無線遠程控制技術在港口照明控制上的應用

張鳳翔（天津港散貨物流有限責任公司，天津300451）

無線遠程控制技術在港口照明控制上的應用

張鳳翔（天津港散貨物流有限責任公司，天津300451）

隨著國家可持續發展的戰略思路的明確，節能降耗在工業生產中的地位日益重要。作為天津港的散貨集散樞紐，天津港散貨物流中心積極響應集團公司“以科技發展推動節能減排”的指示精神，大力開展技改技革工作，以推動能耗的進一步降低及效率的提高。本文以中心礦石堆場照明設施的控制改造為例，對改造內容以及改造前后的使用效果、能耗分析進行了簡介。

照明遠程控制節能

一、散貨物流中心照明設備使用現狀

天津港散貨物流中心，是天津港的散貨集散樞紐，天津港煤炭礦石類貨物的分撥中心。其地域廣闊，生產作業面靈活分散，因此廠區內的照明設施數量龐大且分布廣闊。目前整個區域12 km2，僅路燈就超過600盞，自有高桿燈數量達到37基，中桿燈29基，因此，中心照明設施用電量的多少，在一定程度上左右著中心生產能耗的高低，對是否能夠達到公司節能指標，也起到了重要的作用。

經過對目前廠區內路燈及高桿燈的運行情況進行分析，在照明控制方面有以下幾點不足之處，是節能降耗工作要解決的問題。

1 原時控設備本身不能適應現場環境。

目前廠區內照明設施，采用的是德力西公司生產的KG316T型微電腦時控開關，其具備手動及自動按鈕，且可以設置10組固定的開啟及關閉時間輸出。

該時控開關以干電池作為驅動芯片的電源，電池需要定期更換，而這種設計本身不能適應作業環境較為惡劣的散貨貨場，由于電池耗盡或電池電極脫落、氧化造成的時控設定數據丟失現象時有發生，造成照明設備在不需要開啟的時候點亮，極大地造成了電能的浪費。

2 手動調整控制時間工作量大，且時間滯后，不能滿足節能需求。

目前使用的時控開關，按照設定好的固定時間開啟或關閉，因此每過一段時間，就需要手動對其輸出時間進行一次修正，以保證不同季節日照長度的變化對照明時間的要求。

由于中心照明設施數量較多，且分布廣闊，調整開啟及關閉時間的工作量很大。整個中心區域將近37基高桿燈以及600余基路燈，其照明時間調整一次，需要將近一周時間，因此出現嚴重的調整滯后現象，使部分生產區域的照明不能滿足使用要求。這樣嚴重影響了現場生產對照明設備的使用，因此通常采取超前調整的措施，即人為的使照明設備提前點亮、延后關閉，來彌補調整滯后的不足，減少調整次數，但這樣就帶來了電能浪費的情況，是犧牲能耗保生產的下策。

3 固定方式的照明控制不能夠滿足靈活的港口作業提出的節能要求。

由于港口作業的性質，決定了中心作業時間的靈活性。整個12 km2中，不一定每個生產區域在每個夜間都有作業需求。而即使在某個區域夜間有作業，其作業強度與作業面范圍的大小也有差異。如果能夠將照明強度及時間，與現場作業聯系起來，在作業量不大時，可以降低照明強度，或者縮小照明范圍，以降低照明設施的能耗，將是更為理想的控制方式。

而目前采用的以時控開關內設定的時間為準的固定時間開啟及關閉控制方式，顯然不能夠達到這樣的靈活性，因此，照明時間的控制方面，尚有很大的節能空間。

顯然，要想改變照明設施上述的不足，使其能耗表現有更大的提升，現有的控制設備，是不能滿足要求的。

二、對現有的照明設施進行遠程控制改造

針對現場作業的需求以及上述需要改進的方面，考慮對現有的照明設施進行控制方式的改造，以達到節能高效、操作靈活的目的。下面以廠區內礦石堆場的高桿燈改造為例，對無線遠控方式在照明控制上的應用做一簡介。

