淺談機房智能照明系統的設計與應用
發(fā)布人：acrelhn
時(shí)間：2023-07-21
來(lái)源：工程師
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安科瑞 華楠
摘要：基于傳統機房照明系統控制簡(jiǎn)單、照度不足和燈具布局不合理等問(wèn)題，提出了智能照明系統改造建議。將照明系統分為視頻照明模式、工作模式、手動(dòng)模式和應急照明模式。根據實(shí)際工程案例，從實(shí)用性及安全性、可靠性及安全性、可維修性、年耗電量、年使用電費、年維護費、碳排放量以及回收期等方面，分析采用智能照明系統前后的經(jīng)濟效益，探析智能照明系統在機房應用的可行性，為建設綠色節能機房提供參考。
關(guān)鍵詞：智能照明;工作模式;經(jīng)濟效率;綠色節能機房
0、引言
隨著(zhù)IT技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò )信息化時(shí)代的到來(lái)，云計算在全球范圍內大規模發(fā)展，但其高能耗、高費用、高污染等問(wèn)題日益突出。機房用電主要包括照明用電、設備動(dòng)力用電和空調用電三部分，其中設備動(dòng)力用電和空調用電相是一種剛性需求。如果要減少機房能耗開(kāi)銷(xiāo)和碳排放量，應從照明用電著(zhù)手。由于老舊機房的照明系統為建設初期設計，因此后期機房使用和設備安裝過(guò)程中存在以下幾方面問(wèn)題：(1)照明系統控制方式簡(jiǎn)單，而機房燈具因視頻照明需要24h開(kāi)啟，造成電量浪費嚴重;(2)照度不足，即機房中安裝了空調送風(fēng)管路，使機房中上面一排的照明燈幾乎被完全遮擋，下面一排的照明燈在風(fēng)管與設備之間，光線(xiàn)有50%被遮擋;(3)部分燈具設置于設備上方，給通信設備安全運行帶來(lái)隱患;(4)燈具布局不合理，機房看起來(lái)雜亂無(wú)章。本文基于傳統機房照明系統控制簡(jiǎn)單、照度不足以及燈具布局不合理等問(wèn)題，提出了智能照明系統改造建議。將照明系統分成視頻照明模式、工作模式、手動(dòng)模式和應急照明模式。通過(guò)實(shí)際工程案例，從實(shí)用性及安全性、可靠性及安全性、可維修性、年耗電量、年使用電費、年維護費、碳排放量和回收期等方面，分析采用智能照明系統前后的經(jīng)濟效益，探析智能照明系統在機房應用的可行性。
1、智能照明控制方式研究分析
根據現有的機房照明使用技術(shù)要求及實(shí)際使用需要，將照明系統分為四種工作模式，即視頻照明模式、工作模式、手動(dòng)模式和應急照明模式。
1.1視頻照明模式智能控制
為了滿(mǎn)足機房中監控系統的需求，視頻照明需保證機房24h不間斷照明，確保監控系統能夠實(shí)施觀(guān)察機房設備及安全狀況[3]。為了滿(mǎn)足機房視頻照明的工作需求，在機房中設計了獨立的視頻照明系統(約為照明系統的1/10)，使用輪換模式進(jìn)行工作，而輪換時(shí)間可以任意設計(0～999h)。正常工作狀態(tài)下，視頻照明系統中只有1/2或1/3的燈具工作。該工作模式的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)節約了不低于50%的能源;(2)延長(cháng)了燈具的使用壽命;(3)降低了照明系統故障率，提高了機房設備運行的可靠性。視頻照明模式智能控制系統如圖1所示。
1.2工作照明模式智能控制
由于視頻照明的存在，因此機房中的亮度完全可以滿(mǎn)足一般安全巡視或日常檢查的需求。如果人員有在現場(chǎng)工作，工作人員到達工作區域后，該區域的燈具會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟(為了確保有足夠的亮度，一般選用雙管日光燈)。工作完成后，人員離開(kāi)120s(時(shí)間空調)后，燈具會(huì )自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現人來(lái)燈亮，人走燈滅。該控制方式具有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)節約了不低于原系統80%的能源;(2)延長(cháng)了燈具的使用壽命;(3)降低了照明系統故障率，提高了機房設備運行的可靠性。工作照明模式智能控制系統如圖2所示。
圖1視頻照明模式智能控制系統
圖2工作照明模式智能控制系統
1.3手動(dòng)工作照明模式智能控制
