南方電網(wǎng)總調(diào)度大廳智能照明系統(tǒng)技術(shù)研究

【摘 要】為了提高南方電網(wǎng)總調(diào)度大廳光環(huán)境的舒適性，論文從照明設(shè)計角度和智能控制角度對南網(wǎng)總調(diào)大廳進行規(guī)劃設(shè)計，使用DIALUX軟件進行模擬，選用DALI控制模式，實施后現(xiàn)場照明效果良好。

【Abstract】In order to improve the comfort of the lighting environment in the general dispatching hall of the South China Power Grid， this paper plans and designs the general dispatching hall of the South China Power Grid from the perspective of lighting design and intelligent control， uses DIALUX software to simulate， selects DALI control mode， and the field lighting effect is good after implementation.

【關(guān)鍵詞】光環(huán)境;舒適性;照明設(shè)計;DALI控制

【Keywords】light environment; comfort; lighting design; DALI control

【中圖分類號】TM921.5;TM923.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）12-0170-02

1 引言

南方電網(wǎng)總調(diào)度大廳位于廣州市天河區(qū)科翔路南方電網(wǎng)基地2號樓，總調(diào)度大廳是南方電網(wǎng)最高級別調(diào)度大廳，在此可以觀測到南方電網(wǎng)管轄的五個省市電力輸配送情況，也是南方電網(wǎng)最為重要的辦公場所。由于總調(diào)大廳屬于不間斷值班的辦公場所，調(diào)度員需要輪崗堅守在工作崗位上，長時間地盯著顯示大屏和電腦顯示器，很容易造成視覺疲勞。為了改善南方電網(wǎng)總調(diào)度大廳的光環(huán)境，又滿足值班照明的需求，針對南方電網(wǎng)總調(diào)大廳制定了智能照明解決方案。

該項目總承包方為廣東省電力設(shè)計研究院，總調(diào)大廳空間高度為14.1m，長度為35m，寬度為27m，針對總調(diào)大廳提出了以下設(shè)計要求：地面照度值達到750lx，室內(nèi)照度均勻度達到0.6以上。燈具具備調(diào)光功能，調(diào)光配合大屏幕可實現(xiàn)聯(lián)動功能。

2 制定化燈具開發(fā)及研究

室內(nèi)層高由于達到了14.1m，在室內(nèi)照明領(lǐng)域傳統(tǒng)的室內(nèi)燈具，地面照度很難達到設(shè)計要求。如果單純依靠增加燈具布置密度的方式提高照度，就會出現(xiàn)天花很多“點光源”，既不舒適也不美觀[1]。同時調(diào)度大廳的功率密度、色溫、顯色指數(shù)、眩光、照度均勻度均須符合技術(shù)規(guī)范書的要求。

為了實現(xiàn)目標(biāo)，我們專門采用定制化燈具，增大燈具本身發(fā)光面積，整個大廳僅使用60盞燈具，采用一體化條形發(fā)光燈帶作為主照明，保證整體照度符合工作要求，燈具發(fā)光面均勻，舒適無眩光;面板燈長度根據(jù)天花進行定制，無拼接縫，整體美觀;采用筒燈進行輔助照明，提高空間立體感。開發(fā)的新型燈具包含了調(diào)色調(diào)光的設(shè)計，燈具長度為3082mm，燈具使用了兩種色溫的燈珠，每個燈具搭配了6個36W電源，從便于維護的角度考慮，燈具內(nèi)光源按照1m長度定制，每個燈具包含6個1m長光源，燈箱背面采用可打開背板，后續(xù)維護可從橋架上直接更換故障電源和光源。對調(diào)度大廳智能照明工程進行了專業(yè)的照明設(shè)計，該設(shè)計方案又聘請了國內(nèi)著名照明專家邴樹奎和黃于民進行核實，整體照明處于國內(nèi)先進水平。

根據(jù)上述理論，設(shè)計定制化燈具還是存在不少問題，比如：暖色和冷色光配比問題。由于目前市面上電源產(chǎn)品電流調(diào)節(jié)穩(wěn)定性不佳，需要配比成指定色溫（例如4000K），需要分別調(diào)節(jié)暖色電源電流和冷色電源電流，進行色溫測試[2]。如果色溫不符，再進行電流調(diào)節(jié)再測試，如此反復(fù)測試后，記錄冷暖驅(qū)動電流，后續(xù)安裝進行系統(tǒng)調(diào)試。

