賈俊龍

（大唐保定熱電廠，河北 保定 071051）

0 引 言

在新建2×350 MW熱電項(xiàng)目工程總體策劃階段，對智能照明控制系統(tǒng)項(xiàng)目，應(yīng)進(jìn)行應(yīng)用情況研究與論證，優(yōu)化選擇生產(chǎn)區(qū)域智能照明方案。

1 智能照明系統(tǒng)的功能與組成

智能照明控制系統(tǒng)以先進(jìn)的管理軟、硬件和通訊網(wǎng)路構(gòu)成對照明的智能管理和監(jiān)控。結(jié)構(gòu)一般為站控層、通信管理層、間隔層三層結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)均由通訊控制器組成的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)柜采集并上傳給邏輯控制主站，實(shí)現(xiàn)照明遠(yuǎn)程實(shí)時遙控、遙測、遙信、遙調(diào)、定時開關(guān)燈的控制。系統(tǒng)可及時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)照明設(shè)備的異常狀態(tài)，同時具備數(shù)據(jù)采集、儲存、查詢等功能。

1.1 智能照明系統(tǒng)的組成

1.1.1 智能照明控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，系統(tǒng)主要由系統(tǒng)控制模塊、單元控制模塊、各類傳感器、監(jiān)控主機(jī)以及控制管理軟件等部分組成。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1.2 主要系統(tǒng)元件的作用

（1）系統(tǒng)控制模塊。系統(tǒng)控制模塊是整個智能照明控制系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，可完成燈具狀態(tài)收集、故障上報、發(fā)送和接受控制信號、定時發(fā)送控制信號和自動升級系統(tǒng)等操作。

（2）單元控制模塊。單元控制模塊是系統(tǒng)最底層設(shè)備，可完成實(shí)時燈具控制、燈具狀態(tài)信息采集、燈具短路保護(hù)、線路故障巡測和主動上報故障信息等操作。

（3）控制管理系統(tǒng)軟件?？刂乒芾碥浖蓪ο到y(tǒng)和單元模塊進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)備份，還可提供INTERNET和GPRS接入方式。

1.2 智能照明控制系統(tǒng)功能

具體功能主要有：（1）可進(jìn)行照明遠(yuǎn)程操控，如自動、手動開關(guān)燈和顯示回路運(yùn)行狀態(tài)；（2）系統(tǒng)可設(shè)定以節(jié)假日或每月、每周、每天以及每時段的自行亮燈方式，也可設(shè)定臨時開關(guān)燈執(zhí)行時間；（3）系統(tǒng)具有動態(tài)擴(kuò)容功能，可滿足電廠照明系統(tǒng)長期發(fā)展的要求；（4）系統(tǒng)具有權(quán)限分級設(shè)置功能，可保證系統(tǒng)管理的安全性與可靠性[1]。

2 智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 智能照明在火電廠的應(yīng)用

近年來，智能照明控制系統(tǒng)多用于電廠照明系統(tǒng)改造項(xiàng)目，且改造方案基本以“總體設(shè)計(jì)，分步實(shí)施”為原則。通常，兩臺機(jī)組共設(shè)置一套智能控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)全廠全部重要的照明回路，對全廠照明實(shí)施實(shí)時監(jiān)控和管理，確保高效穩(wěn)定且全天候運(yùn)行，有效減少電能消耗。

電力載波技術(shù)是一種以電力線為載體進(jìn)行控制信號傳輸?shù)默F(xiàn)代技術(shù)。以低壓電力線作為數(shù)據(jù)信號傳輸媒介，可僅使用現(xiàn)有資源完成系統(tǒng)的建設(shè)。在以往火力發(fā)電廠智能照明改造項(xiàng)目中，利用電力載波通信技術(shù)的這一優(yōu)勢，可不另外鋪設(shè)通信控制線，由照明供電線直接遠(yuǎn)程控制照明燈具。

2.2 智能照明系統(tǒng)使用效果

智能照明控制系統(tǒng)可有效提高運(yùn)行人員照明控制管理工作的效率，提升現(xiàn)場照明管理水平，降低人力投入，實(shí)現(xiàn)高效率和低成本的管理，系統(tǒng)整體效益顯著。智能照明改造項(xiàng)目多采用電力載波技術(shù)，系統(tǒng)以電力線載波通訊為核心，減少通訊和控制線的鋪設(shè)，節(jié)省工程費(fèi)用。

2.3 智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用的常見問題

（1）因主廠房照明在同一電源系統(tǒng)且負(fù)載回路全部為照明類負(fù)荷，信號通訊干擾和中斷情況較少，數(shù)據(jù)信號傳輸大體正常。而輔助廠房照明因電源回路接于就地MCC，會受到同系統(tǒng)電動機(jī)設(shè)備啟停和運(yùn)行電流波動的影響，經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸異常，控制系統(tǒng)失靈。如電廠卸煤溝因照明箱中轉(zhuǎn)連接除較多，照明電源回路較長，頻繁出現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸中斷。

（2）照明箱內(nèi)增加有布置單元控制模塊、系統(tǒng)控制模塊和接觸器等元件，元件布置過于擁擠，不利于維護(hù)與檢修。

（3）通常在改造項(xiàng)目時未對照明配線和照明控制方式進(jìn)行合理調(diào)整，對利用照明控制方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能這一環(huán)節(jié)造成一定影響。如果存在部分區(qū)域內(nèi)已采用PLC照明控制系統(tǒng)，在智能照明控制與PLC的監(jiān)控軟件兼容合并后，管理控制界面只能通過設(shè)備樹選擇區(qū)域，不能實(shí)現(xiàn)如地理矢量化電子地圖顯示的直觀效果。