1 礦石堆場照明基本情況

中心礦石堆場現有照明由9基高桿燈組成，每基高桿燈頭分為2組，由兩臺接觸器分別控制。每組9支高壓鈉燈，每支高壓鈉燈1000W，每基額定功率為18KW，共計162KW。該區域承擔著廠區內幾乎全部礦石的集疏港作業，因此這里的照明設備，具有非常重要的作用。

2 遠程控制系統簡介

無線遠程控制，利用無線電通道實現數據收發，并采用相關的應用軟件達到控制照明開關的目的。將遠程控制信號的接收裝置，與現場接觸器線圈連接，以替代原有的時控開關的信號輸出，遠程信號由置于調度中心，現場調度員控制的發射裝置發出。因而該系統可以在調度員根據對現場需要進行判定后，對照明做出實際需要的控制結果，其工作流程可以下圖表示：

該系統主要具有如下優點：

（1）受控區域大，可以達到5KM的控制半徑，因此雖然現場燈桿分布較為分散，但仍能滿足要求；

（2）布點靈活，在控制半徑內，任意位置均可固定控制指令接收裝置；

（3）安裝方便，在寫入指定頻率后，只要將指令接收裝置安裝在照明桿內，接入220V電源，將其輸出與接觸器線圈連接即可；

（4）控制組合多，該系統可以實現對同一基燈桿內的不同組別的進行控制（最多6組），即按照接觸器數量，最多可以將受控單位由1基降到1/6基。

3 實際應用情況及效果

根據現場具體情況，分別對9基高桿燈進行了改造，由于原高桿燈為每基兩組控制，因此改造后最小受控單位為1/2基，即可分別實現半基燈桿的開啟及關閉。

改造后，原有系統運行中的問題，得到了較好的解決：

（1）提高了時控設備對現場的適應性。

遠控設備在現場的信號接收側的設備，位于燈桿旁單獨的配電箱內，具有較好的防塵效果，有效地防止了現場導電粉塵及腐蝕性的空氣對設備的侵蝕，同時接收器的工作電源為交流220V，可靠性大大提高，明顯地改善了設備的運行穩定性。

（2）解決了人工調整的工作量大，調整滯后的問題。

由于采用了遠程直接控制的方式替代原有時控開關控制，由現場調度員直接控制，可以在需要時點亮任意燈桿，最大限度的提高了實時性，因此調整滯后的問題徹底得到了解絕，也避免了在調整過程中出現的能耗浪費的現象。

（3）挖掘出了更大的節能潛力。

由于提高了照明控制方式的實時性，同時細化了控制的最小單位，因此大大提高了照明控制的靈活程度，也因此使得礦石堆場的照明節能效果，有了比較明顯的提高。

以2009年3月份為例，在對控制方式進行改造前，礦石堆場的作業量以及照明用電量可由表1所示，平均單噸作業所消耗的用電量為0.01047 kW·h/t。

表1

而在對照明控制進行了改造后，照明能耗得到了較大幅度的下降，以2010年5月份為例，其作業量以及照明用電量，可由表2表示，其單噸作業所消耗的的用電量為0.00866kW·h/t。

表2

由以上兩表可以得知，照明控制方式更改后，在日照條件相同的情況下，礦石堆場照明設施平均單日用電量較更改之前下降了200余kW·h，單噸能耗也得到了明顯改善，降低了將近20%。

三、總結

對礦石堆場9基高桿燈的改造，顯著地提高了照明設備工作的靈活性與可靠性，同時又降低了其運行成本，在能耗上有了更加突出的表現，如果將該成果推廣至整個中心的600余基路燈以及余下的近60基高桿、中桿燈的控制上，將在得到非常可觀的節能效果的同時，提高整個廠區生產保證地靈活性與可靠性，使企業的生產與節能降耗工作得到雙豐收。

隨著科學技術的日益發展，國家對節能減排，以及可持續發展的重視程度日益加強，作為中國北方最大的綜合性港口，天津港在吞吐量與日俱增的同時，著力發展節能科技，“以科學技術推動節能降耗”，圍繞生產重點、難點開展降低生產耗能技術攻關，尋求節能與效益的有效結合，努力構建節約型港口，已經走上了一條可持續發展的康莊大道。