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(huán)節(jié)，對經(jīng)濟發(fā)展起著重要作用。航站樓作為機場的標志建筑，其照明系統(tǒng)的設計對于航站樓安全、綠色、人文等各方面都發(fā)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(tǒng)的建設意義和目標，闡述了系統(tǒng)架構、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)特點及其應用。

關鍵詞：機場；航站樓；智能照明控制系統(tǒng)

0、引言

      隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)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(qū)域經(jīng)濟發(fā)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(guī)模大、使用功能多、技術設備和系統(tǒng)復雜，為了更好的發(fā)揮其功能，對航站樓內(nèi)各項系統(tǒng)的設計提出了較高要求。照明系統(tǒng)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(fā)揮、文化傳播，更關系到其綠色環(huán)保和使用壽命；它既是保障機場航站樓安全、節(jié)能和穩(wěn)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(tǒng)不僅要滿足正常的照明功能需要，還要保證航站樓內(nèi)各個區(qū)域的照明舒適、節(jié)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(tǒng)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(guī)模大、使用功能多、保障要求高、能源消耗大等特點。照明系統(tǒng)作為航站樓能源消耗的一大環(huán)節(jié)，為更好地實現(xiàn)機場航站樓照明系統(tǒng)的節(jié)能、安全和可持續(xù)發(fā)展，推動平安、綠色、智慧、人文機場的建設發(fā)展，順利達成“雙碳”目標，對航站樓照明系統(tǒng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃設計是不能或缺的，而如何將照明系統(tǒng)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(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對建筑物內(nèi)所有區(qū)域的燈光亮滅、照度及色溫進行智能調(diào)節(jié)控制，從而滿足不同區(qū)域的照明需求。系統(tǒng)還可通過現(xiàn)場探測設備對環(huán)境、照明用電安全進行實時監(jiān)測。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡接入航站樓運行中心（TOC），在控制室內(nèi)可實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，從而實現(xiàn)對燈具和設備智能化管理。系統(tǒng)不僅能夠滿足航站樓內(nèi)旅客對于燈光照度和色溫等方面要求，還具有節(jié)能、環(huán)保等特點。

2、系統(tǒng)建設目標

智能照明控制系統(tǒng)通過對航站樓內(nèi)各區(qū)域、各工作崗位燈光系統(tǒng)的科學管理和優(yōu)化控制，提升了照明系統(tǒng)的使用效率，降低了使用成本，為航站樓帶來可觀的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)建設目標如下：

（1）減少能源浪費，起到節(jié)約能源、降低能耗、保護環(huán)境等作用；

（2）改善候機、工作環(huán)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(xiàn)多種照明效果，提升航站樓文化內(nèi)涵，增強文化軟實力的展示力度。

3、系統(tǒng)架構

系統(tǒng)采用三層架構，即：現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通信層和中央管控層組成，其主要功能如下：

       （1）現(xiàn)場設備層：一般情況下，系統(tǒng)采用的是集中控制方式，由現(xiàn)場探測設備、照明燈具、LED屏、供電設施等設備組成。其中現(xiàn)場探測設備用于現(xiàn)場環(huán)境亮度、溫濕度、故障電弧等的探測；照明燈具包括航站樓內(nèi)各類筒燈、面板燈、條形燈等，用于實現(xiàn)航站樓內(nèi)各不同功能區(qū)域的亮化；LED屏主要為航站樓內(nèi)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(tǒng)的正常運行。

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

       （3）中央管控層：主要由設置在TOC中的系統(tǒng)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(shù)據(jù)處理器和中央管理計算機組成，采用工控機和PC機實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的管理控制。通過中央管理計算機對系統(tǒng)功能的設定，實現(xiàn)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(wǎng)絡和智能終端進行連接，并下放權限至智能終端，實現(xiàn)巡檢人員的遠程控制和實時監(jiān)控。通過對照明系統(tǒng)中各類設備的實時監(jiān)視與控制，能夠保證照明系統(tǒng)正常運行的同時降低管理成本，提高管理效率。

4、系統(tǒng)功能

      （1）自動控制：在進行照明控制時，系統(tǒng)能夠根據(jù)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(jù)環(huán)境的變化自動調(diào)節(jié)燈光的亮度。在實際運行過程中，系統(tǒng)能夠對照明系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，一旦航站樓內(nèi)某處照明發(fā)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(fā)生火災時，系統(tǒng)能夠自動切斷普通照明的電源，防止火災觸電事故的發(fā)生。

      （2）時間控制：系統(tǒng)可根據(jù)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(lián)動控制中，系統(tǒng)可結合航班時刻，聯(lián)動控制相應區(qū)域的照明燈具點亮熄滅，同時還具有延時控制功能，在系統(tǒng)運行過程中，檢測到某些特定區(qū)域無旅客活動時，可自動延時關閉該區(qū)域照明燈具。

