港口照明控制系统在天津港照明集中管理项目中的应用

导语

　随着进出口贸易日趋繁荣，国内港口码头的作业生产均采用24h全天候作业模式，规模庞大的高杆灯群（灯塔）是保证港口码头夜间作业的必要设施，而高杆灯照明消耗的电力资源是巨大的。现有港区照明控制方式多为“时间控制器+接触器”的方式。此种方式只能在事先规定好的时间点亮、熄灭。在夜晚，不论有无船舶、机械、人员作业，港口码头的高杆灯都会通宵达旦的照明，浪费大量电力资源。在白天阴雨或沙尘暴、扬沙灯特殊天气情况下需要临时照明时，照明系统却无法即时启动。采用这种传统的控制方式就会出现白天需要照明时无法启动和夜间无照明需求的地方无法关闭的情况，造成不能合理、有效地使用照明设备，由此造成极大浪费。照明光源及配套的电器设施是有寿命的，照明时间短就意味着维修工作量的减少和照明设施使用寿命的延长。照明及控制设施分布于整个港区内，范围广、数量大、控制点多，对每个时间控制器进行调整时由于路程远、调整的时间长而造成效率低，人工、车辆需求大。照明设备的使用状态只能通过人员的巡视检查来考核，受时间环境及观察角度的限制，不能保证设备使用中存在问题的及时发现，不能使设备处于最佳的使用及维护状态。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。因此，建立智能化、集约化的港口码头照明管理系统已刻不容缓。

方案简介

　港口照明控制系统方案设计采用先进可靠的物联网技术，将人机操作界面和远程控制环节有机结合起来，可实现对照明设备的远距离控制和管理。通过及时开/关照明设备，合理安排开启数量、开启时间和开启策略，以达到高效节能、安全运行的良好效果。实施港口照明控制系统，能够将港口码头范围内所有的设备进行分组，通过云平台发送指令给控制设备，由控制器自动控制照明设备的开启或熄灭。通过这种方式将自动化控制技术应用于港口码头照明系统中，把整个港口码头的生产照明置于生产调度人员的集中控制之下，管理人员可以使用智能手机、电脑、平板等工具远程控制灯光的开关，这样既有效地提高照明设备的利用率，延长使用寿命，同时还可以节约人力资源和生产成本。下面以天津港照明集中管理项目为例来详细说明港口照明控制系统方案。

　　天津港集装箱码头分A和B两个堆场，共46块堆区，35个灯塔。依据码头堆场使用统计数据，2007年码头吞吐量为220万TEU，堆场利用率为21.06%-39.65%。项目建设方要求A、B两个堆场独立部署，独立监控，且照明控制终端与中央计算机采用局域网通信，同时要求使用手机和PDA终端远程操控。天津港照明集中管理项目应用了我公司港口照明控制系统方案。根据建设方要求，结合我公司智能照明控制终端-云控制器独有的有线无线双联双控的特点，将云控制器通过网线直接连接，然后接入监控计算机和云平台，轻松满足了通信方式和控制方式的需求。港口照明控制系统具有智能控制和远程监控功能，可准确巡查指示照明运行状况，可远程开关各个工作区域的照明，实现远程监测、控制、故障报警，也可实现组控以及策略控制（分组控制或按每日作业安排控制等）等。该项目中的照明控制系统可为管理者分配不同的管理权限，为生产照明提供了安全性，不同角色的管理人员能够分权限来监视照明状态，操作开关灯的范围，设置定时、场景等参数，避免了因多人管理产生误操作。

系统拓扑图

系统功能说明

（1）远程实时监控。通过港口照明控制系统，用户可使用手机、电脑、PAD及微信等手段对景观灯、控制器的工作状态进行远程实时监控，随时随地对照明系统进行远程干预。系统操控界面采用人性化的响应式设计，具有易学易用的特点。

