场地照明

场地照明（精选3篇）

场地照明 篇1

0 引言

500k V福园变电站场地照明系统日常开关灯都由值班员负责, 需要进入交流配电室进行灯光操作, 每天两次, 白天天亮时操作一次熄灯, 晚上天黑时操作一次开灯。这样就要求值班员需要在刚天亮时和刚天黑时进入交流配电室进行灯光操作, 但是每天重复此工作易导致值班员休息不足和精神疲劳, 影响值班时的状态, 并且因为一年四季中天亮、天黑的时间变化较大, 在时间把握不准的情况下, 会浪费较多的电能, 不符合国家节能减排的要求。因此, 应开发研制一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 能根据室外环境照度自动控制场地照明灯的开启和关闭, 在减少值班员进入交流配电室进行灯光操作量的同时, 更可实现对场地照明量按需提供, 科学合理的利用场地照明设施, 符合当前国家及公司节能减排的要求。

1 研究背景及现状

本文主要实现本变电站场地照明的实时监控和管理, 确保高效稳定、全天候运行。

对于本变电站场地照明系统, 由于需要值班员进入交流配电室进行灯光操作, 不仅在人员管理上得不到最优的应用, 而且在节能减排方面完全不符合国家及公司的要求。因500k V祯州变电站照明设备与本站数量相当, 故表一数据为本变电站安装新场地照明系统前与此变电站站用电电量情况的对比。

由表一可知, 本站站用电电量浪费过多, 不符合国家及公司节能减排的要求。

针对上述问题, 开发研制一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统能够有效节约电能消耗, 从而节省大量的人力和电能消耗, 实现高效率、低成本的管理就显得非常必要。

2 设计关键及技术难点

本智能照明系统主要设计部分在于控制系统, 控制系统的主要设计要求如下:

(1) 可靠性:系统关键地方进行冗余, 在服务器或前置计算机出故障时可以进行切换, 关键数据进行自动备份, 有恢复机制。

(2) 安全性:系统根据不同的操作级别, 进行安全管理, 不同的级别进行相应的操作权限, 并输入相关密码才能登录系统。配备完整的操作记录和历史数据。

(3) 易用性:全部程序均图形化设计, 中文界面, 所有命令均由鼠标操作, 美观易用, 操作简单, 运行舒畅。

(4) 易维护性:系统提供方便的调试工具和检查工具, 便于人员进行维护。

通过对上述设计要求的分析, 得出以下几个技术难点应重点考虑:

(1) 设计的控制回路应简单可靠, 设计的操作界面应简单易用。该系统目的是为了减少人力的使用, 复杂的回路和操作界面将影响值班员使用此系统。

(2) 系统应易维护, 值班员不应花大量时间维护此系统。

3 原理介绍及设计过程

本智能照明控制系统按照“总体设计、分步实施”的原则, 将照明设备有效地监控起来, 组成自动化的集中的监控系统, 通过计算机控制系统及电力载波通讯, 实现遥测、遥控、遥信和管理等功能。下面即为我们的设计过程。

(1) 根据现场实际情况画出系统结构图 (见图一) 及照明控制系统图 (见图二) , 按需要购买系统控制模块组成控制及监控中心。系统控制模块是照明系统中电能信息采集和远程控制的关键设备, 安装在中低压配电变压器的低压侧。控制中心作为照明系统的控制心脏, 担负着系统的灯光系统自动控制和管理任务。

(2) 安装照度传感器 (见图三) , 用于实时反映光照强度, 便于自动调节照明亮度。

(3) 设计监控软件登陆界面 (见图四) , 需要本站值班员才能进入操作。

(4) 设计监控软件界面 (见图五、图六) , 可实现照明设备的实时控制, 并可以清楚看到各场地照明灯的位置及其亮度。

4 使用效果及结论

自开展研究以来, 经过不断摸索, 根据现场实际情况和使用中遇到的问题, 不断改进回路的设计, 逐步完成了最终的智能照明控制系统。

完成此智能照明控制系统后, 经过2个月的试验及观察, 发现值班员休息时间明显得到了改善, 同时值班状态有了很大的提升, 能够更好的保证电网的安全运行。同比去年以及环比今年的站用电电量情况, 如表二所示, 2015年8月和9月为使用新智能照明控制系统的电量统计。考虑到8月、9月为用电高峰, 此结果达到了最初的要求。

开发研制的基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 易维护、易用、可靠、安全, 可在户外敞开式布置的变电站照明系统中广泛采用, 也可推广到其他需要智能控制照明的地方, 提高经营效益。

摘要：针对变电站值班员在控制变电站场地照明时需要人员手动进行灯光操作引起的人力和电能浪费较严重的问题, 本文开发研制了一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 从而可节省大量的人力和电能消耗, 实现高效率、低成本的管理。

关键词：照明系统,控制,高效率,低成本

参考文献

[1]饶运涛.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2003.

