高桿燈遠程集中智能控制技術應用研究

姚常鵬

(日照港股份有限公司第三港務分公司,山東日照 276800)

高桿燈遠程集中智能控制技術應用研究

姚常鵬

(日照港股份有限公司第三港務分公司,山東日照 276800)

在港口發展規劃中,信息化建設是其中重要組成部分,基本目標就是建成“數字化港口”,信息技術滲透到港口業務的方方面面,實現最大程度的信息資源共享；形成基于信息技術的全新經營和管理模式,重組業務流程,優化資源配置,為各方面提供綜合性、智能化信息服務的區域性航運信息樞紐,以信息化帶動港口的專業化、數字化、智能化和現代化

高桿燈 遠程 智能控制

1 現狀分析

隨著經濟的迅速發展，整個港區的道路照明設施建設也越來越多，管理也越來越多復雜，現行的照明管理方法既不能及時調整開/關燈的時間，更無法及時反映照明的運行情況，并且故障率高、維修困難。并且港口碼頭的作業生產均采用24h全天候作業模式，規模龐大的高桿燈群是保證港口碼頭夜間作業的必要設施，而高桿燈照明消耗的電力資源是巨大的。港口用高桿燈較多，年耗電量較高，高桿燈控制主要采用分散時控管理方式為主，即按預定的時間自行開/關，通過時鐘控制器控制各個控制箱的開關。該控制方式僅是通過時控方式，特殊情況下無法實時開關燈，經常出現白天早開燈、清晨不關燈，浪費嚴重。如燈具巡檢，必須把燈具全部打開，才能判斷燈具的故障；在應急調度方面，只能采取人工到現場的操作方式，各控制方式之間無法實現集中控制、實時監控燈具運行狀態等功能，不能實現開關燈的一致管理，造成管理困難、浪費嚴重。

2 必要性分析

針對高桿燈照明消耗電力能源巨大，照明建立智能化、集約化的港口碼頭照明管理系統已刻不容緩。需要將GPRS通信技術，智能控制技術，現場傳感器檢測技術等融合，實現高桿燈遠程遙測、遙控、遙信和管理功能。照明監控軟件集監控、數據采集、數據處理于一體，并通過群控或組控實現對不同監控對象的控制等功能的綜合性系統。本系統能夠靈活開/關燈，隨時了解運行參數，及時發現故障，將傳統的人工“巡燈”制度改為“值班”制度，極大地提高照明系統的管理效率。系統能將采集到的數據自動進行存儲、統計，并能隨時進行查詢和打印，極大地提高管理水平，同時還能根據作業時間智能化控制等手段，降低能耗，提高設備使用壽命，獲得良好的經濟效益。

3 關鍵技術及實現

3.1 自動和手動遙控

系統可以根據不同類型的高桿燈控制要求，把轄區高桿燈進行分組，實現組控和群控，每一組均能實現時控方案或時控和光控相結合的控制方案，即可以自動遙控開/關燈、也可以手動開關燈等多種控制方案。

3.2 自動巡測、手動巡測和選測

調度端能按設定的時間周期(可以根據開/關燈前后任意選取不同的周期)自動進行定時巡測。操作者也可隨時手動巡測和選測各監控終端的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數以及工作狀態。巡測結果能夠記錄在數據庫，便于統計、分析和查詢。

3.3 報警處理

巡測數據異常報警：當監控終端主動報警或調度端在巡測時發現有數據異常時，前置微機自動發出語音報警、自動存盤并在地圖上顯示相應的位置和故障類型，在電子地圖以及大屏幕上顯示相應位置，并可轉移至相關人員的手機上。

3.4 遙調接口

系統提供靈活的參數配置管理功能，所有的參數都是可調的，配置要簡單方便，能夠通過監控終端提供的接口可以與節能控制柜進行控制，實現在監控中心對監控點進行節能柜的投入、退出等控制，實現對路燈供電電壓調整，以節約電能，延長燈具使用壽命。

3.5 自動計算亮燈率

能根據電壓、電流、有功功率和功率因數的變化自動進行亮燈率估算。為了保證亮燈率的統計，數據采集精度應優于1%。

3.6 自動運行

當中控室微機或通信線路發生故障時，終端會根據預先設定的程序自動運行，如路燈的本地自動開關燈、自動運行等。

3.7 控制方案

根據不同類型的高桿燈控制要求，可以分別設置成不同的功能組，分別采用不同的控制方案。

3.8 監控終端保護措施

由于監控終端一般均安裝在干擾較大的環境中，為了保證系統可靠工作，終端的軟硬件設計中采用了下列多種抗干擾措施。

(1)在軟件上采用數據濾波處理，保證了數據的準確性。

(2)開關量輸出采用軟件連續循環置位的處理方法，保證了輸出的可靠性。

(3)對強干擾信號造成的運行出錯采用軟硬件自恢復電路處理。保證在無人值守時也能可靠運行。

3.9 停電運行

監控終端具有停電運行功能，停電后自動向監控中心報警。

3.10 衛星自動校時系統(GPS)

運用全球衛星定位系統與計算機技術，實現對系統的準確校時，保證前置機和監控終端時鐘的準確性與一致性。

3.11 遠程實時查詢

通過因特網，實現微機的遠程實時查詢，查詢內容包括各終端的最新以及歷史數據和故障情況，實現異地遠程接入訪問。

3.12 報表查詢

記錄所有啟用終端的“定時巡測”數據，包括：巡測時間、終端的通信狀態、各回路相關的數據信息(開關量、模擬量等)、工作運行狀態，開關燈的概時間，故障信。

4 結語

隨著社會文明的不斷發展，港口照明已不再局限于場地生產照明，而是發展為體現港區形象的重要標志。因此，現代社會對港區照明的管理和維護提出了越來越高的要求，這些要求包括根據光照度變化及時開/關燈、隨時調整景觀燈的開/關燈時間并進行應急調度、及時發現故障并立即進行修復等。同時，采用自動控制后，每年可減少用電量，按每度電排放0．785kgCO2計算，每年可減少CO2排放量約為157噸。