水泥廠(chǎng)智能照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介

李穎慧，葉小衛(wèi)

1 引言

水泥廠(chǎng)智能照明系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)據(jù)通信、WIFI 等多種IT技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程照明回路分合閘、檢測(cè)等管控功能，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的高效管理，有效延長(zhǎng)燈具壽命，節(jié)約能源，提高水泥廠(chǎng)照明系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性和可靠性。

2 系統(tǒng)介紹

2.1 全廠(chǎng)智能照明系統(tǒng)配置

全廠(chǎng)智能照明系統(tǒng)由控制模塊、輸入控制器（控制界面）、通信控制總線(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)組成。系統(tǒng)采用分布式控制方式，操作人員可通過(guò)中控室監(jiān)控界面對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控和管理，也可通過(guò)各控制區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)的控制界面進(jìn)行控制。

系統(tǒng)連接簡(jiǎn)單，可在控制總線(xiàn)上根據(jù)需要隨時(shí)增加控制部件，通過(guò)網(wǎng)橋/耦合器可形成子干網(wǎng)和主干網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的通信控制網(wǎng)絡(luò)。一條支路最多可控制64 個(gè)控制部件，當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)（網(wǎng)線(xiàn)/屏蔽雙絞線(xiàn)/專(zhuān)用通訊線(xiàn)）線(xiàn)路長(zhǎng)度＞600m時(shí)，可通過(guò)網(wǎng)橋/耦合器/信號(hào)放大器延長(zhǎng)控制通信距離。一條支路上網(wǎng)橋/耦合器/信號(hào)放大器不宜＞2個(gè)，即支路線(xiàn)路長(zhǎng)度≯1 800m，若兩個(gè)控制器的間距＞600m時(shí)，可增加光電轉(zhuǎn)換器采用光纖通訊。

全廠(chǎng)智能照明系統(tǒng)配置見(jiàn)圖1。

圖1 智能照明系統(tǒng)框圖

2.2 電力室智能照明系統(tǒng)

電力室智能照明系統(tǒng)選用內(nèi)置天文時(shí)鐘的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)模塊，在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)“白天”、“晚上”、“檢修”等工作場(chǎng)景，操作人員可在中控室選擇不同的工作場(chǎng)景，也可通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)鐘配置，使系統(tǒng)自動(dòng)在各種工作場(chǎng)景之間轉(zhuǎn)換。電力室設(shè)置有智能開(kāi)關(guān)面板，巡檢工人可根據(jù)需要隨時(shí)開(kāi)關(guān)燈具，機(jī)旁/集中均可控制燈具。電力室智能照明系統(tǒng)圖見(jiàn)圖2。

2.3 主生產(chǎn)車(chē)間智能照明系統(tǒng)

主生產(chǎn)車(chē)間智能照明系統(tǒng)選用內(nèi)置天文時(shí)鐘的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)鐘配置使生產(chǎn)車(chē)間的照明系統(tǒng)自動(dòng)地在各種工作場(chǎng)景之間轉(zhuǎn)換，如“白天”、“晚上”、“檢修”、“節(jié)日”等。

本系統(tǒng)選用“多進(jìn)多出”開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)器，控制器每路均設(shè)有應(yīng)急旁路開(kāi)關(guān)。

2.4 地坑/密封輸送走廊智能照明系統(tǒng)

地坑/密封輸送走廊智能照明系統(tǒng)選用內(nèi)置天文時(shí)鐘的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)鐘配置使照明系統(tǒng)自動(dòng)地在各種工作場(chǎng)景之間轉(zhuǎn)換，如“巡檢”、“檢修”等。地坑/密封輸送走廊出入口設(shè)置有智能開(kāi)關(guān)面板，巡檢工人可根據(jù)需要隨時(shí)開(kāi)關(guān)全部燈具，機(jī)旁/集中均可控制燈具。

地坑/密封輸送走廊智能照明系統(tǒng)圖見(jiàn)圖3。

2.5 中控樓/辦公樓智能照明系統(tǒng)

（1）公共區(qū)域：走廊、樓梯及衛(wèi)生間等公共區(qū)域日常使用需要一個(gè)固定的照明狀態(tài)，需要同時(shí)滿(mǎn)足節(jié)能和照明的要求。本系統(tǒng)采用“定時(shí)控制+動(dòng)靜探測(cè)”的方式，實(shí)現(xiàn)了該區(qū)域的智能照明節(jié)能控制。入口大廳安裝智能控制面板，根據(jù)不同的時(shí)間和不同的氣氛需求預(yù)置多種燈光場(chǎng)景，如“早上”、“下午”、“下班”、“加班”等，通過(guò)各照明回路亮度的搭配組合形成多種不同燈光效果，存入控制面板的某一按鍵中，根據(jù)需求調(diào)用適合的燈光場(chǎng)景。

（2）會(huì)議中心/報(bào)告廳：采用智能照明控制系統(tǒng)對(duì)各照明回路多種燈光場(chǎng)景進(jìn)行控制，使得會(huì)議廳/報(bào)告廳在不同的使用場(chǎng)合能有不同的合適的燈光效果。工作人員可以根據(jù)需要，通過(guò)液晶觸摸屏結(jié)合電動(dòng)窗簾、空調(diào)、音響系統(tǒng)等選擇不同的場(chǎng)景。智能照明控制系統(tǒng)可以和投影儀相連，當(dāng)需要播放投影畫(huà)面時(shí)，會(huì)議室的燈光自動(dòng)調(diào)暗，投影幕和電動(dòng)窗簾緩慢放下；關(guān)閉投影儀時(shí)，又會(huì)自動(dòng)將燈光調(diào)亮到合適的效果，投影幕和電動(dòng)窗簾緩慢上升。

