江婷

（中國恩菲工程技術有限公司，北京100038）

1 引言

垃圾焚燒發(fā)電廠的照明設計通常多采用現(xiàn)場照明箱進行就地控制，設備數量眾多，分布區(qū)域廣，但傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場控制已無法滿足現(xiàn)代企業(yè)的減員管理和精細化控制的要求。伴隨國內的信息化進程，采用智能化、集成化、模塊化的智能照明控制系統(tǒng)迫在眉睫。

2 傳統(tǒng)照明方案存在的問題

1）集控樓在自然光照充分的情況下燈光長明；

2）廠房內在光照充足情況下的過度照明；

3）廠區(qū)內路燈、景觀燈開關時間設置不合理；

4）照明系統(tǒng)不能根據各區(qū)域實際情況調節(jié)照明照度；

5）人員手動開關多處照明箱，浪費能源和勞動力。

3 智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點

1）控制方式：相對于傳統(tǒng)照明，智能照明的控制方式更加靈活，可以做到多種控制方式的自由組合（例如：集中控制+就地面板控制、集中控制+就地面板控制+時間控制+感應控制等），自動化程度高，一個面板可以控制不同的區(qū)域。邏輯關系簡單，在不改變或重新布線的前提下，就可以改變開關和燈具的對應關系。

2）安全性：控制總線為弱電電纜，采用弱電控強電的方式，安全性能高。

3）系統(tǒng)監(jiān)測功能：電流檢測功能，監(jiān)視回路電氣設備是否損壞；系統(tǒng)元件巡檢功能，監(jiān)視系統(tǒng)內元件是否在線。

4）模塊化結構，分散式布置。所有設備都內置微處理器和存儲單元，相互之間是對等關系，保證各個部分安全獨立地運行，對系統(tǒng)依賴性小，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，仍可獨立完成各種控制功能。

5）采用域/線/設備3層拓撲網絡架構，每個設備都有1個物理地址，1個網絡最多可以配置15×15×64=14 400個設備。支持多種網絡拓撲結構如總線、星型、樹形等，可以滿足大型控制系統(tǒng)的需求。

6）系統(tǒng)控制設備采用了軟啟動和軟關斷技術。防止開關燈亮度驟然變化，提高燈具使用壽命；設定延時，使燈具間隔幾秒（可根據現(xiàn)場需求設定時間）逐步開啟，防止多回路同時啟動大電流對燈具的沖擊，提高燈具的使用壽命。

4 智能照明控制系統(tǒng)

4.1 智能照明系統(tǒng)概述

智能照明系統(tǒng)的工作原理是使用總線連接系統(tǒng)的各個部分，通過軟件編程，將控制裝置（即：計算機、觸摸屏、面板、恒光傳感器、運動傳感器等)與被控裝置(開關驅動、調光驅動等)之間的關系設定為方便、節(jié)能、安全、人性化的控制目的。有效控制和管理照明。原理圖如圖1所示。

圖1智能照明系統(tǒng)原理圖

4.2 智能照明系統(tǒng)的控制方式

1）手動控制：根據使用習慣，設置相應數量的現(xiàn)場智能開關面板來控制系統(tǒng)動作。

2）移動控制：在室內或現(xiàn)場設置有源探測器，根據人員出入情況，自動切換相應區(qū)域的照明設備，最大限度地節(jié)約用電。

3）時間控制：根據工作時間或預先設定的照明時間，自動開關照明設備。

4）照度控制：根據空間的照明情況開啟和關閉照明，最大限度地利用自然光進行照明。

5）調光控制：夜間正常情況為無人低功率模式。但也可人為干預直接選擇情景模式，如無人低功率模式、巡檢常亮模式、檢修全亮模式。

6）集中管理：智能中央控制機設置在中央控制室，軟件平臺顯示區(qū)域模擬地圖能掌握照明設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)控和及時調整，合理控制照明設備在相應的區(qū)域，以防止不必要的浪費【1】。