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

      （4）環(huán)境監(jiān)測：在照明系統(tǒng)運行過程中，系統(tǒng)可對燈具的工作狀態(tài)進行監(jiān)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(jiān)測：系統(tǒng)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(jiān)測，結合其特征參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，準確判斷設備工作狀態(tài)，建立預警、報警機制，實現(xiàn)照明系統(tǒng)用電安全的實時監(jiān)測。

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

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

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

      （9）故障報警：系統(tǒng)可設置故障報警，當發(fā)現(xiàn)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(jiān)控中心內(nèi)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(tǒng)可以對故障信息進行記錄，從而方便管理人員對系統(tǒng)進行維護和管理。

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

      （12）網(wǎng)絡維護：在系統(tǒng)運行中遇到網(wǎng)絡異常情況時能夠自動報警并記錄到數(shù)據(jù)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(tǒng)能夠將以上所有信息上傳到管理平臺中，同時管理平臺內(nèi)設有電子地圖，可按區(qū)域顯示現(xiàn)場設備工作狀態(tài)、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(tǒng)特點

      （1）系統(tǒng)可根據(jù)不同的照明要求進行控制，能夠根據(jù)環(huán)境和氣候變化進行自動調(diào)節(jié)，使其達到合適的使用狀態(tài)。

      （2）系統(tǒng)可以根據(jù)照明系統(tǒng)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(diào)整。如根據(jù)不同的時間和不同的天氣狀況來對照度進行調(diào)整，從而滿足不同場合的照明要求。

      （3）系統(tǒng)具有完善的故障檢測和報警功能，當照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)具有良好的兼容性，可以與其他智能建筑控制系統(tǒng)相連接。例如：可與樓宇自動控制系統(tǒng)、建筑能源管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等相連接。

      （5）系統(tǒng)具有較強的安全性和穩(wěn)定性。當照明設施、供電回路等發(fā)生故障時，會自動報警，并且能夠及時將故障信息發(fā)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(tǒng)進行自動控制或遠程手動控制。

6、系統(tǒng)應用

      在系統(tǒng)的自動控制過程中，由系統(tǒng)中央處理單元對所有的燈具進行開關控制，通過系統(tǒng)中預先設定好的程序對燈光進行調(diào)節(jié)。在這種控制方式下，整個系統(tǒng)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(diào)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(tǒng)運行中不會出現(xiàn)異常情況。同時，系統(tǒng)還會自動根據(jù)外界環(huán)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(jù)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(qū)域內(nèi)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(tǒng)中應用了無線網(wǎng)絡通信技術之后，可以將現(xiàn)場環(huán)境探測設備通過無線網(wǎng)絡接入系統(tǒng)，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)環(huán)境、故障等的實時監(jiān)測。在進行監(jiān)測時，可以將各區(qū)域內(nèi)的傳感器信息進行記錄整理并上傳到系統(tǒng)中去。當這些信息被傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控中心時，工作人員就可以遠程對現(xiàn)場環(huán)境及情況進行初步判斷，通過遠程監(jiān)控平臺對燈光進行遠程控制和調(diào)節(jié)。

7、應用場景

系統(tǒng)功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區(qū)域、樓層等實現(xiàn)對應照明的開關燈控制，監(jiān)視受控回路的開關狀態(tài)。

        2、調(diào)光控制：滿足區(qū)域照度和亮度調(diào)節(jié)要求，支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室等場所監(jiān)測照度或亮度，并根據(jù)需要自動/手動調(diào)節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節(jié)約了能源，營造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據(jù)不同區(qū)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(huán)境、提高舒適度需求。

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

5、分區(qū)、總控：支持運行管理人員實時監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài)，并根據(jù)需要進行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。

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

7、歷史記錄查詢：查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)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(xiàn)場圖片

9、產(chǎn)品選型

10、結束語

      航站樓樓宇智能照明控制系統(tǒng)通過對照明系統(tǒng)的實時監(jiān)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(tǒng)的優(yōu)化控制實現(xiàn)能源節(jié)約，起到了減少碳排放、保護環(huán)境的作用——使航站樓更綠色；同時不但改善了候機、工作環(huán)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(xiàn)多種照明效果，既提升了航站樓文化內(nèi)涵，也增強了文化軟實力的展示力度——使航站樓更人文。展現(xiàn)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(jīng)濟社會發(fā)展。

【參考文獻】

        [1]王多,王琪,軌道交通智能照明控制系統(tǒng)技術研究及其應用。

[2]汪暉,智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的應用淺談[J],電子元器件與信息技術,2018(7):12-14。

[3]陳丹,智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑照明中的應用研究[J],成都信息工程學院學報,2007(6):735-738。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版。