智能照明在垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用

江婷

（中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京100038）

1 引言

垃圾焚燒發(fā)電廠的照明設(shè)計通常多采用現(xiàn)場照明箱進行就地控制，設(shè)備數(shù)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(nèi)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(nèi)在光照充足情況下的過度照明；

3）廠區(qū)內(nèi)路燈、景觀燈開關(guān)時間設(shè)置不合理；

4）照明系統(tǒng)不能根據(jù)各區(qū)域?qū)嶋H情況調(diào)節(jié)照明照度；

5）人員手動開關(guān)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(yīng)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(guān)系簡單，在不改變或重新布線的前提下，就可以改變開關(guān)和燈具的對應(yīng)關(guān)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(shè)備是否損壞；系統(tǒng)元件巡檢功能，監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)元件是否在線。

4）模塊化結(jié)構(gòu)，分散式布置。所有設(shè)備都內(nèi)置微處理器和存儲單元，相互之間是對等關(guān)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(shè)備3層拓撲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，每個設(shè)備都有1個物理地址，1個網(wǎng)絡(luò)最多可以配置15×15×64=14 400個設(shè)備。支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)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(shè)備采用了軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù)。防止開關(guān)燈亮度驟然變化，提高燈具使用壽命；設(shè)定延時，使燈具間隔幾秒（可根據(jù)現(xiàn)場需求設(shè)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(guān)驅(qū)動、調(diào)光驅(qū)動等)之間的關(guān)系設(shè)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(jù)使用習慣，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的現(xiàn)場智能開關(guān)面板來控制系統(tǒng)動作。

2）移動控制：在室內(nèi)或現(xiàn)場設(shè)置有源探測器，根據(jù)人員出入情況，自動切換相應(yīng)區(qū)域的照明設(shè)備，最大限度地節(jié)約用電。

3）時間控制：根據(jù)工作時間或預先設(shè)定的照明時間，自動開關(guān)照明設(shè)備。

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

5）調(diào)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(shè)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(shè)備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)控和及時調(diào)整，合理控制照明設(shè)備在相應(yīng)的區(qū)域，以防止不必要的浪費【1】。

5 設(shè)計改造方案

5.1 設(shè)計目標

根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠的特點，在智能照明的改造設(shè)計上應(yīng)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(shè)想在廠區(qū)道路、主廠房、鍋爐本體、集控樓內(nèi)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(guān)等組成，通過現(xiàn)場總線進行通信及對照明設(shè)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(wǎng)絡(luò)進行管理和控制。

傳統(tǒng)照明配電基礎(chǔ)上，增加開閉模塊、智能面板（代替?zhèn)鹘y(tǒng)開關(guān)）、恒照度傳感器（照度、感應(yīng)、移動三合一感應(yīng)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(yīng)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(guān)【3】。

5.2 改造方案

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

2）智能開關(guān)模塊根據(jù)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(guān)模塊容量選擇回路容量16A或20A。

4）智能面板開關(guān)只在設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)關(guān)，利用局域網(wǎng)技術(shù)，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(shè)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(jù)用戶要求，通過后臺管理機修改設(shè)置，可設(shè)定各種照明場景，而且能夠設(shè)置特殊按鍵，實現(xiàn)1鍵全關(guān)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(jīng)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(shè)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(diào)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(guān)閉技術(shù)來避免對燈具的熱沖擊并延長燈的使用壽命?？梢詼p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(jié)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(shè)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(shè)計技術(shù)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(shè)備穩(wěn)定性。就長期的經(jīng)濟利益而言，這是一種低碳節(jié)能的智能綠色照明概念。