簡婷

安科瑞(rui)電氣股份有限公司(si) 上海嘉定  201801

【摘要】：隨著物(wu)聯網技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展，許多場所針對(dui)照明(ming)合(he)理(li)應用物(wu)聯網照明(ming)系(xi)統，照明(ming)作為工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)能(neng)(neng)耗之(zhi)一，工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)照明(ming)智能(neng)(neng)化控制，如何(he)優化控制、提高能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)利用率(lv)，達(da)到(dao)節約能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。將(jiang)互聯網的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)應用到(dao)工(gong)廠照明(ming)系(xi)統，則可以實現對(dui)工(gong)廠照明(ming)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)路(lu)控制和(he)能(neng)(neng)耗統計管理(li)，達(da)到(dao)高效合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)(neng)管理(li)模(mo)式。本文就是從EIOT能(neng)(neng)源(yuan)物(wu)聯網技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)應用角(jiao)度對(dui)工(gong)廠智能(neng)(neng)照明(ming)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)建立進行(xing)改造。

【關鍵字】：工廠照明智能化控制(zhi)；物聯網；節能設計

0.引言

     據大(da)數據統(tong)(tong)(tong)(tong)計顯示在大(da)型工(gong)(gong)廠(chang)(chang)照明(ming)(ming)供(gong)電(dian)方面耗(hao)電(dian)量占比為全國(guo)總電(dian)量的(de)(de)(de)百分(fen)之十七以上，甚至(zhi)在一(yi)些偏遠地區，工(gong)(gong)廠(chang)(chang)照明(ming)(ming)耗(hao)電(dian)量是(shi)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)所不(bu)能承擔的(de)(de)(de)。所以為了(le)降低工(gong)(gong)廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan) 成本，擴大(da)盈利占比，工(gong)(gong)廠(chang)(chang)智能照明(ming)(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)構建成為了(le)必(bi)然的(de)(de)(de) 道路，同(tong)樣(yang)也有(you)助于生(sheng)態環境的(de)(de)(de)和諧(xie)發(fa)展，是(shi)國(guo)家(jia)發(fa)展的(de)(de)(de)重要(yao)過(guo)程。傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)照明(ming)(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)都是(shi)由人為管(guan)控的(de)(de)(de)，有(you)些較為先進的(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)則是(shi)使(shi)用特(te)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)單片機通過(guo)預先設定(ding)(ding)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong) 來(lai)完成控電(dian)管(guan)理的(de)(de)(de)，這些傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)供(gong)電(dian)管(guan)理模式無疑是(shi)具有(you)許(xu)多(duo)弊端(duan)的(de)(de)(de)，比如他們(men)的(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性差，維(wei)修困難，容易引發(fa)連鎖反(fan)應(ying)等問題，特(te)別是(shi)傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)照明(ming)(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)缺(que)乏系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)自檢往往是(shi)在系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)暴露 出不(bu)易維(wei)修的(de)(de)(de)大(da)問題時(shi)人們(men)才會發(fa)現系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)電(dian)路發(fa)生(sheng)故障(zhang)，所以我們(men)要(yao)重點研究基于物(wu)聯網技術的(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)智能照明(ming)(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)。

1 基于EIOT物聯(lian)網的照明系統設計的探(tan)究

     經過對個(ge)種傳(chuan)統(tong)工(gong)(gong)廠用(yong)電照明系(xi)統(tong)的研究分析(xi)，對比發現，要將物聯網技(ji)術應用(yong)到工(gong)(gong)廠的照明一通當(dang)中，其主要的目標是(shi)(shi)為(wei)了實(shi)現幾種傳(chuan)統(tong)照明系(xi)統(tong)不(bu)具備的快捷(jie)功能。首(shou)先就(jiu)是(shi)(shi)要滿足工(gong)(gong)廠日常工(gong)(gong)作所(suo)需(xu)用(yong)電量供(gong)給，對于設備大多(duo)數工(gong)(gong)廠是(shi)(shi)實(shi)行二十四(si)小時工(gong)(gong)作制的，所(suo)以夜間(jian)工(gong)(gong)作是(shi)(shi)照明系(xi)統(tong)的重(zhong)要性是(shi)(shi)不(bu)可忽視(shi)的，需(xu)要為(wei)工(gong)(gong)廠生(sheng)產提供(gong)照明以保證生(sheng)產質量和安(an)全生(sheng)產。