而且在整體調(diào)光過程中，LED燈具本身出現(xiàn)色溫不一致情況。在使用過程中，如果燈具內(nèi)燈珠損壞，即出現(xiàn)色溫不能調(diào)節(jié)的問題。就會出現(xiàn)此燈具與周圍燈具色溫不一致，比較明顯。

為了確保產(chǎn)品調(diào)光的穩(wěn)定性，我們專門搭建了實驗?zāi)Ｐ?，通過反復(fù)實驗的方式，不斷調(diào)節(jié)色溫配比，從而引導(dǎo)控制系統(tǒng)編寫調(diào)光策略。

3 總調(diào)大廳照明設(shè)計

根據(jù)制定燈具測試出的配光曲線，用3D Max對大廳進行3D建模，然后輸入每個燈具的實際測試數(shù)據(jù)，采用德國專業(yè)照明DIAlux軟件進行照明仿真模擬，保證每個區(qū)域的照度均達到項目要求。圖1為總調(diào)大廳設(shè)計的天花平面圖，根據(jù)該平面圖建立模型進行計算，確保滿足設(shè)計照度要求。

小結(jié)：根據(jù)上述計算，發(fā)現(xiàn)使用60盞燈箱進行照明，照度滿足設(shè)計要求，實際測試后發(fā)現(xiàn)，全功率運行照度值可達1800lx以上。

4 總調(diào)度大廳控制系統(tǒng)制定

項目開始建設(shè)階段，南方電網(wǎng)綜合能源股份有限公司初步設(shè)計了兩套智控方案。第一種采用直流供電系統(tǒng)，在總調(diào)大廳內(nèi)安裝一套直流控制柜，將AC轉(zhuǎn)換成DC，再將直流分布到大廳內(nèi)各燈具。第二種采用交流供電系統(tǒng)，用DALI控制的方式，對燈具發(fā)出調(diào)光信號，從而控制燈具的調(diào)光。直流供電系統(tǒng)的優(yōu)勢在于項目后期的維護方便，LED燈具本身燈珠的壽命比較長，基本都是電源容易發(fā)生故障，使用直流柜可省去燈具本身的電源，將所有燈具電源集中在直流柜內(nèi)，并且增加N+1冗余功能。交流供電系統(tǒng)優(yōu)勢在于抗風(fēng)險能力更強，即使發(fā)生故障，僅失去燈具調(diào)光控制功能，燈具仍然可以正常使用，并且設(shè)計過程中增加了強制開啟功能，線路布置時跳過了控制系統(tǒng)，一旦控制系統(tǒng)故障，可以直接強制開燈[3]。在南方電網(wǎng)調(diào)度大廳中，考慮到調(diào)度中心的重要性，最終選定了第二種交流控制方案。

首先，采用國際先進的數(shù)字化DALI調(diào)光系統(tǒng)，可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)亮度與色溫。

其次，切相調(diào)光與0-10V調(diào)光，可以實現(xiàn)255級高分辨調(diào)光調(diào)色，無頻閃。

再次，可以預(yù)設(shè)照明場景，如工作模式：中亮度、高色溫;應(yīng)急模式：高亮度、高色溫;值班模式：低亮度、低色溫等。

調(diào)度大廳采用一體化條形發(fā)光燈帶作為主照明，筒燈作為輔助照明，并加裝智能調(diào)光系統(tǒng)。該項目采用國際先進的數(shù)字化DALI調(diào)光系統(tǒng)，可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)亮度與色溫。

5 結(jié)語

南網(wǎng)總調(diào)大廳通過使用控制系統(tǒng)實現(xiàn)了五種不同控制模式，辦公模式、會議模式、應(yīng)急模式、參觀模式、休息模式適用于不同的場景。該項目是南方電網(wǎng)系統(tǒng)首次搭載智能照明系統(tǒng)，通過墻面上固定的控制屏幕，可以簡單實現(xiàn)上述功能，同時還具備遠(yuǎn)程控制的功能，具有示范意義。

【參考文獻】

【1】陳波，吳明光.DALI系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].電器與能效管理技術(shù)，2006（6）：27-30.

【2】張玉杰，馮春倩.基于電力載波通信的DALI系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].電子器件，2017（4）.

【3】陳仲林，王愛英，郭平.智能照明設(shè)計方法研究[J].土木建筑與環(huán)境工程，1999，21（4）：65-68.

【作者簡介】陳昱林（1987-），男，廣東梅州人，電氣工程師，從事光學(xué)設(shè)計、電氣設(shè)計、光電子技術(shù)以及項目管理等方向研究。