（2）支持GPRS、以太网、wifi三种通信方式，便捷接入云平台，为系统部署提供选择性方案。

（3）超级定时机制。支持每日方案、周方案、节假日方案、特殊时间方案、超级天文钟，包括半夜灯时间规则。用户可远程预设开关灯时间规则，并实时查看照明状态。

（4）场景模式预设。用户可根据实际需要远程配置灯光场景，例如普通模式、临时模式、节假日模式、节能模式等。

（5）运行方案的存储及调用。支持包括场景模式及定时设置在内的整套运行方案的存储功能，并在需要的时候一键调用。

（6）回路扩展。支持回路扩展功能，同一配电箱继电器输出回路最多可扩展至36个，大大降低投入成本。

（7）能源监测。支持接入能源监测模块，实时采集各个配电箱的能耗数据，可远程设置电量越限报警参数，使系统具备能耗预警功能。

（8）自动故障报警。支持接触器故障报警、设备掉电报警、通讯故障报警、线路故障报警以及配电箱门开、雨水、温度越限等开关量报警。当报警发生时，系统将及时地向指定用户的手机发送报警信息，并作相应记录。

（9）能耗管理。具有电能的分析和管理功能，形成数据图表化管理。支持分时分区查询，提供配电系统月报和年报分析统计，便于管理者对中长期用电情况的掌握，加强对用电的节能管理。

（10）IOT卡管理。IOT卡信息归档、数据查询、流量预警、在线续费，解决IOT卡信息混乱、过期失效和流量盗用等问题。

（11）通信故障应急策略。当GPRS/以太网通信中断时，可采用手机wifi连接至设备进行临时性管理。

（12）领导巡视模式。开启领导巡视模式后，系统根据领导巡视的位置和路径自动开灯，带来巡视新体验。

（13）设备信息追踪。扫描设备二维码即可方便地追踪到设备从出厂、启用、运行到更换一系列数据，更换设备时仍可实现数据同步。

（14）历史数据查询。港口照明控制系统将自动保存操作记录、异常报警记录、电量数据，并具有可查询功能。

方案特点

1.模块化安装，无需铺设专线, 不用改变既有的电力线架设和配电监控网络，施工简单快捷。一方面节省了施工成本，另一方面系统通信不受天气和地形的影响，保证了通讯的可靠性。

2.自动化运行。港口照明控制系统可根据每日工作情况对用电高杆灯进行分区、分组、分线路管理，进行定时亮灯控制，保证工作日、节假日按不同方案自动化运行。

3.人工远程及时干预。遭遇紧急或危险情况时，管理人员可远程采取开关灯措施，保证操作的及时性和安全性。所有运行参数（自动开关灯时间和范围）可在管理终端随时设置，随时启用，方便管理。

4.港口照明控制系统可采用光控和时控相结合的控制方式，根据天气情况和实际光照度，自动开/关高杆灯。例如，遭遇不好的天气或对于安装在光线比较差的环境中的高杆灯，根据实测光强来自动开启高杆灯，提高使用满意度，在灾害天气使高杆灯将更具人性化。

5.高度的节能性。通过长期夜间记录，码头平均每夜使用29块堆区作业，使用港口照明控制系统以后，平均每夜点燃23个灯塔即可满足堆场作业需求，有12个灯塔不用点燃。平均每夜节省照明用电720KW/H，全年可节省电费26.28万元，是堆场作业原先照明成本的41.5%。

6.良好的安全性。通过系统中心设置，防止非授权人操作，确保系统监控安全可靠。

总结

　港口照明控制系统方案将物联网云技术、智能照明技术和计算机技术等先进技术有机地融合，从而避免了能源浪费，降低了港口码头的照明成本。根据国家集约型发展的要求，智能化管理是港口码头灯塔照明管理的发展趋势，与目前使用的光控、钟控等普通管理方式相比，具有数字化管理、节省电能等无可比拟的优势。我公司港口照明控制系统控制方式灵活，节能效果显著，是实现港口大面积货区及道路节电照明工程的有效控制方法，将成为港口码头乃至社会节约能源、合理利用能源的重要举措。