     然(ran)后是(shi)要時間對照(zhao)明(ming)(ming)設(she)備(bei)的(de)(de)實時控制管(guan)理既照(zhao)明(ming)(ming)系(xi)統(tong)的(de)(de)智能化(hua)控制，常規的(de)(de)工廠照(zhao)明(ming)(ming)系(xi)統(tong)采用人工和定時開關的(de)(de)照(zhao)明(ming)(ming)管(guan)理方(fang)式，但是(shi)這(zhe)樣的(de)(de)傳(chuan)統(tong)管(guan)理模式顯然(ran)存在著極大(da)地(di)問(wen)題，管(guan)理難度大(da)，故障(zhang)發生率高，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)不易解決的(de)(de)問(wen)題，很難克(ke)服(fu)。特(te)別是(shi)不能根(gen)據實際使用情況對照(zhao)明(ming)(ming)設(she)備(bei)進行(xing)自(zi)動分配調(diao)節(jie)，但是(shi)作(zuo)為智能化(hua)的(de)(de)管(guan)理系(xi)統(tong)，物(wu)聯網技術的(de)(de)照(zhao)明(ming)(ming)設(she)備(bei)管(guan)理平(ping)臺能夠根(gen)據外界(jie)環境變化(hua)自(zi)動調(diao)節(jie)照(zhao)明(ming)(ming)亮度，對照(zhao)明(ming)(ming)系(xi)統(tong)的(de)(de)及時高效管(guan)控是(shi)傳(chuan)統(tong)照(zhao)明(ming)(ming)方(fang)式所不具備(bei)的(de)(de)。

     ;并(bing)且智(zhi)能化的(de)照(zhao)明設備(bei)可以(yi)節約成本，降(jiang)低(di)不(bu)必要的(de)浪費，對(dui)資源(yuan)的(de)合理利用(yong)度，同時(shi)使(shi)用(yong)物聯(lian)網照(zhao)明系統控(kong)制(zhi)是(shi)(shi)(shi)通過設計與安裝智(zhi)能網關和燈控(kong)回(hui)路控(kong)制(zhi)器(qi)的(de)方(fang)(fang)式對(dui)每(mei)個照(zhao)明是(shi)(shi)(shi)被進行(xing)(xing)自動控(kong)制(zhi)調節的(de)，這一方(fang)(fang)式不(bu)僅實現(xian)了(le)(le)照(zhao)明系統的(de)智(zhi)能化管控(kong)，而且還減少(shao)了(le)(le)工廠(chang)的(de)用(yong)電(dian)量降(jiang)低(di)了(le)(le)運(yun)行(xing)(xing)費用(yong)。其中(zhong)為關鍵的(de)是(shi)(shi)(shi)保障了(le)(le)工廠(chang)的(de)生產，對(dui)照(zhao)明設備(bei)的(de)檢修也是(shi)(shi)(shi)極為方(fang)(fang)便的(de)，智(zhi)能化的(de)系統能夠在設備(bei)出現(xian)故障時(shi)自動檢測出來并(bing)及(ji)時(shi)報警(jing)，降(jiang)低(di)了(le)(le)安全隱患(huan)。