[2]陈涛.照明控制与自动化系统的完美结合——智能照明控制系统的再认识[J].照明工程学报, 2003, 14 (03) :26-32.

[3]张叶, 裘君英, 陆华洋.智能照明控制系统探讨[J].建筑电气, 2007, (06) :40-42.

场地照明 篇2

1 国内大型施工场地照明用电中存在的问题

国内大型施工场地照明用电中常常出现用电量大、用电浪费、用电管理不当等问题, 严重制约着建筑用电节能的发展。深入分析现阶段国内施工场地存在的照明用电问题, 得出以下几点结论:

1.1 国内施工场地数量多, 规模大, 照明用电量也越来越大。

随着建筑项目的不断增多, 国内近几年的工程施工场地数量也越来越多, 工地用电量也成倍增长。加之施工场地规模得到了大幅度扩大, 很多施工场地由原来的小工地扩大成了大型施工场地, 用电量也由原来的1000千瓦·时增长到了500000千瓦·时。所以, 施工场地用电节能势在必行。

1.2 照明供电质量差。

造成这一问题的原因主要有两种, 一是建设工程责任单位过分重视经济效益, 从而忽略了建筑节能和施工节电;二是施工场地照明的临时性特征限制, 管理者在设计场地照明线路时并不重视线路的合理性, 认为迟早要拆卸线路, 所以线路布设曲折, 造成线损过大, 降低线路的供电可靠性。

1.3 照明灯具功率过大。

很多施工场地内部配置的照明灯具均属于大功率灯具, 这主要是因为管理者不具备节电节能意识, 胡乱选材, 胡乱设计灯具数量, 从而造成灯具功率大, 光源温度过高, 电力资源消耗过大等问题。

由上可知, 国内施工场地照明大多存在节能意识缺乏问题, 造成了大量的电力资源浪费。如果要在后期工作中解决上述问题, 可采取降低灯具功率、合理化线路设计、降低设备负载、调控电压等方式来减少施工场地的总用电量, 实现施工场地照明节电。

2 智能节电照明系统在施工场地照明中的应用

2.1 智能节电照明系统的构成及原理。

智能节电照明系统主要由电源、智能节电器、线路和照明灯具四个部分构成, 构成图如下图1所示。

智能节电器是节能照明系统的中心设备。智能节电器的输出电压检测电路不断对节电器输出电压进行跟踪、取样、检测, 并适时进行动态调控, 使输出电压稳定、质量可靠。固态驱动开关可实现对稳压补偿器的控制。该控制与传统的接触器方式调压或者伺服电机方式调压相比, 由于设备完全处于静态工作, 具有无机械运动触点、调压速度快、可靠性高等特点。节电器的自动检测电路一方面能对自身进行有效的保护, 同时还可以通过人工设置接口或者通信接口, 十分灵活地设置动作参数和进行状态检测。

2.2 智能节电照明系统的应用效果分析。

以某某工程为例, 该工程在施工中引入了智能节电照明系统, 充分发挥智能节电器的作用, 改造了工程施工场地现有线路, 将工程道路照明、景观照明、广场照明等多个系统都设计成了节点控制系统。现详细分析智能节电照明系统在施工场地中的应用。

2.2.1施工场地照明特点。该工程施工场地的照明特点包括:a.施工场地照明具有临时性特点, 且照明线路的设计随意性很强, 很容易造成照明用电浪费;b.场地白天一般不需要照明, 只有晚上以及个别采光不足部位才需照明。一般来说, 施工场地白天不需照明时要关掉照明灯具, 防止用电浪费, 但现实生活中, 很多工地都使用了长明灯, 白天、晚上灯具连续24小时工作;c.施工场地用电设备所属于机械设备, 这些机械设备的运行、工作无规律, 容易造成电压波动, 若电压波动过大, 很容易损坏工地照明工具。

