智能照明在某火力发电厂中的应用

摘 要：针对火力发电厂中厂房多，灯具布置复杂，不同区域照明要求不同等现状，重点介绍了智能照明管理系统的组成和控制方式，分析了智能照明系统的应用效果。在厂房中引入智能照明管理系统，应用先进的管理方法，可实现对厂房照明的精细化控制，同时可获得较为可观的节能效果。

关键词：发电厂；智能照明；照明；节能；

0  引言

随着科学技术的不断创新，智能照明系统在火力发电厂中的应用越来越多，有逐步取代传统的照明系统的趋势。智能照明控制系统是一种利用先进传感器技术、控制技术和通信技术，实现照明自动化管理的智能系统［1］。具有集中管理、远程控制、本地控制、策略控制、场景控制、区域调光、数据采集、故障监测、故障报警、报表分析、电能计量等功能。

以往发电厂照明仅设置了照明电源开关或照明箱需人为对现场照明进行的手动控制，无法对现场照明进行调节。与之相比，智能照明系统可自动/手动控制照明灯具的开关、分区控制、远程控制、延时/定时控制等，控制方式操作简单、方便、易于维护。

1  智能照明系统的组成

智能照明系统是一种先进的智能化技术它包含LED照明智能控制柜、控制单元、电源模块、远程控制集中器、触控操作终端、融合网关、边缘服务器、触控场景面板、后台控制软件、主服务器等组成。可通过计算机控制系统将分布在各厂区的控制模块连接起来，实现对照明系统的远程控制，后台控制与现场控制单元分开配置，使各智能模块能够独立工作，控制方式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。智能照明的每个灯具均包含一个单灯控制器只需将灯具电源送上，通过后台控制柜即可实现对现场照明的控制。单灯控制器与智能网关进行数据通信，每个智能网关通过以太网与后台主服务器及监控主机相连形成了一套完整的智能照明系统，使所有的照明灯具在同一系统下进行同步控制。

控制系统采用HVDC智能照明控制系统不需ZigBee或PLC, 采用DC电压调变进行调节光源，可以使用手机、PC、笔记本电脑等设备作为操作终端。系统架构如图1所示。

图1智能控制系统图

2  智能照明系统的控制方式

2.1集中控制，减少人为浪费

在使用传统照明方式的火电厂中，照明控制是通过配电箱内的断路器对各分支照明回路进行相线的通断控制，受到诸多人为因素的影响，经常发生厂区内部分区域的照明长亮，资源浪费的现象较为严重。在火电厂内照明灯具的布置较为复杂，传统照明系统已无法对复杂照明区域的照明进行精准控制，经常发生部分区域照明即使白天光线充足的情况下，也无法单独对该区域照明进行开关控制。

采用智能照明系统后台管理人员可利用智能照明系统根据不同区域照明的实际需要进行分组和分类控制，实现照明灯具的控制不受区域、回路限制，对现场每一个照明灯具进行任意分区或分组0-100%调光控制，实现后台控制软件的集中管理。管理人员只需要通过操作智能照明系统后台主机便可以控制厂区内指定区域照明的开/关，或对指定区域的照明灯具进行调光控制。

2.2智能控制，提升能效

通过智能照明系统管理人员可对不同区域场景进行智能控制，例如白天可将现场照明系统设定为低功率补光模式，夜间设定为高亮度模式。也可以通过后台控制软件对现场照明进行人为干预，直接设定相应情景模式，使各区域照明根据系统所处的光环境变化、季节变化或管理人员的要求自动跳转对应情景模式，通过后台控制系统实现各照明分支回路的开关、调光等控制（集中控制室可自动调节为值班巡检模式、参观模式、检修全亮模式；会议室可自动调节为无人模式、全开模式、会议模式、投影模式、休息模式）。智能照明系统通过软件自动切换现场照明的工作场景使各相关区域光照效果达到最佳，从而达到降低各区域照明的能耗的目的。因为不同的厂区不同的时间对照明亮度的需求不同，通过后台软件对不同区域的照明要求进行单独设置灯具亮度，保证厂区内各区域的照明相对稳定，不受外部环境因素影响。