智能照明系統中，手動(dòng)控制的優(yōu)先級高。如果有大型檢修、割接、檢查等活動(dòng)，需要機房的燈具全部開(kāi)啟，此時(shí)只需達到手動(dòng)功能即可。同時(shí)，為了防止智能系統發(fā)生整體或局部故障，其他意外因素導致智能失靈，可以使用手動(dòng)控制功能開(kāi)啟機房中任意區域的燈具。(1)使用手動(dòng)功能時(shí)，所有的自動(dòng)控制系統均被切除;(2)智能控制系統發(fā)生故障時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)將機房的照明系統局部或全部切換到手動(dòng)開(kāi)啟狀態(tài)。
1.4應急照明模式智能控制
應急照明系統是機房消防和安全的保證。機房開(kāi)啟應急照明時(shí)，照度需不小于100lx，確保停電或消防報警時(shí)，人員及設備能夠穩定工作。正常工作時(shí)，應急照明系統不工作(單管熒光燈為備用狀態(tài);雙管熒光燈的一支燈管為備用狀態(tài)，另一支為正常工作狀態(tài))，防止因過(guò)度使用造成故障。為確保應急照明系統能滿(mǎn)足現場(chǎng)工作需求，一般選用雙管熒光燈。應急電源的引入方式有兩種，即熒光燈自帶應急電源和由電力機房UPS供電。
2、機房智能照明經(jīng)濟效益分析
以某網(wǎng)管機房為例，其裝設雙管燈具520套(1040支燈管)，燈具處于常亮狀態(tài)(24h工作制)。普通明(T8)燈具雙管輸入功率為85W(燈管40W×2，整流器損耗5W)，單位電價(jià)0.575元/(kW·h)，100kW·h電=78.5kg碳排放量。假設有以下幾種條件。
一，普通照明。燈具每天工作24h，燈管使用壽命按5000h計算，需每8個(gè)月更換全部燈管，平均年更換燈管費用(每個(gè)T8系列40W燈管按10元計算);整流器使用壽命按10000h計算，每3年更換一批，每年更換整流器費用(每個(gè)整流器按24元計算)。二，LED智能照明。燈具每天工作24h，LED燈管使用壽命按8000h計算，需每60個(gè)月更換全部燈管;整流器使用壽命按10000h計算，每5年更換一批，每年更換整流器費用(每只整流器按30元計算)。三，智能照明系統改造費用約129萬(wàn)元，主要包括智能照明控制系統、照明電源及控制系統、應急回路含蓄電池裝置及控制、LED燈具及應急組件、電源控制、保護及線(xiàn)纜、安裝及人工費和軟件及調試等費用[6-7]。照明系統經(jīng)濟效益分析涉及實(shí)用性與安全性、可靠性與安全性、可維修性、年耗電量、年使用電費和年維護費等。采用智能照明系統前后的經(jīng)濟效益分析如表1所示。
3、安科瑞智能照明控制系統
安科瑞Acrel-Bus智能照明控制系統，是基于KNX總線(xiàn)技術(shù)設計的控制系統。KNX總線(xiàn)技術(shù)起源于歐洲，是在EIB、Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線(xiàn)控制技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其中EIB（EuropeanInstallationBus，歐洲安裝總線(xiàn)）是該總線(xiàn)技術(shù)的主體。Acrel-Bus智能照明控制系統采用標準的2×2×0.8EIBBUS總線(xiàn)（即KNX總線(xiàn)）作為總線(xiàn)線(xiàn)纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統，即可實(shí)現照明燈具的遠程集中控制，又可實(shí)現就近控制功能。該系統理論連接控制模塊數量達58000多個(gè)。安科瑞智能照明控制產(chǎn)品種類(lèi)齊全，方案完善。用戶(hù)可通過(guò)控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實(shí)現靈活多樣的智能化控制，特別適合于各類(lèi)智能小區、醫院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項目的照明系統。
產(chǎn)品介紹及選型
4、結論
機房智能照明系統改造不僅解決了傳統照明系統控制簡(jiǎn)單、照度不足和燈具布局不合理等問(wèn)題，而且提高了機房照明系統的經(jīng)濟效益，增加了燈具的使用壽命，節約了電能，減少了碳排放量，提升了機房管理水平，符合綠色節能機房的要求。
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