2.2.2效益分析。根据工地施工特点, 为了克服施工照明存在的问题, 该案例使用智能节电器对施工场地照明进行控制。a.获得稳定的电压。通过智能节电器的输出电压检测电路不断对输出电压进行跟踪、取样、检测, 由于固态驱动开关对稳压补偿器控制, 使得调压速度快、可靠性高, 获得了稳定、质量可靠的输出电压。b.有效地延长光源的寿命。实际测定和应用证明, 气体放电光源工作在200V左右时, 其寿命基本不受影响。但电压每升高5%, 光源的寿命减少30%, 同时功耗也增加10%。c.节电效果明显。夜间施工可持续到21:30, 但是在主体工程竣工后转入室内装修时, 根据实际夜间施工时间可适当延长, 如延长到23:00, 甚至更晚, 而智能节电器就能根据施工需要, 调整全压照明和降压 (节电照明) 照明的时间区间, 实现节电的目的。智能节电器节电效果分析如图2所示。

图2中的曲线为线路电压从黄昏到次日早晨的波动态势, 折线为智能节电器控制稳定电压输出状况, 两线间的阴影部分是降压节电电压变化幅度 (绝对值) 。

结束语

综上所述, 智能节电器与智能节点照明系统在施工场地中的应用已经成为一种必然趋势。现代建设工程施工场地照明若想实现照明节电, 就必须通过合理设计手法, 在施工场地构建一个行之有效的智能节电照明系统, 利用该系统来控制工地照明, 切实降低施工场地的照明用电量, 为工程施工带来更大的经济效益。

摘要：为实现建筑施工节能, 现代建筑工程在施工建设期间都会采用节能照明, 通过调节供电电压、降低光源温度等方式来提高施工场地供电效益, 实现供电节能。本文结合现代工程施工实际, 对施工场地智能照明节能系统的应用进行分析, 探讨得出相关结论, 供同行参考借鉴。

关键词：智能节电器,大型施工场,照明,应用

参考文献

[1]孟海涛, 王雪青, 赵辉.基于精益建造的施工临时照明问题研究[J].西安电子科技大学学报 (社会科学版) , 2009 (1) .

[2]王宁, 王建华.智能节电器在大型施工场地照明中的应用[J].低压电器, 2009 (2) .

场地照明 篇3

目前各大、中型城市的体育馆建设基本饱和, 随着“后奥运”时代的来临, 体育馆改造项目逐渐增多, 每次改造几乎都不可避免对场地照明系统进行调整, 而调整的目标往往要求达到更高的照明标准, 尤其是照度标准值。在现有建筑层高、结构荷载、设备空调、电气负荷容量等对灯具布置有影响的因素都基本定型的基础上, 若仍选用传统的金属卤化物灯进行方案设计, 盲目增加灯具数量, 很可能在改造过程中不符合场地的现状, 设计方案最终不能实现。因此, 考虑一种新的灯具作为备选, 在必要时替代传统的金卤灯显得尤为重要。本文以新近设计的一个乒乓球馆场地照明系统的改造为例, 通过分析比较得出在场地照明系统改造中应用LED的可行性方案, 对日后工程设计工作具有一定的指导作用。

2 场馆照明现状及照明设计标准

2.1 场馆照明现状

本工程为某乒乓球馆改造项目, 场馆为乒乓球队的日常训练场馆, 地上3层, 地下1层, 总建筑面积约13 545m2, 其中地上二层、三层为乒乓球训练场地, 层高分别为7.5m和9.9m, 每层均布置有24块14m×7m的标准乒乓球场地。

场地现有灯具为400W金属卤化物灯, 采用直接照明, 灯具布置在场地上方, 光束垂直于场地平面的顶部布置方式。场地照度标准值为水平800lx, 每块场地布置有4盏灯具, 其中二层灯具安装高度下皮距地与建筑现有吸音体同, 三层灯具安装高度下皮距地与网架下弦同, 距地面净高均不小于6m, 现有场地灯具布置如图1所示 (以二层为例) 。

2.2 场馆照明改造要求

应运动队要求, 此次改造乒乓球场地照明灯具需全部更新, 场地平时训练的照度标准由现有的水平800lx提高到水平1 200lx。同时为了提高运动员赛前适应场地的能力, 每层选出8块场地专门用来作为赛前适应性训练, 其照度要求达到水平1 600lx的标准。

2.3 场馆照明设计标准

根据规范《体育场馆照明设计及检测标准》 (JGJ 153-2007) , 乒乓球场地的照明标准应符合规范中表4.1.4的规定 (如表1所示) 。

由此可以看出, 运动队提出的照度要求在规范中并没有对应值, 为了遵从一个统一的设计标准, 按照运动队要求的照度与标准规定的照度相类比的原则, 要求平时训练参照第Ⅲ等级, 使用功能为“专业比赛”的相关标准执行;赛前适应性训练参照第Ⅳ等级, 使用功能为“电视转播国家、国际比赛”的相关标准执行。这样就明确了此次场地照明改造的设计标准值。