2 基于物聯網技術的工廠照明系統設計改造方案

2.1  EOIT物聯(lian)網照明系(xi)統(tong)的軟件設計(ji)

     EIoT能源(yuan)(yuan)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)開放平(ping)臺(tai)是一套基(ji)于(yu)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)臺(tai)，執(zhi)行(xing)統(tong)(tong)(tong)一的(de)(de)上下行(xing)數(shu)據(ju)(ju)標準，為互聯(lian)網(wang)(wang)用戶(hu)提(ti)供能源(yuan)(yuan)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)數(shu)據(ju)(ju)服務(wu)的(de)(de)平(ping)臺(tai)。其中(zhong)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)(wang)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)軟件平(ping)臺(tai)是整(zheng)個照(zhao)明(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)實現智能管理的(de)(de)技術核心，對(dui)(dui)于(yu)工(gong)廠不(bu)(bu)同(tong)環境區域(yu)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)照(zhao)明(ming)需求，系(xi)統(tong)(tong)(tong)做出針對(dui)(dui)性的(de)(de)規劃(hua)管理; 對(dui)(dui)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)照(zhao)明(ming)需求區域(yu)采(cai)取不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)照(zhao)明(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)，通過日照(zhao)變化自(zi)動(dong)調節(jie)照(zhao)明(ming)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)工(gong)作狀態; 同(tong)時采(cai)取根(gen)(gen)據(ju)(ju)天文時鐘自(zi)動(dong)計(ji)算出日出日落時間使系(xi)統(tong)(tong)(tong)可以根(gen)(gen)據(ju)(ju)外界的(de)(de)光線明(ming)暗程度(du)進行(xing)自(zi)動(dong)控制調節(jie)。

     遠程(cheng)集(ji)中控(kong)制，平(ping)臺(tai)端執行(xing)(xing)燈(deng)光開關(guan)、亮度(du)調(diao)節、場景切換、運行(xing)(xing)時間設置(zhi)等操作(zuo)

     控(kong)制(zhi)策(ce)略，根據外界環境自動控(kong)制(zhi)燈光(guang)開(kai)閉；按照預設的運(yun)行時間自動控(kong)制(zhi)燈光(guang)；通過智能開(kai)關個(ge)性化調節所屬區域燈光(guang).

     Acrel-EIoT能(neng)源物聯網云平臺采用(yong)分層(ceng)分布式結(jie)構，主要由感(gan)知層(ceng)（終端采集設(she)備）、網絡層(ceng)（通訊(xun)管理終端）和平臺層(ceng)（能(neng)源物聯網云平臺）三(san)個部分組成(cheng)。

     ● 感(gan)知(zhi)層：連接于(yu)網絡中的(de)各(ge)類傳感(gan)器，如：燈控(kong)回路控(kong)制器。

     ● 網絡層：智能(neng)網關，采集感知層的數據，進行規約轉換及(ji)存儲之后將數據上(shang)傳至能(neng)源物聯網云平臺。

     ● 平臺層：包含應用服務器和數據服務器，可在PC端或移動(dong)端實現應用。

2.2  硬(ying)件(jian)系統的(de)設計

     硬(ying)件(jian)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統分為(wei)燈(deng)控(kong)(kong)回路控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器和智(zhi)能網(wang)(wang)關兩個(ge)部分，其中燈(deng)控(kong)(kong)回路控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器主要用于中心控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)管理系統，分布在(zai)工(gong)廠(chang)的各個(ge)照明配電箱環(huan)節中，采用線型接法，匯總通過智(zhi)能網(wang)(wang)關通過4G至EIOT能源物聯網(wang)(wang)平(ping)臺(tai)，實(shi)現工(gong)廠(chang)照明智(zhi)能化(hua)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)。

     回(hui)(hui)路(lu)控制器采(cai)用(yong)新式的(de)單片機，其內部(bu)的(de)大容量存(cun)儲(chu)器和(he)寄存(cun)器可以(yi)滿足(zu)工廠的(de)照明需(xu)求，而且產品性價比(bi)較高。顯(xian)示屏主要用(yong)來(lai)反應回(hui)(hui)路(lu)分分合狀態，并(bing)具有(you)電(dian)壓，電(dian)流、電(dian)能(neng)(neng)的(de)檢測功能(neng)(neng)，統計每一回(hui)(hui)路(lu)的(de)電(dian)能(neng)(neng)，實現精準能(neng)(neng)耗分析(xi)，并(bing)支持與(yu)第(di)三方的(de)系統聯動。

     智(zhi)能網(wang)關下行提供了標(biao)準RS485數(shu)據接口，是采集燈(deng)控回路(lu)控制器數(shu)據，轉換以(yi)4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP等(deng)通訊方式(shi)上傳，免調(diao)試(shi)，就可以(yi)實(shi)現數(shu)據采集以(yi)及實(shi)現控制燈(deng)具(ju)回路(lu)。