（3）在各辦公室安裝智能控制面板，現(xiàn)場(chǎng)控制燈光、空調(diào)和窗簾。

（4）通過(guò)配置時(shí)鐘，系統(tǒng)可以對(duì)空調(diào)、照明及飲水機(jī)進(jìn)行定時(shí)控制（如上班前預(yù)先打開(kāi)空調(diào)，下班后關(guān)閉飲水機(jī)電源等）。

圖2 電力室智能照明系統(tǒng)圖

中控樓/辦公樓智能照明系統(tǒng)見(jiàn)圖4。

2.6 道路智能照明系統(tǒng)

（1）可采用風(fēng)光互補(bǔ)路燈：風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能更充分利用自然資源，保證路燈照明時(shí)間。風(fēng)光互補(bǔ)照明系統(tǒng)安全可靠、綠色節(jié)能，充電及開(kāi)關(guān)燈均由微電腦智能控制，控制模式采用光控與時(shí)控組合的工作方式。

（2）選用內(nèi)置天文時(shí)鐘的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)模塊，可預(yù)設(shè)亮燈時(shí)間，按需進(jìn)行時(shí)段控制；可以將路燈隨意組合成隔桿亮、交叉亮模式，可設(shè)置輪換工作方式，保證每盞燈的工作時(shí)間大致相同，從而延長(zhǎng)光源的使用壽命。

路燈智能照明系統(tǒng)見(jiàn)圖5。

3 系統(tǒng)功能

（1）智能照明系統(tǒng)設(shè)有中央監(jiān)控裝置，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施中央監(jiān)控，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場(chǎng)效果。例如，系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)燈方案模式，并在計(jì)算機(jī)屏幕上仿真照明燈具的布置情況，顯示各燈組的開(kāi)燈模式和開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。

圖3 地坑/密封輸送走廊智能照明系統(tǒng)圖

圖4 中控樓/辦公樓智能照明系統(tǒng)圖

圖5 路燈智能照明系統(tǒng)圖

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)回路狀態(tài)信息、電壓電流過(guò)高報(bào)警信息、接觸器故障、回路照明設(shè)備故障信息等，可通過(guò)選擇帶電流監(jiān)測(cè)的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。

（3）通過(guò)選擇帶能源計(jì)量功能的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)回路的電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)的檢測(cè)、計(jì)量，通過(guò)OPC 接口將數(shù)據(jù)上傳至DCS 系統(tǒng)，最終將電能信號(hào)送至能源管理系統(tǒng)，從而掌握照明系統(tǒng)的電耗信息。

（4）選擇智能控制面板及調(diào)光開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)就地手動(dòng)控制及中控自動(dòng)控制回路開(kāi)關(guān)，可設(shè)置不同場(chǎng)景，結(jié)合時(shí)鐘管理器，采用無(wú)人值守的工作模式。在滿(mǎn)足燈光要求的同時(shí)，可大大降低能源消耗。

（5）記錄各回路運(yùn)行時(shí)間與次數(shù)、各次運(yùn)行小時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)，并可隨時(shí)查閱。

（6）照明系統(tǒng)設(shè)置與其他系統(tǒng)連接的接口，如建筑樓宇自控系統(tǒng)（BA系統(tǒng)）、能源管理系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)，可提高綜合管理水平。

（7）通過(guò)與系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的配合，使智能控制更加多元化，對(duì)照明系統(tǒng)的控制更加便捷。通過(guò)手機(jī)APP 軟件可隨時(shí)隨地控制照明設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)“人來(lái)燈開(kāi)，人走燈熄”。

（8）控制模式多樣化，不同場(chǎng)所采用不同的控制策略有效提升工作效率和管理效率，可通過(guò)配置各類(lèi)執(zhí)行設(shè)備、傳感器、控制面板等調(diào)整智能化水平。

4 應(yīng)用效果

4.1 實(shí)現(xiàn)人性化照明

不同的光照?qǐng)鏊鶎?duì)照明質(zhì)量的要求不同，需調(diào)整控制照度，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制、定時(shí)控制、多點(diǎn)控制等各種控制方案?？刂品桨感薷呐c變更的靈活性可進(jìn)一步保證照明質(zhì)量。

4.2 提高管理水平

利用智能照明控制系統(tǒng)集中管理的特點(diǎn)，將常規(guī)照明人工開(kāi)關(guān)行為轉(zhuǎn)換成了智能化管理，同時(shí)保護(hù)了燈具，延長(zhǎng)了燈具壽命，大大減少了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置上充分考慮業(yè)主的管理要求，為實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的高效管理提供技術(shù)手段。

4.3 節(jié)約能源

根據(jù)各區(qū)域的工作運(yùn)行情況，利用智能管理器預(yù)先進(jìn)行光照度設(shè)置，保證必需時(shí)燈亮，并達(dá)到要求的亮度，最大限度地節(jié)約能源。

5 結(jié)語(yǔ)

智能照明控制系統(tǒng)具有傳統(tǒng)照明所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，按照相關(guān)的照明標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能法規(guī)，白天照明控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)維持照明亮度，優(yōu)化電力室、生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)的光照環(huán)境；夜間照明控制系統(tǒng)既能滿(mǎn)足巡檢人員的工作需要，為保障人身安全提供良好的照明亮度，又能避免不必要的照明能源浪費(fèi)。