安科瑞 陳聰(cōng)

【摘要(yào)】：隨(suí)著物(wù)聯網(wǎng)技(jì)術的發展(zhǎn)，許多場(cháng)所(suǒ)針對(duì)照(zhào)明合理應用(yòng)物聯(lián)網照明係統，照(zhào)明(míng)作為(wéi)工廠的重(zhòng)要能耗之一，工(gōng)廠的(dí)照明智能(néng)化控(kòng)製，如何優(yōu)化(huà)控(kòng)製(zhì)，提(tí)高能(néng)源的(dí)利用率(shuài)，達到節(jié)約能(néng)源的(dí)目(mù)的。將互聯網的技術(shù)應用到(dào)工(gōng)廠(chǎng)照明(míng)係統，則可(kě)以實現(xiàn)對工廠照明係統(tǒng)的(dí)回路控(kòng)製(zhì)和能(néng)耗統計(jì)管理(lǐ)，達(dá)到合理的智能管理模式。本文就是(shì)從EIOT能源(yuán)物(wù)聯網技(jì)術的(dí)應(yīng)用(yòng)角度(dù)對(duì)工廠智能(néng)照明(míng)係(xì)統(tǒng)的建(jiàn)立(lì)進(jìn)行改(gǎi)造。

【關鍵字】：工廠(chǎng)照明智能化(huà)控製；物聯網(wǎng)；節(jié)能(néng)設計(jì)

0 引言

據(jù)大數(shù)據(jù)統計顯示在大型工廠照(zhào)明供電(diàn)方(fāng)麵(miàn)耗電量占比(bǐ)為(wéi)全國(guó)總電量的百(bǎi)分之十七以(yǐ)上(shàng)，甚(shèn)至(zhì)在一(yī)些(xiē)偏(piān)遠(yuǎn)地(dì)區，工廠(chǎng)照明耗(hào)電量是工廠(chǎng)所(suǒ)不(bù)能(néng)承(chéng)擔(dān)的。所以為(wéi)了降(jiàng)低(dī)工廠的生(shēng)產(chǎn)成本，擴(kuò)大盈利占比，工廠(chǎng)智(zhì)能照明(míng)係統的構(gòu)建成為(wéi)了(liǎo)必(bì)然的道路，同樣也(yě)有(yǒu)助(zhù)於(yú)生(shēng)態環(huán)境的和諧(xié)發展(zhǎn)，是國家(jiā)發展的重要過(guò)程(chéng)。傳(chuán)統的工廠(chǎng)照明係統都是(shì)由(yóu)人為(wéi)管控(kòng)的，有(yǒu)些較為(wéi)的工廠則是(shì)使(shǐ)用特定(dìng)的單片機通(tōng)過預先設定的(dí)係(xì)統來完成控電管理的(dí)，這些傳統的供電管理(lǐ)模式無疑是(shì)具有許多弊端(duān)的，比如(rú)他(tā)們(mén)的(dí)穩(wěn)定(dìng)性差，維修困(kùn)難(nán)，容易引發(fā)連鎖(suǒ)反應(yīng)等(děng)問題(tí)，特(tè)別(bié)是傳(chuán)統(tǒng)的(dí)照(zhào)明(míng)係統(tǒng)缺乏係(xì)統自檢(jiǎn)往往(wǎng)是在係(xì)統暴(bào)露出不(bù)易維修(xiū)的(dí)大問題時人們才會發現係(xì)統電(diàn)路發生(shēng)故(gù)障，所(suǒ)以(yǐ)我(wǒ)們要(yào)著重研究基於(yú)物聯網(wǎng)技(jì)術的工廠智(zhì)能照明係統。

1 基(jī)於EIOT物聯網的(dí)照明係統設(shè)計的探究(jiū)