2.3 LED 照明燈具

     工廠照(zhao)(zhao)明系(xi)統(tong)中(zhong)LED智慧(hui)照(zhao)(zhao)明系(xi)統(tong)的(de)(de)應用具有(you)(you)廣闊前(qian)景，雖然LED照(zhao)(zhao)明設備的(de)(de)成本較高(gao)，但是其的(de)(de)性價比(bi)具有(you)(you)的(de)(de)競爭力(li)，必(bi)要的(de)(de)前(qian)期(qi)投入(ru)有(you)(you)助于(yu)照(zhao)(zhao)明系(xi)統(tong)的(de)(de)合(he)理(li)構建。相比(bi) 于(yu)傳統(tong)的(de)(de)照(zhao)(zhao)明網(wang)絡，使用LED照(zhao)(zhao)明設備的(de)(de)節電量(liang)(liang)可(ke)以(yi)(yi)(yi)達到普(pu)通消耗亮量(liang)(liang)的(de)(de)百分(fen)(fen)之七十以(yi)(yi)(yi)上，這(zhe)個數據是十分(fen)(fen)可(ke)觀的(de)(de)，熱切在(zai)后期(qi)的(de)(de)維護保養上也(ye)有(you)(you)很大的(de)(de)優勢，可(ke)以(yi)(yi)(yi)有(you)(you)效節約(yue)(yue)保養費用。LED智慧(hui)照(zhao)(zhao)明系(xi)統(tong)能夠很好地(di)滿足經濟、節能、高(gao)效的(de)(de)要求，而且LED照(zhao)(zhao)明設備普(pu)遍壽命較長還不(bu)易發生(sheng)故障，對(dui)于(yu)前(qian)期(qi)的(de)(de)成本投入(ru)可(ke)以(yi)(yi)(yi)在(zai)后期(qi)的(de)(de)保養中(zhong)節約(yue)(yue)出來(lai)。

3.結束(shu)語(yu)

     通過改(gai)造前和(he)改(gai)造后對(dui)(dui)(dui)比發現(xian)(xian)(xian)，使用(yong)EIOT能源物(wu)聯(lian)網(wang)平臺(tai)對(dui)(dui)(dui)工廠(chang)(chang)的(de)安全生產(chan)有很好的(de)保障(zhang)作用(yong)，同(tong)時還能夠有效節(jie)約成(cheng)(cheng)本(ben)，是工廠(chang)(chang)利(li)(li)益實現(xian)(xian)(xian)，終完(wan)成(cheng)(cheng)工廠(chang)(chang)能源的(de)合理利(li)(li)用(yong)，在降低成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)同(tong)時提高工廠(chang)(chang)盈(ying)利(li)(li)。物(wu)聯(lian)網(wang)智能照(zhao)明系統主(zhu)要是對(dui)(dui)(dui)工廠(chang)(chang)現(xian)(xian)(xian)有的(de)傳(chuan)統照(zhao)明系統的(de)改(gai)良和(he)探(tan)索，通過對(dui)(dui)(dui)現(xian)(xian)(xian)代(dai)化物(wu)聯(lian)網(wang)技術的(de)應用(yong)，實現(xian)(xian)(xian)對(dui)(dui)(dui)整個工廠(chang)(chang)的(de)智能化照(zhao)明管理。

參考文獻

[1].馮娟(juan)．基于物聯(lian)網技(ji)術的工廠智能(neng)照明系統構建(jian) [J]． 電子信息科技(ji)風，2018(07)．

[2].王玉巧，胡玉璽．基(ji)于單片機(ji)的路燈智(zhi)能控制系統 [J]．山東輕工業學(xue)院(yuan)學(xue)報，2010(04)．

[3].孫晶(jing)，孫旭(xu)．基于(yu)數(shu)據挖掘的電子商務(wu)系統 [J]．儀 器儀表用戶，2011 (06)．

作(zuo)者介紹：簡(jian)婷，女，現任職(zhi)于安科(ke)瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能(neng)照明控(kong)制(zhi)系統(tong)領域。