5 設計改造方案

5.1 設計目標

根據垃圾焚燒發(fā)電廠的特點，在智能照明的改造設計上應有一定的針對性，投入的成本也需進行合理控制，從而更好地達到節(jié)能以及完善管理的目標【2】。

設想在廠區(qū)道路、主廠房、鍋爐本體、集控樓內的正常照明采用智能照明控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由照明控制后臺和現(xiàn)場智能照明控制箱中的智能型控制與保護開關等組成，通過現(xiàn)場總線進行通信及對照明設備的合理分組，從而實現(xiàn)照明的智能化控制。控制區(qū)的照明由統(tǒng)一的網絡進行管理和控制。

傳統(tǒng)照明配電基礎上，增加開閉模塊、智能面板（代替?zhèn)鹘y(tǒng)開關）、恒照度傳感器（照度、感應、移動三合一感應器）、電源模塊、耦合器，用1根總線進行連接，通過軟件編程，達到集中控制、時間控制、感應控制、情景控制、就地手動控制。取消傳統(tǒng)照明控制的時間繼電器、亮度傳感器和傳統(tǒng)的開關【3】。

5.2 改造方案

1）安裝在照明箱內的智能開關模塊選擇具有強制手動開關功能的智能開關模塊。當智能開關模塊故障時可強制手動。

2）智能開關模塊根據各電路的電流檢測功能選擇型號。電路故障或燈的損壞可以通過監(jiān)控計算機來確定。

3）智能開關模塊容量選擇回路容量16A或20A。

4）智能面板開關只在設備間配置。

5）在電廠主樓照明系統(tǒng)中，智能元器件的規(guī)模是有限的，一般情況下，3～5個支路就足夠形成1個域，能夠讓網絡通信的速度得到提高，從而防止整個系統(tǒng)發(fā)生故障。

6）在主線上利用IP網關，利用局域網技術，提高通信速率。

5.3 改造后智能照明控制系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能

1）通過時間控制器和光照亮度傳感器，對工作區(qū)域進行分時段控制，合理進行能源管理分配。

2）既可集中控制，又可單獨控制，減少人工管理費用。

3）集控室設后臺管理機，優(yōu)化照明方案，實現(xiàn)節(jié)能的同時保證電廠照明的實際需求。

4）能根據用戶要求，通過后臺管理機修改設置，可設定各種照明場景，而且能夠設置特殊按鍵，實現(xiàn)1鍵全關和1鍵全開。

5）電流監(jiān)測功能，實時監(jiān)測回路負載電流。

6 改造后經濟節(jié)能分析

6.1 減少維護費用

在發(fā)電廠完成節(jié)能工作后，通過對智能照明控制系統(tǒng)使用，能夠大大降低人力資源的浪費。智能照明系統(tǒng)可分層、分級、分區(qū)控制。智能照明實現(xiàn)現(xiàn)場手動控制/集中監(jiān)控照明控制。能夠讓照明設備的運行管理水平得到提高，從而節(jié)約能源，達到統(tǒng)一調度、節(jié)能減排、照明智能化管理的目標。

6.2 延長燈具的使用壽命

高智能照明系統(tǒng)可以使用軟啟動和軟關閉技術來避免對燈具的熱沖擊并延長燈的使用壽命。可以減少燈的更換工作量，從而有效地降低了照明系統(tǒng)的運行成本，對于難以安裝的區(qū)域的燈和昂貴的燈有重大意義。

7 結語

綜上所述，通過智能照明系統(tǒng)的使用，不僅能夠節(jié)約能源，而且還能夠提高照明設備的運行效率以及管理水平。通過使用新的電廠照明管理方法，有效降低工人的勞動強度，延長燈的使用壽命，并達到節(jié)能減排的要求。改進后的照明裝置符合照明設計技術標準，滿足作業(yè)照度要求，實現(xiàn)智能化管理，實現(xiàn)人機一體化，改善工作環(huán)境，提高人身安全和設備穩(wěn)定性。就長期的經濟利益而言，這是一種低碳節(jié)能的智能綠色照明概念。