節(jié)能背景下智能照明控制系統(tǒng)在工廠的應(yīng)用

申曉波

摘要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能要求普遍提高?；诖?，節(jié)能背景下的智能照明控制系統(tǒng)能夠在工廠中得到更為普遍的應(yīng)用。本文分析智能照明控制系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)，并基于此闡述相關(guān)照明系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的有效策略。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;智能照明;控制系統(tǒng);工廠

引言

通過相關(guān)調(diào)查與分析，傳統(tǒng)工廠照明控制系統(tǒng)的主要模式就是通過照明相關(guān)的配電箱來(lái)進(jìn)行手動(dòng)的開關(guān)控制，在此基礎(chǔ)上加入串聯(lián)的接觸器，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的效果。由于傳統(tǒng)的照明控制模式并不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，控制功能比較簡(jiǎn)單，所以在具體應(yīng)用過程中出存在一定的局限性。近年來(lái)，新型的智能照明控制系統(tǒng)能夠基于電氣觸點(diǎn)來(lái)達(dá)到分區(qū)控制、定時(shí)通斷和24小時(shí)監(jiān)控的效果，應(yīng)用前景廣闊。

一、智能照明控制系統(tǒng)的基本組成

目前，我國(guó)大部分工廠的智能照明系統(tǒng)的基本組成按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)分類，有兩種主要的型式：總線型和星型混合型。兩種智能照明系統(tǒng)各有各的特色，總線型的靈活性比較，如果面對(duì)工廠擴(kuò)建，那么更易于進(jìn)行擴(kuò)展。除此之外，總線型的照明系統(tǒng)對(duì)各單元的照明控制比較獨(dú)立，因此有較低的建設(shè)成本。而混合型系統(tǒng)的復(fù)雜度和建設(shè)成本比較高，但其照明系統(tǒng)的可靠性很高，有較完善的故障診斷和故障排除功能，具備存取協(xié)議，控制相應(yīng)較快。

一般的智能照明系統(tǒng)大多為數(shù)字式控制模式，由輸入單元、輸出單元和控制中心主要的三大部分構(gòu)成。除了提供電源的設(shè)備之外，每個(gè)單元都分配了唯一的通訊地址，并且基于相關(guān)軟件進(jìn)行功能的設(shè)定。特別是如果電路出現(xiàn)故障時(shí)，照明系統(tǒng)也會(huì)受到不良影響。在計(jì)算機(jī)與電子控制技術(shù)的加持下，智能專業(yè)照明控制系統(tǒng)能夠從節(jié)能的角度來(lái)進(jìn)行照明燈具的匹配與控制，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境以及延長(zhǎng)照明燈具壽命的良好效果，從而降低燈具的維修費(fèi)用，改善工作環(huán)境。

二、智能照明系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

要做好節(jié)能背景下智能照明控制系統(tǒng)在工廠中的應(yīng)用，那么就需要根據(jù)客戶要求，來(lái)做好對(duì)應(yīng)的控制功能。工程照明系統(tǒng)的常見控制模式有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、場(chǎng)景控制這三種模式。自動(dòng)控制即通過在廠區(qū)的各條通道以及電梯間等安裝紅外傳感器并結(jié)合光控，進(jìn)而對(duì)燈具的智能化開閉控制。對(duì)于廠房靠近窗戶的位置，也可以安裝進(jìn)行照度檢測(cè)的智能傳感器，根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境照度來(lái)進(jìn)行自動(dòng)燈具控制。

對(duì)于手動(dòng)控制，可以以集中的方式在每個(gè)車間設(shè)立一塊或者兩塊的總控面板，由照明負(fù)責(zé)人來(lái)對(duì)廠房和辦公室的照明進(jìn)行統(tǒng)一控制。相關(guān)的照明面板可以放在各廠房的出入口以及值班室內(nèi)，從而便于緊急情況下的照明控制，也便于值班室工作人員進(jìn)行定向控制。對(duì)于其工作控制界面的設(shè)計(jì)，需要依照各樓層的廠區(qū)分布，來(lái)布置單獨(dú)的回路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域開關(guān)與分樓層開關(guān)，方便值班人員進(jìn)行集中控制。在此類控制模式中，也可以加入定時(shí)控制的系統(tǒng)功能，該功能可以依照公司的排班時(shí)間來(lái)進(jìn)行定時(shí)開關(guān)，從而減少了工作人員的時(shí)間成本，進(jìn)而達(dá)到非工作時(shí)間的最小能源消耗，滿足節(jié)能要求。第三個(gè)控制模式就是基于場(chǎng)景的深度智能控制，此類控制能夠讓相關(guān)的系統(tǒng)根據(jù)不同廠房?jī)?nèi)部的場(chǎng)景進(jìn)行差異化的控制，從而滿足預(yù)設(shè)的各類場(chǎng)景。相關(guān)的場(chǎng)景不僅可以由值班人員進(jìn)行切換，還可以依據(jù)目前的人員密度、生產(chǎn)設(shè)備的啟用率以及時(shí)間、光線等因素進(jìn)行綜合控制，達(dá)到最佳的智能化設(shè)計(jì)。