3 新建熱電項(xiàng)目實(shí)施智能照明系統(tǒng)的分析

3.1 智能照明系統(tǒng)提出背景

在2×350 MW熱電項(xiàng)目精品工程策劃中，關(guān)于照明設(shè)計(jì)的優(yōu)化，要求采用高效率且長壽命的電光源，通過合理配線減少配電線路的損耗，并采用合理的照明控制方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。但在生產(chǎn)過程中，由于人工控制照明開閉，以及光控、時控和聲控自身存在的局限性，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗仍是困擾照明節(jié)能的一個根本性難題。

智能照明控制系統(tǒng)采用國際通用現(xiàn)場總線，對供電進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與跟蹤，實(shí)施經(jīng)緯度式控制、紅外遙控和智能探測等高效的控制手段，達(dá)到照明系統(tǒng)環(huán)保、高效、舒適和安全經(jīng)濟(jì)的要求，并成功提高生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2 實(shí)施智能照明系統(tǒng)的必要性

通過采用照明智能控制，可以實(shí)現(xiàn)高效率且低成本的管理，同時仍存在著較大的節(jié)能開發(fā)空間。智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用，是今后達(dá)成電力企業(yè)綠色照明設(shè)計(jì)理念的一個重要工具，應(yīng)在創(chuàng)建精品工程中積極論證并開展實(shí)施。

3.3 智能照明系統(tǒng)的方案選擇

3.3.1 智能照明設(shè)計(jì)原則

2×350MW熱電項(xiàng)目智能照明的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足電廠對照明安全、可靠和節(jié)能方面的要求，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)管理，并且需要優(yōu)化系統(tǒng)配置，合理節(jié)省項(xiàng)目投資，縮短建設(shè)工期。

3.3.2 系統(tǒng)優(yōu)化方案

（1）全廠智能照明應(yīng)采用基于國際通用現(xiàn)場總線（如CANBUS總線）的智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提供可與不同類型、不同方式、不同性質(zhì)的多種數(shù)據(jù)順利連接的接口（如DCS系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)等），并且兼容多種通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)綜合控制與軟件在線升級。

（2）優(yōu)化圖文顯示，實(shí)現(xiàn)矢量化電子地圖與實(shí)景配置。

（3）結(jié)合智能照明系統(tǒng)控制方式靈活和控制自動化的優(yōu)勢，進(jìn)一步細(xì)化現(xiàn)場照明分路控制操作，并根據(jù)建筑物的外界光線情況，校核光照度，合理布置燈具，充分挖掘智能照明系統(tǒng)在智能控制方面的潛力。

（4）合理規(guī)劃布置智能照明控制箱，規(guī)范設(shè)計(jì)照明箱內(nèi)部回路數(shù)和元器件安裝空間，優(yōu)化照明控制箱現(xiàn)場分布位置，以便于對維護(hù)、檢修及控制單元的合理分配。

（5）鑒于當(dāng)前電力載波運(yùn)行中可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸異常問題，不再使用電力載波技術(shù)傳輸控制信號?？紤]采用4×1.5 mm屏蔽控制電纜作為信號傳輸電纜。因新建電廠具有在電纜敷設(shè)統(tǒng)一設(shè)計(jì)和施工上的優(yōu)勢，對項(xiàng)目投資影響較低。

（6）應(yīng)用經(jīng)緯度式控制、后臺機(jī)遠(yuǎn)程控制、紅外遙控控制、照度傳感、動靜探測和智能感應(yīng)等高效的控制手段，完善智能照明控制系統(tǒng)功能，如在廠區(qū)道路照明中納入智能照明系統(tǒng)，不設(shè)置就地光控傳感器，可以根據(jù)天文時鐘與光控信號對各回路的路燈進(jìn)行多組合控制。

（7）結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，對調(diào)光功能、地理信息系統(tǒng)功能、電能電量查詢、一鍵場景切換以及遠(yuǎn)程監(jiān)控和查詢等功能進(jìn)一步完善，實(shí)現(xiàn)合理配置系統(tǒng)功能的目的。

（8）系統(tǒng)控制模塊應(yīng)采用一體化的工業(yè)級設(shè)計(jì)，增強(qiáng)抗干擾能力。

（9）加設(shè)數(shù)據(jù)信息管理，采集電流、電壓和電量等數(shù)據(jù)，為節(jié)能評估打下數(shù)字基礎(chǔ)。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

通過提高照明監(jiān)控管理水平和綜合性能，可在實(shí)現(xiàn)照明高效率和低成本管理的同時，獲得較大的節(jié)能空間。智能照明控制系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)、天氣、時間和人員活動探測作出智能處理，合理執(zhí)行開關(guān)燈，杜絕長明燈現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)能目的。經(jīng)過對同類型智能照明項(xiàng)目資料的論證分析，預(yù)計(jì)年節(jié)能費(fèi)用可達(dá)30～40萬元，投資回收期預(yù)算約4～5年。

5 結(jié) 論

應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)和低成本管理，提高工作和生產(chǎn)質(zhì)量，滿足先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性要求，在精品工程創(chuàng)建中發(fā)揮著突出功能。