 經(jīng)過(guò)對個種(zhǒng)傳(chuán)統工廠(chǎng)用電(diàn)照明(míng)係(xì)統(tǒng)的研(yán)究分析，對比發現(xiàn)，要(yào)將物聯網(wǎng)技(jì)術(shù)應(yīng)用到工(gōng)廠(chǎng)的照明(míng)一(yī)通當中，其(qí)主(zhǔ)要的(dí)目標是(shì)為了(liǎo)實現幾(jī)種傳統照明係(xì)統(tǒng)不具備的(dí)快捷功能(néng)。首(shǒu)先就是要滿足(zú)工廠(chǎng)日常工作(zuò)所需(xū)用(yòng)電量(liáng)供(gōng)給，對於設備(bèi)大(dà)多數工(gōng)廠是(shì)實(shí)行二十(shí)四小時工(gōng)作製(zhì)的，所(suǒ)以夜(yè)間工作(zuò)是照明係統的重(zhòng)要性是不可忽視(shì)的(dí)，需(xū)要(yào)為工廠(chǎng)生產(chǎn)提(tí)供照明(míng)以保證生產質量(liáng)和安(ān)全生(shēng)產。

然後是要時間對(duì)照明(míng)設備的實(shí)時控製管理既照明係統的智能(néng)化(huà)控製，常(cháng)規的(dí)工廠照明(míng)係(xì)統采用(yòng)人工和(hé)定時(shí)開關(guān)的照(zhào)明(míng)管理(lǐ)方式，但是(shì)這樣(yàng)的傳(chuán)統管(guǎn)理模式顯然存(cún)在(zài)著較(jiào)大地問(wèn)題，管(guǎn)理(lǐ)難(nán)度大(dà)，故障發生(shēng)率(shuài)高，這些都是不(bù)易解決的(dí)問題，很難克服(fú)。特別是不能根(gēn)據實際使(shǐ)用(yòng)情(qíng)況(kuàng)對照明設備進行(háng)自(zì)動分(fēn)配調節，但(dàn)是作為智能化的管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)，物聯網(wǎng)技(jì)術的(dí)照明(míng)設備管理平台(tái)能夠根據外(wài)界(jiè)環(huán)境變化自動(dòng)調節照(zhào)明亮(liàng)度(dù)，對照明係統(tǒng)的及時合理管控是傳統(tǒng)照明(míng)方式所不具備(bèi)的。

並且(qiě)智能(néng)化(huà)的照(zhào)明設備(bèi)可以節約成(chéng)本(běn)，降低不(bù)必要的浪(làng)費(fèi)，對(duì)資(zī)源(yuán)的合理利(lì)用度(dù)較(jiào)高，同(tóng)時(shí)使用物聯網照明(míng)係統控(kòng)製是通過設計(jì)與安裝智能網關和(hé)燈(dēng)控(kòng)回路(lù)控製器的方式對每個照(zhào)明(míng)是被進行自動控製調(tiáo)節的，這一(yī)方(fāng)式(shì)不(bù)僅實現了照明係統(tǒng)的(dí)智(zhì)能(néng)化管控，而且(qiě)還(huán)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)工(gōng)廠的用電(diàn)量(liáng)降(jiàng)低了運(yùn)行(háng)費用。其(qí)中(zhōng)較為關(guān)鍵的是保(bǎo)障了工廠的生(shēng)產(chǎn)，對照明設備的(dí)檢修(xiū)也是(shì)較(jiào)為方(fāng)便的，智能(néng)化的(dí)係(xì)統能夠在設(shè)備出現故(gù)障(zhàng)時自動檢測(cè)出來(lái)並及時(shí)報警，降(jiàng)低(dī)了安(ān)全(quán)隱(yǐn)患。

2 基於物聯(lián)網技術的(dí)工廠(chǎng)照(zhào)明(míng)係(xì)統設(shè)計(jì)改(gǎi)造方案(àn)