三、基于項(xiàng)目需求的匹配設(shè)計(jì)

以一雙廠房的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，一號(hào)廠房層高5層，二號(hào)廠房層高2層?？蛻粜枨笞畲蠡墓?jié)能，此項(xiàng)目考慮最大限度的利用廠房?jī)?nèi)部的自然光照，預(yù)設(shè)多類工種的工作照明模式以及定時(shí)控制，還能夠通過現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行一對(duì)一或者一對(duì)多的手動(dòng)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控，并根據(jù)需要與消防系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)此套系統(tǒng)，可以利用分布式總線型技術(shù)路線進(jìn)行系統(tǒng)搭建，系統(tǒng)能夠靈活進(jìn)行各類搭建，還能夠避免系統(tǒng)內(nèi)各模塊之間的相互影響，具備比較高的可靠性，同時(shí)做到了最大化的節(jié)能。

例如，可以設(shè)置完善的現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)狀態(tài)反饋顯示，能夠讓值班人員能夠直觀的進(jìn)行相關(guān)檢查，從而避免白天忘記關(guān)燈的情況出現(xiàn)。除此之外，還可以借助光線傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的光照照度，根據(jù)光線傳感器的反饋結(jié)果來(lái)自動(dòng)進(jìn)行車間燈光亮度的調(diào)節(jié)。要依據(jù)廠房各工種的上下班時(shí)間進(jìn)行規(guī)律性自動(dòng)定時(shí)，不僅能夠滿足基本的照明需求，還能夠大幅縮短照明時(shí)間，節(jié)約電力資源、延長(zhǎng)燈具使用壽命，從而降低工廠的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)最大幅度的節(jié)能效果?？紤]到系統(tǒng)能夠集成遠(yuǎn)程控制功能，因此能夠基于智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程照明控制，能夠大幅減少工廠“巡燈”頻率，從而節(jié)約值班人員的工時(shí)費(fèi)，也逐漸向高效智能化工廠進(jìn)行靠近。此系統(tǒng)還具備維護(hù)便捷和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。如果工廠擴(kuò)建需要對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行改造，那么并不需要重新進(jìn)行面板的拆裝以及線路的改設(shè)，也不需要關(guān)閉全部照明系統(tǒng)，而只需修改相應(yīng)的設(shè)備參數(shù)就能夠達(dá)到擴(kuò)建的目的，特別是考慮到部分項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)布線非常困難，因此可以利用系統(tǒng)的無(wú)線控制接口來(lái)進(jìn)行控制對(duì)接。由于無(wú)線控制的可行性高并且能夠節(jié)約大量的人力和物力成本，因此無(wú)線與有線控制的結(jié)合能夠有效提高照明系統(tǒng)的便捷度。對(duì)于智能照明系統(tǒng)與消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，可以在產(chǎn)生火警信號(hào)時(shí)，通過預(yù)留的應(yīng)急回路來(lái)驅(qū)動(dòng)照明燈，從而助力人員疏散，提高工廠的安全性。考慮到工廠人工控制的需求，可以在廠區(qū)出入口和值班室建立智能控制面板，在陰暗的樓梯間內(nèi)安裝人體紅外光控傳感器，從而達(dá)到“有人燈亮，人走燈滅”的最佳效果，實(shí)現(xiàn)更靈活、合理及智能的控制需求。

總結(jié)：總而言之，在“數(shù)字化工廠”概念逐漸加深的現(xiàn)在，我國(guó)各類企業(yè)需要積極響應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排政策倡導(dǎo)，重視對(duì)照明系統(tǒng)的控制和開發(fā)，以嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行智能照明系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，從而真正節(jié)約電力資源，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的工廠建設(shè)。

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