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安科瑞 华楠
摘要：基于传统机房照明系统控制简单、照度不足和灯具布局不合理等问题，提出了智能照明系统改造建议。将照明系统分为视频照明模式、工作模式、手动模式和应急照明模式。根据实际工程案例，从实用性及安全性、可靠性及安全性、可维修性、年耗电量、年使用电费、年维护费、碳排放量以及回收期等方面，分析采用智能照明系统前后的经济效益，探析智能照明系统在机房应用的可行性，为建设绿色节能机房提供参考。
关键词：智能照明;工作模式;经济效率;绿色节能机房
0、引言
随着IT技术的飞速发展和网络信息化时代的到来，云计算在全球范围内大规模发展，但其高能耗、高费用、高污染等问题日益突出。机房用电主要包括照明用电、设备动力用电和空调用电三部分，其中设备动力用电和空调用电相是一种刚性需求。如果要减少机房能耗开销和碳排放量，应从照明用电着手。由于老旧机房的照明系统为建设初期设计，因此后期机房使用和设备安装过程中存在以下几方面问题：(1)照明系统控制方式简单，而机房灯具因视频照明需要24h开启，造成电量浪费严重;(2)照度不足，即机房中安装了空调送风管路，使机房中上面一排的照明灯几乎被完全遮挡，下面一排的照明灯在风管与设备之间，光线有50%被遮挡;(3)部分灯具设置于设备上方，给通信设备安全运行带来隐患;(4)灯具布局不合理，机房看起来杂乱无章。本文基于传统机房照明系统控制简单、照度不足以及灯具布局不合理等问题，提出了智能照明系统改造建议。将照明系统分成视频照明模式、工作模式、手动模式和应急照明模式。通过实际工程案例，从实用性及安全性、可靠性及安全性、可维修性、年耗电量、年使用电费、年维护费、碳排放量和回收期等方面，分析采用智能照明系统前后的经济效益，探析智能照明系统在机房应用的可行性。
1、智能照明控制方式研究分析
根据现有的机房照明使用技术要求及实际使用需要，将照明系统分为四种工作模式，即视频照明模式、工作模式、手动模式和应急照明模式。
1.1视频照明模式智能控制
为了满足机房中监控系统的需求，视频照明需保证机房24h不间断照明，确保监控系统能够实施观察机房设备及安全状况[3]。为了满足机房视频照明的工作需求，在机房中设计了独立的视频照明系统(约为照明系统的1/10)，使用轮换模式进行工作，而轮换时间可以任意设计(0～999h)。正常工作状态下，视频照明系统中只有1/2或1/3的灯具工作。该工作模式的优点如下：(1)节约了不低于50%的能源;(2)延长了灯具的使用寿命;(3)降低了照明系统故障率，提高了机房设备运行的可靠性。视频照明模式智能控制系统如图1所示。
1.2工作照明模式智能控制
由于视频照明的存在，因此机房中的亮度完全可以满足一般安全巡视或日常检查的需求。如果人员有在现场工作，工作人员到达工作区域后，该区域的灯具会自动开启(为了确保有足够的亮度，一般选用双管日光灯)。工作完成后，人员离开120s(时间空调)后，灯具会自动关闭，实现人来灯亮，人走灯灭。该控制方式具有以下优点。(1)节约了不低于原系统80%的能源;(2)延长了灯具的使用寿命;(3)降低了照明系统故障率，提高了机房设备运行的可靠性。工作照明模式智能控制系统如图2所示。
图1视频照明模式智能控制系统
图2工作照明模式智能控制系统
1.3手动工作照明模式智能控制
智能照明系统中，手动控制的优先级高。如果有大型检修、割接、检查等活动，需要机房的灯具全部开启，此时只需达到手动功能即可。同时，为了防止智能系统发生整体或局部故障，其他意外因素导致智能失灵，可以使用手动控制功能开启机房中任意区域的灯具。(1)使用手动功能时，所有的自动控制系统均被切除;(2)智能控制系统发生故障时，系统会自动将机房的照明系统局部或全部切换到手动开启状态。
1.4应急照明模式智能控制
应急照明系统是机房消防和安全的保证。机房开启应急照明时，照度需不小于100lx，确保停电或消防报警时，人员及设备能够稳定工作。正常工作时，应急照明系统不工作(单管荧光灯为备用状态;双管荧光灯的一支灯管为备用状态，另一支为正常工作状态)，防止因过度使用造成故障。为确保应急照明系统能满足现场工作需求，一般选用双管荧光灯。应急电源的引入方式有两种，即荧光灯自带应急电源和由电力机房UPS供电。
2、机房智能照明经济效益分析
以某网管机房为例，其装设双管灯具520套(1040支灯管)，灯具处于常亮状态(24h工作制)。普通明(T8)灯具双管输入功率为85W(灯管40W×2，整流器损耗5W)，单位电价0.575元/(kW·h)，100kW·h电=78.5kg碳排放量。假设有以下几种条件。
一，普通照明。灯具每天工作24h，灯管使用寿命按5000h计算，需每8个月更换全部灯管，平均年更换灯管费用(每个T8系列40W灯管按10元计算);整流器使用寿命按10000h计算，每3年更换一批，每年更换整流器费用(每个整流器按24元计算)。二，LED智能照明。灯具每天工作24h，LED灯管使用寿命按8000h计算，需每60个月更换全部灯管;整流器使用寿命按10000h计算，每5年更换一批，每年更换整流器费用(每只整流器按30元计算)。三，智能照明系统改造费用约129万元，主要包括智能照明控制系统、照明电源及控制系统、应急回路含蓄电池装置及控制、LED灯具及应急组件、电源控制、保护及线缆、安装及人工费和软件及调试等费用[6-7]。照明系统经济效益分析涉及实用性与安全性、可靠性与安全性、可维修性、年耗电量、年使用电费和年维护费等。采用智能照明系统前后的经济效益分析如表1所示。
3、安科瑞智能照明控制系统
安科瑞Acrel-Bus智能照明控制系统，是基于KNX总线技术设计的控制系统。KNX总线技术起源于欧洲，是在EIB、Batibus和EHS这三种住宅和楼宇的总线控制技术上发展起来的，其中EIB（EuropeanInstallationBus，欧洲安装总线）是该总线技术的主体。Acrel-Bus智能照明控制系统采用标准的2×2×0.8EIBBUS总线（即KNX总线）作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，即可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。该系统理论连接控制模块数量达58000多个。安科瑞智能照明控制产品种类齐全，方案完善。用户可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制，特别适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明系统。
产品介绍及选型
4、结论
机房智能照明系统改造不仅解决了传统照明系统控制简单、照度不足和灯具布局不合理等问题，而且提高了机房照明系统的经济效益，增加了灯具的使用寿命，节约了电能，减少了碳排放量，提升了机房管理水平，符合绿色节能机房的要求。
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