2.1  EOIT物聯網照明係(xì)統(tǒng)的軟件(jiàn)設計

EIoT能(néng)源物(wù)聯網(wǎng)開(kāi)放(fàng)平(píng)台是一套基於物聯網數據中台，執行統一的上(shàng)下(xià)行(háng)數據標(biāo)準，為(wéi)互聯網用戶(hù)提供(gōng)能源物(wù)聯網數(shù)據服務的(dí)平台(tái)。其(qí)中(zhōng)物(wù)聯網(wǎng)係(xì)統(tǒng)中(zhōng)軟件平台是整個照明係統實現(xiàn)智能(néng)管(guǎn)理的技術核心，對於工廠(chǎng)不(bù)同環境區域的(dí)不(bù)同(tóng)照明(míng)需求，係(xì)統做出(chū)針對性(xìng)的規劃(huá)管理(lǐ);對不同的照明(míng)需(xū)求區(qū)域采(cǎi)取不同(tóng)的(dí)照明係(xì)統，通(tōng)過日(rì)照變(biàn)化自(zì)動(dòng)調(tiáo)節照明係統(tǒng)的(dí)工(gōng)作(zuò)狀態;同時采取(qǔ)根據天文時(shí)鐘(zhōng)自(zì)動計(jì)算(suàn)出日出(chū)日(rì)落時間(jiān)使係統可以根據(jù)外界的(dí)光(guāng)綫明暗(àn)程度(dù)進行自動控製調節(jié)。

遠程集中控(kòng)製(zhì)，平(píng)台(tái)端(duān)執行燈光開(kāi)關，亮度(dù)調(tiáo)節(jié)，場景切(qiē)換，運行(háng)時間(jiān)設(shè)置(zhì)等操作(zuò)

控(kòng)製策略(lüè)，根據外界環境(jìng)自動(dòng)控(kòng)製燈(dēng)光開閉；按(àn)照預(yù)設(shè)的運行(háng)時間(jiān)自動控製(zhì)燈光；通過智能(néng)開關(guān)個(gè)性化調(tiáo)節(jié)所屬區(qū)域燈光.

Acrel-EIoT能(néng)源物(wù)聯網雲(yún)平台采用分層分布式結構(gòu)，主(zhǔ)要由(yóu)感(gǎn)知層（終(zhōng)端采(cǎi)集設(shè)備(bèi)），網絡層（通(tōng)訊管理(lǐ)終端(duān)）和(hé)平(píng)台層（能(néng)源物聯網(wǎng)雲平台）三個部分組成(chéng)。

● 感(gǎn)知(zhī)層：連接於(yú)網絡(luò)中的各類傳感器，如：燈控回路控(kòng)製(zhì)器。

● 網絡層：智(zhì)能網(wǎng)關，采集感(gǎn)知層(céng)的數據(jù)，進行規(guī)約轉(zhuǎn)換(huàn)及(jí)存儲之(zhī)後(hòu)將數(shù)據上傳至(zhì)能源(yuán)物聯網雲平台。

● 平(píng)台(tái)層(céng)：包(bāo)含應用(yòng)服(fú)務器(qì)和(hé)數(shù)據(jù)服(fú)務器(qì)，可(kě)在(zài)PC端(duān)或移(yí)動端實現應用(yòng)。

2.2  硬件係統(tǒng)的設(shè)計(jì)

硬件(jiàn)控製係(xì)統分為燈(dēng)控(kòng)回路(lù)控製器和(hé)智(zhì)能(néng)網關兩個部分，其(qí)中(zhōng)燈控回(huí)路控(kòng)製器(qì)主要(yào)用(yòng)於中(zhōng)心控製管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)，分(fēn)布在工廠的各個照(zhào)明(míng)配電箱環節(jié)中，采用綫(xiàn)型(xíng)接法，匯總通(tōng)過(guò)智能(néng)網(wǎng)關通過(guò)4G至EIOT能(néng)源(yuán)物聯(lián)網(wǎng)平(píng)台(tái)，實(shí)現(xiàn)工(gōng)廠照明(míng)智能化控製。

