智能照明控制系統在航站樓中的應用

安科瑞 陳聰

摘要：隨著我國城市化建設進程的加快，機場作為其中的重要環節，對經濟發展起著重要作用。航站樓作為機場的標志建筑，其照明系統的設計對于航站樓安全、綠色、人文等各方面都發揮著重要作用，本文結合航站樓的特點明確了智能照明控制系統的建設意義和目標，闡述了系統架構、系統功能、系統特點及其應用。

關鍵詞：機場；航站樓；智能照明控制系統

0、引言

      隨著我國經濟的飛速發展，城市化建設進程也不斷加快，而機場作為我國城市化建設中不能或缺的一部分，對拉動區域經濟發展有著不可替代的作用。機場航站樓作為機場中重要的建筑部分，通常建筑規模大、使用功能多、技術設備和系統復雜，為了更好的發揮其功能，對航站樓內各項系統的設計提出了較高要求。照明系統作為旅客對航站樓的直接觀感體驗，其設計和控制將直接關系到機場航站樓的功能發揮、文化傳播，更關系到其綠色環保和使用壽命；它既是保障機場航站樓安全、節能和穩定運行的基礎，也是推動“四型機場”建設不能或缺的一部分。航站樓照明系統不僅要滿足正常的照明功能需要，還要保證航站樓內各個區域的照明舒適、節能，讓旅客在候機過程中切身感受平安與綠色共享，智慧與人文互融的建設理念。

1、航站樓智能照明控制系統的意義

      航站樓是機場的標志性建筑，也是每一座城市的窗口和象征，其具有建筑規模大、使用功能多、保障要求高、能源消耗大等特點。照明系統作為航站樓能源消耗的一大環節，為更好地實現機場航站樓照明系統的節能、安全和可持續發展，推動平安、綠色、智慧、人文機場的建設發展，順利達成“雙碳”目標，對航站樓照明系統進行統籌規劃設計是不能或缺的，而如何將照明系統更好地應用到機場航站樓中更是重中之重。

      目前在我國機場航站樓中普遍采用了智能照明控制系統。該系統可實現對建筑物內所有區域的燈光亮滅、照度及色溫進行智能調節控制，從而滿足不同區域的照明需求。系統還可通過現場探測設備對環境、照明用電安全進行實時監測。系統通過網絡接入航站樓運行中心（TOC），在控制室內可實現遠程監控功能，從而實現對燈具和設備智能化管理。系統不僅能夠滿足航站樓內旅客對于燈光照度和色溫等方面要求，還具有節能、環保等特點。

2、系統建設目標

智能照明控制系統通過對航站樓內各區域、各工作崗位燈光系統的科學管理和優化控制，提升了照明系統的使用效率，降低了使用成本，為航站樓帶來可觀的經濟效益。系統建設目標如下：

（1）減少能源浪費，起到節約能源、降低能耗、保護環境等作用；

（2）改善候機、工作環境，提高旅客、機組、地勤人員的舒適度；

（3）提供更加高便捷的服務，提升服務質量及工作效率；

（4）通過軟啟技術延長燈具壽命，從而進一步降低成本；

（5）提高管理效率，減少維護成本；

（6）實現多種照明效果，提升航站樓文化內涵，增強文化軟實力的展示力度。

3、系統架構

系統采用三層架構，即：現場設備層、網絡通信層和中央管控層組成，其主要功能如下：

       （1）現場設備層：一般情況下，系統采用的是集中控制方式，由現場探測設備、照明燈具、LED屏、供電設施等設備組成。其中現場探測設備用于現場環境亮度、溫濕度、故障電弧等的探測；照明燈具包括航站樓內各類筒燈、面板燈、條形燈等，用于實現航站樓內各不同功能區域的亮化；LED屏主要為航站樓內大大小小的指示屏、廣告屏，其采用的LED光源具有壽命長、能耗低以及亮度高等特點，還可作為照明形式上的補充；供電設施則包括配電柜、變壓器、蓄電池、備用電源等，用于保障照明系統的正常運行。