2.3场景转换，无缝衔接。 

火力发电厂内厂房较多，不同的区域、不同的时间对照明的要求各不相同，智能照明系统可以根据各区域照明的现场实际情况各自设置场景。对每个区域进行单独控制，同样也可根据各区域现场设备的不同要求变更控制方式。

以单个区域的设备为例，管理人员利用智能照明系统的控制软件对指定区域的照明在不同的时间段在设定时间内照明进行设定场景转换，当达到指定时间后，后台控制软件按设置要求对该区域的照明进行控制。

3 智能照明系统的应用

3.1照明智能化管理。 

采用智能照明系统，可以使主厂房区域、锅炉区域、辅助厂房等区域照明根据实际情况单独设置场景进行全自动化的控制。公共区域照明、常用通道、配电室、摄像头区域等进行常亮设置，输煤区域照明利用人体运动传感器及光照度传感器，在人经过时或检修人员工作的时候自动触发调光逻辑，达到按需照明自动点亮。使现场照明达到运行人员巡查及检修工作所需照明亮度的条件下，进而实现智能节能的目的。 

发电厂厂区道路与城市交通道路不同，厂区道路上的人员、车辆相对稀少，对照明亮度的要求不高，为便于运行人员夜间巡检、人员通行，要求道路照明的启动时间比较长[3]。智能照明控制系统通过单灯调光+回路开关，对单灯进行任意分区或分组调光控制；通过光照度传感器控制回路开关，定时开关回路灯具。

3.2安装及施工便捷。 

智能照明系统供电线路仅需从回路控制器将电源线连接至照明灯具上。远程控制系统安装完成具备调节条件时，控制系统通过主服务器对整个照明系统进行配置，建立起对应的主从关系，智能照明系统布线方式与传统照明相比较为灵活，线路结构简单，安全系数较高，降低了安装难度，缩短了施工时间，节约了系统投入的整体成本。

3.3节约能源绿色环保。

智能照明系统是利用先进电磁调压及电子感应技术，对供电进行实时监控与跟踪，自动平滑地调节电路的电压和电流幅度，改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，提高功率因素，降低灯具和线路的工作温度，达到优化供电目的照明控制系统[2]。智能照明系统通过与每个控制箱内的网关进行通信进而获取每个灯具的开关、能耗等信息，通过所获取的信息在后台运算并快速响应，调节照明灯具亮度，使相关厂区的照明亮度保持在最佳照度下，从而达到降低能耗的目的。

3.4灯具寿命延长。

智能照明系统通过网关对回路控制器发出指令，进而控制各回路照明灯具的开关，利用回路控制器在电源与灯具之间形成一个缓冲地带，使电流及电压对灯具的影响变小，不会对照明灯具产生较大的影响继而引起照明灯具的损伤。此外，智能照明系统对灯具进行智能控制，可以有效缩短照明时长，延长灯具的使用寿命，有效降低了照明系统的维护费用。

3.5照明系统的管理水平得到提高。

智能照明系统与传统照明相比，智能照明是通过后台软件对现场照明进行自动化控制，这就要求智能照明系统管理人员必须具备一定的能力，为高素质的管理人员提供了一个发挥自己才能的平台。智能照明系统通过对照明设备的能耗数据进行采集和统计，获得可视化的能源使用数据，从而对照明工作进行更为精细化的管理，进一步降低能源消耗的费用[4]。

4 结束语

本文论述了采用智能照明管理系统与传统照明相比不仅可以实现对厂区内灯具自动控制功能，同时还可以达到一定的节能效果；在国家节能减排的政策的号召下，通过采用智能照明管理系统，可有效提高厂区照明的管理水平。

参 考 文 献

[1] 沈喆.基于物联网技术的智能照明控制系统设计与实现［J］．灯与照明，2023，47( 4) : 56－58．

[2] 叶律,林永健.绿色建筑照明控制系统［J］. 智能建筑与城市信息,2011,4:36-38

[3] 李奇.发电厂智能照明系统的设计与应用［J］．光源与照明，2021,12:27-28

[4] 袁丽艳，汪东军，李一真.基于物联网的建筑用电监测及远程控制系统设计［J］. 现代建筑电气，2016

（03）：39-40.