3 选用传统照明灯具的布置方案

体育馆场地照明设计的基本原则是灯具选择。一般来说, 当灯具安装高度低于6m时, 宜选用荧光类灯具;当灯具安装高度在6m~18m时, 宜选用功率不超过400W的中等功率金属卤化物类灯具。此次改造场地照明灯具安装高度大于6m, 且现有灯具为400W金属卤化灯, 为保持前后设计的一致性, 本方案仍选用同种规格的灯具类型。

3.1 平时训练的布灯方案

经过模拟计算, 将现有灯具更换为高光效的400W金属卤化物灯, 在现有灯具布置方式的基础上增加2盏灯具, 即一块场地布置6盏灯具, 形成2 (行) ×3 (列) 的阵列, 6盏灯全部开启即可达到水平1 200lx的照度标准, 灯具布置如图2所示。

3.2 赛前适应性训练的布灯方案

选定的需要进行赛前适应性训练的场地, 其灯具布置仍需满足平时训练, 故需要在上述平时训练的布灯方案基础上进行, 经过模拟计算, 灯具布置如图3所示。

在平时训练时, 1~6号灯开启, 7~10号灯关闭;赛前适应性训练时, 1~4号灯和7~10号灯开启, 5~6号灯关闭。相当于平时训练灯具仍形成2 (行) ×3 (列) 的阵列, 而为满足赛前适应性训练水平1 600lx的照度标准, 需在平时训练的灯位基础上再均匀布置2盏灯具, 形成2 (行) ×4 (列) 阵列。重复利用1~4号灯具, 可以在满足照明均匀度的前提下尽量减少灯具数量, 从而使得此块场地能同时满足平时/赛前训练这两种照明模式。

3.3 传统灯具布置方案存在的问题

选用传统金属卤化物灯具的场地照明改造方案, 其存在最大的问题就是同等规格灯具数量的大幅度增加。每层24块场地均要满足平时训练, 每块场地较原有灯具数量增加2盏;另有8块场地为满足赛前适应性训练, 每块场地较平时训练的灯具数量再增加4盏。故总共需要增加的灯具数量为24×2+8×4=80盏, 这基本相当于原有灯具数量 (24×4=96盏) 增加了一倍, 由此给场地改造带来如下问题。

3.3.1 眩光对照明质量的影响

由于乒乓球运动有手抛高球的技术特点, 运动员抬头很可能会看见场地灯具, 因此眩光的控制显得尤为重要。为避免眩光干扰, 室内场地的投光点最低处到灯具的仰角必须大于45°, 而仰角的大小取决于灯具的安装位置和高度, 其中以安装高度最为重要。

本工程二层场地的灯具安装条件最不利, 现有层高7.7m, 灯具安装高度仅为6m, 且基本没有调整的余地, 而改造后照明的亮度会大幅提高, 受这两个相互关联的因素影响, 选用防眩光灯具无疑是抑制眩光的可行办法。但场馆现有灯具上已安装防眩透明棱纹挡板, 运动员反映效果并不理想, 传统金属卤化物灯的防眩灯具在其安装条件受限、数量大幅提高的情况下, 已很难满足限制眩光的作用, 势必会严重影响照明质量。

3.3.2 灯具发热对空调系统的影响

众所周知, 传统金属卤化物灯的发热量很大, 即便其发光效率相比其他光源已较高, 但也仅有30%的电能转化成光能, 不包括光源在灯具里的损失, 所以实际的发光效率可能会低于15%, 其余的电能均转化成热量损耗了, 这就是金属卤化物灯发热量大的原因。

如此大的热能增量对现有空调系统的影响是不容忽视的, 空调机组、管道、出风口等相关设备的规格或数量均需要变动, 这样的变动同样受到现有建筑格局的制约, 超出了此次改造的可调范围, 故此方案是没有可行性的。

3.3.3 照明负荷对电气系统的影响

1) 本方案金属卤化物灯的整灯功率为420W~440W, 这是选用电子镇流器的功率值, 在灯具数量几乎翻倍的情况下, 经核算需要对现有低压配电柜场地照明回路的出线开关及配电干线进行更换。