       （2）網絡通信層：通信網絡主要由交換機、光端機以及無線終端等組成。通過系統通信網絡將控制中心與現場設備進行連接，實現自動控制、遠程控制和實時監控。

       （3）中央管控層：主要由設置在TOC中的系統中央處理單元、顯示終端及智能終端等構成，中央處理單元由數據處理器和中央管理計算機組成，采用工控機和PC機實現對照明系統的管理控制。通過中央管理計算機對系統功能的設定，實現自動控制或遠程手動控制。此外，中央處理單元還可通過通信網絡和智能終端進行連接，并下放權限至智能終端，實現巡檢人員的遠程控制和實時監控。通過對照明系統中各類設備的實時監視與控制，能夠保證照明系統正常運行的同時降低管理成本，提高管理效率。

4、系統功能

      （1）自動控制：在進行照明控制時，系統能夠根據照明的實際情況，結合旅客位置探測，自動進行控制，能夠降低燈具的亮燈時間，并且能夠根據環境的變化自動調節燈光的亮度。在實際運行過程中，系統能夠對照明系統進行實時監控，一旦航站樓內某處照明發生異常情況，將會自動斷開或重新控制燈具，并及時向值班人員報警。發生火災時，系統能夠自動切斷普通照明的電源，防止火災觸電事故的發生。

      （2）時間控制：系統可根據運行情況對照明時間進行設置，并自動進行開關燈操作。在航班聯動控制中，系統可結合航班時刻，聯動控制相應區域的照明燈具點亮熄滅，同時還具有延時控制功能，在系統運行過程中，檢測到某些特定區域無旅客活動時，可自動延時關閉該區域照明燈具。

      （3）光控：在系統控制中，可以根據環境亮度自動進行開關燈，還能夠根據環境的變化來自動調節燈光亮度，使其始終保持適宜照度。此外，系統能夠對燈光進行調光，還可以進行場景預設，結合需要進行場景變換。

      （4）環境監測：在照明系統運行過程中，系統可對燈具的工作狀態進行監測，當檢測到異常情況時，能自動判斷故障類型，及時報警或自動切斷照明設備，防止照明設備損壞或擴大故障范圍。

      （5）安全監測：系統通過對各照明相關用電回路電壓、電流、剩余電流、過負荷及常見故障等的實時監測，結合其特征參數進行數據分析，準確判斷設備工作狀態，建立預警、報警機制，實現照明系統用電安全的實時監測。

      （6）智能聯動：系統具有聯動控制功能，可實現燈光與空調設備、航班信息、旅客活動情況及消防報警設備的聯動。當空調開啟時，照明系統也會相應的開啟；航班到港或離港時，聯動相應區域的照明燈具開啟或關閉；旅客到來或離開時，聯動某些特定區域的照明燈具開啟或關閉；發生火災時，聯動切斷非消防照明電源。

      （7）節能控制：在照明控制中，系統能夠對光源進行節電控制，關閉無關區域的照明燈具，減少對電能的浪費。

      （8）遠程手動控制：系統可以通過航站樓智能照明控制系統專用終端 APP 或監控中心控制主機來對照明系統進行控制。遠程手動對燈光的亮度進行調節，手動設置定時功能以及其他各種控制功能，當管理要求發生變化時，能夠及時手動調節照明的亮度，系統性管理和控制。

      （9）故障報警：系統可設置故障報警，當發現燈具、燈光配電回路等故障時，可以通過聲光報警的方式來提醒監控中心內的管理人員，還可通過終端 APP推送的方式來提醒巡檢人員。

      （10）故障記錄：系統可以對故障信息進行記錄，從而方便管理人員對系統進行維護和管理。

      （11）查詢功能：系統管理人員可以通過查詢功能來了解整個照明系統的運行情況，方便管理人員對整個照明系統進行管理和維護。

      （12）網絡維護：在系統運行中遇到網絡異常情況時能夠自動報警并記錄到數據庫中，從而便于相關人員對設備進行維護和管理。

      （13）圖示化管理平臺：系統能夠將以上所有信息上傳到管理平臺中，同時管理平臺內設有電子地圖，可按區域顯示現場設備工作狀態、報警信息、場景設定等，方便管理人員對信息進行查看和管理。

