高桿燈智能控制系統研究

趙燁

摘 要 本文針對天津港國際物流公司18基高桿燈安裝智能控制系統，介紹了該系統的研究內容、系統設備組成、設備選型方案、系統控制原理及項目研究成果。使用該系統后，可根據燈光的開關需要，只要在控制室計算機上進行鼠標點擊或自動控制模式的設定，即可實現燈具的手動遠程遙控開啟、關閉控制及對燈具進行預設開啟、關閉的自動控制，實現節能降耗、便于操控的目的。

關鍵詞 集裝箱;原木;裝卸

引言

隨著自動控制技術的不斷發展，對于大型系統的遠程控制逐漸成為發展趨勢，遠程控制可以對設備實現有效的規律性控制。其中網絡性已經成為主流控制平臺的特性。網絡構架的控制平臺給用戶帶來了輕松便捷的操作和隨時隨地的控制，可以使您的控制系統可以真正達到遠程和自動的概念。

1研究內容

本項目是針對天津港國際物流公司18基高桿燈安裝智能控制系統。該系統以計算機通過組態軟件、智能時控模塊、以太網監控器、光電轉換器等，根據燈光的開關需要，只要在控制室計算機上進行鼠標點擊或自動控制模式的設定，即可實現燈具的手動遠程遙控開啟、關閉控制及對燈具進行預設開啟、關閉的自動控制。多組燈塔可分別設定隨需更改，系統操作直觀簡潔，無須專業電器人員，使用起來非常便利。更重要的是該系統的隨需開關使用可減少浪費節約能源，實現節能降耗、便于操控的目的。

2研究方案

2.1 系統設備組成

高燈桿智能操作系統由PC（計算機），交換機，光電轉換器，燈桿控制箱（PLC控制采集模塊）和連接它們的網線、光纖以及應急操作部分組成。

2.2 設備選型

結合項目的實際情況，設備選型應滿足可在室外控制盒中設備的寬溫工作、室外控制盒中設備的抗磁電干擾、足夠的IO口數量，可實現控制和狀態反饋要求、強大的中控功能的要求、作為路燈控制的遠程要求、設備之間的無縫配合等條件。故我們選擇在室外的控制盒中的設備使用了光纖轉換模塊把傳輸主干線的光纖傳來信號轉換成RS485信號，結合RS485的IO控制模塊，配合繼電器對高桿燈及路燈實現控制，室內中控采用了研華的可遠程控制的WedAccess中控軟件，配合一個嵌入式觸摸屏實現控制和狀態監控。

（1）用ADAM遠程IO系列模塊實現無邊界整合。本項目采用的ADAM是通用傳感器到計算機的便攜式接口模塊，專為惡劣環境下的可靠操作而設計，具有內置的微處理器，堅固的工業級ABS塑料外殼，可以獨立提供智能信號調理、模擬量I/O、數字量I/O和LED數據顯示，此外地址模式采用了人性化設計，可以方便地讀取模塊地址。

（2）光纖轉換模塊。光纖傳輸具有高帶寬、抗EMI/RFI干擾的優點，它能夠確保數據的安全傳輸。ADAM-4542+可以在RS-232/422/485的“點對點”或“點對多點”連接中使用，用于在光纖環境下傳輸或轉換全雙工/半雙工信號或類似的信號。對于要求傳輸介質必須不受電子干擾、雷擊、大氣或化學腐蝕的應用來說，采用光纖通信的方式是最理想的選擇。TCF-142-S-T是為連接各種帶有RS-232/422/485通訊端口的設備（如計算機系統或生產設備）而專門設計的。它使用了標準的ST接口，該光纖端口可支持各種類型的光纜，包括 8.3/125、8.7/125和9/125毫米光纜。

（3）中控軟件Advantech WebAccess。Advantech WebAccess是完全基于瀏覽器的人機界面（HMI）和 監控及數據采集（SCADA）軟件。使用微軟的Internet 信息服務（IIS）作為web 服務器，具有數據記錄和歷史趨勢、實時趨勢、報警處理、導入圖片、報表功能、數據傳輸等功能。

2.3 系統控制原理

高桿燈控制系統分為PC（計算機）控制和應急控制。PC機控制時，PC機發出命令（帶組態編碼）信號，傳輸至交換機，再經過光電轉換器轉換后傳輸至需要工作的燈桿，燈桿控制箱進行分析處理（解碼）信號，執行命令并反饋信號至PC機，燈桿工作。PC機控制分為手動和自動兩部分。在PC機故障失控或相關應急情況下的可現場直接操作[1]。

3項目研究成果

在天津港國際物流公司18路桿高桿燈的強電箱分別新增帶定時的6路智通照明控制型號YD-0616SK，并將每處高桿燈的照明電路改造為3路分別控制，達到節能控制的效果。

3.1 定時功能不丟失

天津港國際物流公司18基高桿燈原本設計可通過在各高桿燈下的強電箱手動開啟或關閉，或通過放于強電箱內的定時器設置自動開啟關閉時間。

新的方案在保留原有手動控制的前提下，使用智能時控模塊替換原定時器，通過簡單的電路切換即實現了原有功能的遷移，保證了項目的實施不會對生產有影響。

3.2 定時模塊的提升

所選智能時控模塊支持6路分別獨立受控的輸出回路，同時多個智通時控模塊可通過其485通信模塊串聯，實現了控制的靈活性、多樣性、可擴展性。受控制的高桿燈電流回路與智能時控模塊通過繼電器物理隔開，降低了定時模塊故障時對高桿燈的二次影響。

4結束語

通過高桿燈智能控制系統，對高桿燈進行中控管理，將傳統的人工巡檢、人工開關燈改為智能化照明控制。項目實施后，可根據夜間作業需求，實現高桿燈分組控制，能大幅度的提高高桿燈的管理效率，有效的降低能耗，提高設備使用壽命，實現綠色照明及智能照明，獲得良好的經濟效益，預計18基高桿燈改造完畢后，年節約電費20余萬元。

該項目的順利實施同時具備較強的推廣效應，以天津港集裝箱物流中心內企業100基高桿燈的保有量，根據作業性質以及作業強度估計預計全部更換高桿燈智能控制系統，將會為港內企業帶來直接的經濟效益100萬元以上。同時我們還能夠在此方案中看到設備安全的提升，該方案在控制安全事故成本上將會起到一個極大的推進作用。

參考文獻

[1] 李巖，溫浩，常新華.港口高桿燈智能控制系統的設計與實現[J].五邑大學學報：自然科學版，2012，26（1）：58-62.