2) 更换现有场地照明末端配电箱, 其末端照明支路需根据控制方式进行调整, 增加大量的支路开关及管线。

3) 调整现有场地照明控制方式, 采用智能照明控制系统, 通过开/关量的变化实现赛前适应性训练、平时训练或清扫模式之间的切换。

4 应用LED的解决方案

4.1 LED的相关技术参数

本设计LED灯选用36颗贴片式LED整体封装而成, 整灯功率为380W, 灯具选用经过磨砂处理的反光罩并提供对称型配光。LED主要的技术参数如表2所示。

4.2 LED的灯具布置方案

根据LED的技术规格, 假定灯具安装高度为6m, 维护系数取0.8, 为满足此次改造的要求, 经过模拟计算, 平时训练的灯具布置同本文3.1节金属卤化物灯, 详见图2;赛前适应性训练的布灯方式见图3, 将图3中5、6号灯取消即满足水平1 600lx的标准, 通过调光控制达到平时训练1 200lx的要求。

4.3 与传统金属卤化物灯的方案比较

此方案由于赛前适应性训练的场地照明灯具数量较金属卤化物灯减少了2盏, 每层有8块这样的场地, 总共减少16盏。即将地上二层、三层场地内现有金属卤化物灯替换为LED的同时, 再各自增加64盏LED即可满足改造要求。不光从数量上较传统金属卤化物灯节省20%, 同时结合本文3.3节金卤灯布置方案存在的几个问题作如下比对。

4.3.1 眩光控制

为了限制眩光, 本工程LED灯具选用经过磨砂处理的反光罩, 出光方式为漫反射式, 能有效限制灯具亮度, 此外根据灯具亮度校验了灯具遮光角, 满足了相关规定, 最大程度抑制了眩光。在灯具全部安装前选取部分场地进行了试装, 经测试平时训练已满足规范要求, 赛前适应性训练的眩光指数稍高于标准值, 但经运动员亲身体会后表示可以接受。

4.3.2 灯具发热量

据测算, LED发热量仅是金属卤化物灯的30%甚至更低, 且本工程LED灯具主体结构是一个成型的散热筒, 从而保证空气垂直对流, 提高了散热效率。虽然LED数量较现有灯具有所增加, 但经核算发热量仅为现有灯具的60%~70%, 对空调系统没有任何实质影响。

4.3.3 电气系统

1) 经核算, 选用金属卤化物灯每层场地照明负荷容量增加约35k W, 需更换现有低压配电柜场地照明回路的出线开关及配电干线。采用LED, 照明负荷容量增加约20k W, 通过查阅原图, 现有出线断路器的壳架电流可以满足新增负荷, 仅需调整开关的整定值即可。另外, 现有电缆原设计已放大一级, 载流量满足要求, 故低压配电柜场地照明回路的出线开关及线缆均可不作更换。

2) LED选用DALI数字调光控制系统, 每个LED灯具自带DALI调光镇流器, 通过DALI网关对其进行控制, 实现开关、场景、调光、状态查询及故障检测等功能。每个DALI调光镇流器都有唯一地址, 系统对灯光的调节可以到每盏灯, 实现单灯单控, 满足对每张乒乓球台或某一片区域进行单独控制, 控制方式灵活。

金属卤化物灯虽然也可以实现单灯单控, 但末端配电箱出线需要单灯单回路, 这无疑会增加出线开关、管线、智能模块的数量, 同时加大配电箱的尺寸。而DALI控制系统则不受配电回路所带灯具数量的影响, 一条回路可以带3~4盏LED灯, 避免上述情况发生。

4.3.4 应用LED的场地照明计算结果

灯具设置方式如本文4.2节所述, 平时训练分别对某一块场地、某区域场地及全场这三种情况进行计算;赛前适应性训练选取指定的某块场地计算, 其计算结果如表3所示。

相应的计算参数对应的等照度曲线如图4~图7所示。

表3所示计算结果表明, 本设计选用LED满足此次改造所要求的照明标准值。5结束语

体育馆改造项目由于其自身的特殊性, 场地照明标准与建筑既有条件有时难免会产生冲突。在传统照明灯具不能解决问题时, 不妨考虑选用LED的布灯方案, 在满足要求的同时还能达到绿色节能的目的。

目前体育建筑场地照明系统选用LED的工程案例并不多见, 在新建项目及有电视转播要求的体育场馆, 传统金属卤化物灯仍是场地照明的首选, 日后随着LED技术的成熟及成本的降低, 其可否在上述场所大量推广应用还有待论证, 望本文能起到抛砖引玉的作用。以上观点和结论不一定完全正确, 望各位同行前辈提出宝贵意见并给予指正。

参考文献