(huán)境危害較小。

6.安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

6.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)等多個領域，技術(shù)成熟可靠再獲，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨(dú)立工作的能力提供了有力支撐，適用于一些中小型的項目激發創作；模塊化設(shè)計，可以任意拼接擴(kuò)展進一步意見，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口增幅最大，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

6.2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)生產能力、醫(yī)院標準、學(xué)校、酒店堅持好，以及體育場所即將展開、機(jī)場、隧道特性、車站等大型公建項目的照明控制需求充足。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1）實(shí)時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)的積極性，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽綠色化發展。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警不久前，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中用上了。

3）可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊能力建設、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)關註，也可以一個模塊或者整個樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能無障礙，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行連日來；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命認為。

5）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)意向，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)文化價值；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光不斷完善，可以對單個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制數字化，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制基礎上，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)各領域。

7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置保持競爭優勢，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能進行培訓，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時時間長效機製，確認(rèn)時間點(diǎn)后法治力量，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點(diǎn)亮或者滅分享。

9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息共享，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)經驗分享，實(shí)現(xiàn)日落開燈解決方案、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊有力扭轉；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時上高質量，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果廣度和深度。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)深入交流；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性顯示。

12）預(yù)留BA或三方集成平臺接口雙向互動，采用modbus、opc等方式設計能力。

7.智能照明系統(tǒng)硬件選型

8.結(jié)語

以天津某高校地下車庫智能照明改造項目為例適應性，詳細(xì)闡述改造方案的選定和工程實(shí)踐的經(jīng)驗通過活化；基于實(shí)際的建筑樣本和詳細(xì)電耗數(shù)據(jù)設計能力，對不同使用場景進(jìn)行實(shí)測。結(jié)果顯示，改造后在光照亮度市場開拓、舒適度和節(jié)能效果等方面均取得良好的效果，具有一定的優(yōu)勢和實(shí)用價值有效性，為車庫的運(yùn)行和管理提供更加智能化保障性、安全化和舒適化的支持，節(jié)能效果明顯改造層面。

基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的LED紅外感應(yīng)智能照明系統(tǒng)在高校地下車庫的成功應(yīng)用供給，驗證了智慧照明系統(tǒng)是未來的發(fā)展趨勢，能夠為同類型地下車庫的智能照明改造項目及節(jié)能管理提供參考經驗分享。

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