回路(lù)控製器(qì)采用(yòng)較新(xīn)式(shì)的單(dān)片(piàn)機，其內(nèi)部(bù)的大容(róng)量(liáng)存(cún)儲(chǔ)器和寄存器可(kě)以(yǐ)滿足工(gōng)廠(chǎng)的照明需(xū)求，而且(qiě)產(chǎn)品性(xìng)價(jià)比較高。顯(xiǎn)示屏主(zhǔ)要用來反(fǎn)應(yīng)回(huí)路分分合狀態，並具有電(diàn)壓，電流，電能的檢(jiǎn)測(cè)功(gōng)能，統(tǒng)計每一回路(lù)的電能，實(shí)現準確(què)能(néng)耗(hào)分(fēn)析，並支持與第三(sān)方的係統聯(lián)動。

智(zhì)能(néng)網關下行(háng)提(tí)供了標準RS485數(shù)據(jù)接口(kǒu)，是(shì)采集燈控回(huí)路控製(zhì)器數據(jù)，轉換以4G，NB，LoRa，LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP等通訊方式上傳，免(miǎn)調(tiáo)試(shì)，就可以實(shí)現數據采集以及實現(xiàn)控(kòng)製(zhì)燈具回(huí)路。

改造前

改造(zào)後

2.3 LED照明燈(dēng)具(jù)

工廠照明係(xì)統中LED智慧照明係(xì)統的應用(yòng)具(jù)有廣闊前景(jǐng)，雖(suī)然(rán)LED照明設備的成本較(jiào)高，但(dàn)是其(qí)較高的(dí)性價比(bǐ)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭力，必(bì)要(yào)的前期投入有助於(yú)照明(míng)係(xì)統(tǒng)的合(hé)理(lǐ)構建。相(xiāng)比 於(yú)傳統的照明網絡，使用LED照明(míng)設備(bèi)的節電(diàn)量可(kě)以達到普通消耗亮(liàng)量的(dí)百分之(zhī)七(qī)十以上，這個數據是十分可(kě)觀(guān)的(dí)，熱切(qiē)在(zài)後期的(dí)維(wéi)護(hù)保(bǎo)養上也有很大的優勢(shì)，可以(yǐ)合(hé)理節約保(bǎo)養費用。LED智(zhì)慧照明係(xì)統能夠(gòu)很(hěn)好地滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)，節能(néng)，合理的(dí)要(yào)求(qiú)，而且LED照(zhào)明(míng)設備(bèi)普(pǔ)遍壽命較(jiào)長還(huán)不(bù)易(yì)發生(shēng)故障(zhàng)，對(duì)於前期(qī)的成本(běn)投(tóu)入可(kě)以在後期的保(bǎo)養(yǎng)中節(jié)約出(chū)來。

3 結束語

通過改(gǎi)造前和改(gǎi)造(zào)後對(duì)比發現(xiàn)，使用EIOT能源物(wù)聯網平(píng)台對工(gōng)廠的(dí)安全(quán)生產(chǎn)有(yǒu)很好的保障作(zuò)用，同時(shí)還能(néng)夠(gòu)合理(lǐ)節約成(chéng)本(běn)，是工(gōng)廠(chǎng)利益實現較大化，終(zhōng)完成(chéng)工廠能源的合(hé)理(lǐ)利(lì)用(yòng)，在降(jiàng)低成本(běn)的(dí)同時(shí)提高工(gōng)廠盈利。物聯網智(zhì)能(néng)照明係統主(zhǔ)要是(shì)對工廠現(xiàn)有(yǒu)的傳統(tǒng)照明(míng)係(xì)統(tǒng)的(dí)改(gǎi)良和探索，通過(guò)對(duì)現代(dài)化物聯網(wǎng)技術(shù)的(dí)應用，實現對整(zhěng)個工廠的(dí)智能化照(zhào)明管理(lǐ)。

參(cān)考文獻(xiàn)

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