智能照明在垃圾焚烧发电厂的应用

江婷

（中国恩菲工程技术有限公司，北京100038）

1 引言

垃圾焚烧发电厂的照明设计通常多采用现场照明箱进行就地控制，设备数量众多，分布区域广，但传统的人工现场控制已无法满足现代企业的减员管理和精细化控制的要求。伴随国内的信息化进程，采用智能化、集成化、模块化的智能照明控制系统迫在眉睫。

2 传统照明方案存在的问题

1）集控楼在自然光照充分的情况下灯光长明；

2）厂房内在光照充足情况下的过度照明；

3）厂区内路灯、景观灯开关时间设置不合理；

4）照明系统不能根据各区域实际情况调节照明照度；

5）人员手动开关多处照明箱，浪费能源和劳动力。

3 智能照明系统的优点

1）控制方式：相对于传统照明，智能照明的控制方式更加灵活，可以做到多种控制方式的自由组合（例如：集中控制+就地面板控制、集中控制+就地面板控制+时间控制+感应控制等），自动化程度高，一个面板可以控制不同的区域。逻辑关系简单，在不改变或重新布线的前提下，就可以改变开关和灯具的对应关系。

2）安全性：控制总线为弱电电缆，采用弱电控强电的方式，安全性能高。

3）系统监测功能：电流检测功能，监视回路电气设备是否损坏；系统元件巡检功能，监视系统内元件是否在线。

4）模块化结构，分散式布置。所有设备都内置微处理器和存储单元，相互之间是对等关系，保证各个部分安全独立地运行，对系统依赖性小，当系统出现故障时，仍可独立完成各种控制功能。

5）采用域/线/设备3层拓扑网络架构，每个设备都有1个物理地址，1个网络最多可以配置15×15×64=14 400个设备。支持多种网络拓扑结构如总线、星型、树形等，可以满足大型控制系统的需求。

6）系统控制设备采用了软启动和软关断技术。防止开关灯亮度骤然变化，提高灯具使用寿命；设定延时，使灯具间隔几秒（可根据现场需求设定时间）逐步开启，防止多回路同时启动大电流对灯具的冲击，提高灯具的使用寿命。

4 智能照明控制系统

4.1 智能照明系统概述

智能照明系统的工作原理是使用总线连接系统的各个部分，通过软件编程，将控制装置（即：计算机、触摸屏、面板、恒光传感器、运动传感器等)与被控装置(开关驱动、调光驱动等)之间的关系设定为方便、节能、安全、人性化的控制目的。有效控制和管理照明。原理图如图1所示。

图1智能照明系统原理图

4.2 智能照明系统的控制方式

1）手动控制：根据使用习惯，设置相应数量的现场智能开关面板来控制系统动作。

2）移动控制：在室内或现场设置有源探测器，根据人员出入情况，自动切换相应区域的照明设备，最大限度地节约用电。

3）时间控制：根据工作时间或预先设定的照明时间，自动开关照明设备。

4）照度控制：根据空间的照明情况开启和关闭照明，最大限度地利用自然光进行照明。

5）调光控制：夜间正常情况为无人低功率模式。但也可人为干预直接选择情景模式，如无人低功率模式、巡检常亮模式、检修全亮模式。

6）集中管理：智能中央控制机设置在中央控制室，软件平台显示区域模拟地图能掌握照明设备的运行状态，实时监控和及时调整，合理控制照明设备在相应的区域，以防止不必要的浪费【1】。

5 设计改造方案

5.1 设计目标

根据垃圾焚烧发电厂的特点，在智能照明的改造设计上应有一定的针对性，投入的成本也需进行合理控制，从而更好地达到节能以及完善管理的目标【2】。

设想在厂区道路、主厂房、锅炉本体、集控楼内的正常照明采用智能照明控制系统，系统由照明控制后台和现场智能照明控制箱中的智能型控制与保护开关等组成，通过现场总线进行通信及对照明设备的合理分组，从而实现照明的智能化控制。控制区的照明由统一的网络进行管理和控制。

传统照明配电基础上，增加开闭模块、智能面板（代替传统开关）、恒照度传感器（照度、感应、移动三合一感应器）、电源模块、耦合器，用1根总线进行连接，通过软件编程，达到集中控制、时间控制、感应控制、情景控制、就地手动控制。取消传统照明控制的时间继电器、亮度传感器和传统的开关【3】。

5.2 改造方案

1）安装在照明箱内的智能开关模块选择具有强制手动开关功能的智能开关模块。当智能开关模块故障时可强制手动。

2）智能开关模块根据各电路的电流检测功能选择型号。电路故障或灯的损坏可以通过监控计算机来确定。

3）智能开关模块容量选择回路容量16A或20A。

4）智能面板开关只在设备间配置。

5）在电厂主楼照明系统中，智能元器件的规模是有限的，一般情况下，3～5个支路就足够形成1个域，能够让网络通信的速度得到提高，从而防止整个系统发生故障。

6）在主线上利用IP网关，利用局域网技术，提高通信速率。

5.3 改造后智能照明控制系统实现的主要功能

1）通过时间控制器和光照亮度传感器，对工作区域进行分时段控制，合理进行能源管理分配。

2）既可集中控制，又可单独控制，减少人工管理费用。

3）集控室设后台管理机，优化照明方案，实现节能的同时保证电厂照明的实际需求。

4）能根据用户要求，通过后台管理机修改设置，可设定各种照明场景，而且能够设置特殊按键，实现1键全关和1键全开。

5）电流监测功能，实时监测回路负载电流。

6 改造后经济节能分析

6.1 减少维护费用

在发电厂完成节能工作后，通过对智能照明控制系统使用，能够大大降低人力资源的浪费。智能照明系统可分层、分级、分区控制。智能照明实现现场手动控制/集中监控照明控制。能够让照明设备的运行管理水平得到提高，从而节约能源，达到统一调度、节能减排、照明智能化管理的目标。

6.2 延长灯具的使用寿命

高智能照明系统可以使用软启动和软关闭技术来避免对灯具的热冲击并延长灯的使用寿命。可以减少灯的更换工作量，从而有效地降低了照明系统的运行成本，对于难以安装的区域的灯和昂贵的灯有重大意义。

7 结语

综上所述，通过智能照明系统的使用，不仅能够节约能源，而且还能够提高照明设备的运行效率以及管理水平。通过使用新的电厂照明管理方法，有效降低工人的劳动强度，延长灯的使用寿命，并达到节能减排的要求。改进后的照明装置符合照明设计技术标准，满足作业照度要求，实现智能化管理，实现人机一体化，改善工作环境，提高人身安全和设备稳定性。就长期的经济利益而言，这是一种低碳节能的智能绿色照明概念。