5、系統特點

      （1）系統可根據不同的照明要求進行控制，能夠根據環境和氣候變化進行自動調節，使其達到合適的使用狀態。

      （2）系統可以根據照明系統的實際情況來對照度進行設定，并且能夠在實際工作中對照度進行調整。如根據不同的時間和不同的天氣狀況來對照度進行調整，從而滿足不同場合的照明要求。

      （3）系統具有完善的故障檢測和報警功能，當照明系統出現故障時，通過系統內嵌的電子地圖，能夠實時顯示故障位置并自動報警，同時還能夠記錄故障信息，方便相關人員快速定位故障并及時解決。

      （4）系統具有良好的兼容性，可以與其他智能建筑控制系統相連接。例如：可與樓宇自動控制系統、建筑能源管理系統、安防系統等相連接。

      （5）系統具有較強的安全性和穩定性。當照明設施、供電回路等發生故障時，會自動報警，并且能夠及時將故障信息發送到管理人員手中，以便相關人員能夠及時采取措施。

      （6）可以通過智能終端或中央管理計算機對照明系統進行自動控制或遠程手動控制。

6、系統應用

      在系統的自動控制過程中，由系統中央處理單元對所有的燈具進行開關控制，通過系統中預先設定好的程序對燈光進行調節。在這種控制方式下，整個系統都是自動運行的，不需要人工操作。在實際使用中，只需要在操作面板上輸入想要控制的燈光信息，比如將燈光調成某一種顏色、或者某個特定的亮度水平即可。通過這種方式，可以提升工作效率，而且在系統運行中不會出現異常情況。同時，系統還會自動根據外界環境條件、航班信息和旅客的活動情況來判斷是否需要開啟相應的燈光。

      當需要根據不同的工作人員和不同的時間段來決定不同照明方案時，可以選擇手動控制方式。如需要單獨開啟/關閉某區域內的某幾盞燈具甚至是某一盞燈具的話，可以通過手動開關將其遠程打開。

      航站樓照明控制系統中應用了無線網絡通信技術之后，可以將現場環境探測設備通過無線網絡接入系統，實現對照明系統環境、故障等的實時監測。在進行監測時，可以將各區域內的傳感器信息進行記錄整理并上傳到系統中去。當這些信息被傳輸到中央監控中心時，工作人員就可以遠程對現場環境及情況進行初步判斷，通過遠程監控平臺對燈光進行遠程控制和調節。

7、應用場景

系統功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區域、樓層等實現對應照明的開關燈控制，監視受控回路的開關狀態。

        2、調光控制：滿足區域照度和亮度調節要求，支持在通道、走廊、公共區域、樓梯間、會議室等場所監測照度或亮度，并根據需要自動/手動調節開燈數量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節約了能源，營造了舒適的生活工作環境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據不同區域的功能需求，設定場景，完成相關照明燈具的控制組合，滿足美化工作環境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監測：實時監視各照明支路/回路的運行電流、開關狀態，并自動分析回路是否有故障狀態并預警。

5、分區、總控：支持運行管理人員實時監視各區域、樓層、樓棟的照明狀態，并根據需要進行分區、分層、分樓棟按需要分區控制、總控制。

        6、實時報警：當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中，提示內容為故障時間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢任意時段內的事件記錄，支持“當日”“近7天”“自定義時段”方式查詢歷史事件。

8、現場圖片

9、產品選型

10、結束語

      航站樓樓宇智能照明控制系統通過對照明系統的實時監測分析，降低了安全隱患，提升了安全裕度——使航站樓更平安；通過對照明系統的優化控制實現能源節約，起到了減少碳排放、保護環境的作用——使航站樓更綠色；同時不但改善了候機、工作環境，提高了旅客、機組、地勤人員的舒適度，還提高了管理效率，減少了維護成本——使航站樓更智慧；通過場景化控制實現多種照明效果，既提升了航站樓文化內涵，也增強了文化軟實力的展示力度——使航站樓更人文。展現了航站樓應用智能化技術手段踐行“四型機場”建設理念后，將更好地服務旅客出行，助力地方經濟社會發展。

【參考文獻】

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[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版。