高杆灯远程集中智能控制技术应用研究

【摘 要】 在港口发展规划中，信息化建设是其中重要组成部分，基本目标就是建成“数字化港口”，信息技术渗透到港口业务的方方面面，实现最大程度的信息资源共享;形成基于信息技术的全新经营和管理模式，重组业务流程，优化资源配置，为各方面提供综合性、智能化信息服务的区域性航运信息枢纽，以信息化带动港口的专业化、数字化、智能化和现代化

【关键词】 高杆灯 远程 智能控制

1 现状分析

随着经济的迅速发展，整个港区的道路照明设施建设也越来越多，管理也越来越多复杂，现行的照明管理方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明的运行情况，并且故障率高、维修困难。并且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。港口用高杆灯较多，年耗电量较高，高杆灯控制主要采用分散时控管理方式为主，即按预定的时间自行开/关，通过时钟控制器控制各个控制箱的开关。该控制方式仅是通过时控方式，特殊情况下无法实时开关灯，经常出现白天早开灯、清晨不关灯，浪费严重。如灯具巡检，必须把灯具全部打开，才能判断灯具的故障;在应急调度方面，只能采取人工到现场的操作方式，各控制方式之间无法实现集中控制、实时监控灯具运行状态等功能，不能实现开关灯的一致管理，造成管理困难、浪费严重。

2 必要性分析

针对高杆灯照明消耗电力能源巨大，照明建立智能化、集约化的港口码头照明管理系统已刻不容缓。需要将GPRS通信技术，智能控制技术，现场传感器检测技术等融合，实现高杆灯远程遥测、遥控、遥信和管理功能。照明监控软件集监控、数据采集、数据处理于一体，并通过群控或组控实现对不同监控对象的控制等功能的综合性系统。本系统能够灵活开/关灯，随时了解运行参数，及时发现故障，将传统的人工“巡灯”制度改为“值班”制度，极大地提高照明系统的管理效率。系统能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和打印，极大地提高管理水平，同时还能根据作业时间智能化控制等手段，降低能耗，提高设备使用寿命，获得良好的经济效益。

3 关键技术及实现

3.1 自动和手动遥控

系统可以根据不同类型的高杆灯控制要求，把辖区高杆灯进行分组，实现组控和群控，每一组均能实现时控方案或时控和光控相结合的控制方案，即可以自动遥控开/关灯、也可以手动开关灯等多种控制方案。

3.2 自动巡测、手动巡测和选测

调度端能按设定的时间周期（可以根据开/关灯前后任意选取不同的周期）自动进行定时巡测。操作者也可随时手动巡测和选测各监控终端的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数以及工作状态。巡测结果能够记录在数据库，便于统计、分析和查询。

3.3 报警处理

巡测数据异常报警：当监控终端主动报警或调度端在巡测时发现有数据异常时，前置微机自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置和故障类型，在电子地图以及大屏幕上显示相应位置，并可转移至相关人员的手机上。

3.4 遥调接口

系统提供灵活的参数配置管理功能，所有的参数都是可调的，配置要简单方便，能够通过监控终端提供的接口可以与节能控制柜进行控制，实现在监控中心对监控点进行节能柜的投入、退出等控制，实现对路灯供电电压调整，以节约电能，延长灯具使用寿命。

3.5 自动计算亮灯率

能根据电压、电流、有功功率和功率因数的变化自动进行亮灯率估算。为了保证亮灯率的统计，数据采集精度应优于1%。

3.6 自动运行

当中控室微机或通信线路发生故障时，终端会根据预先设定的程序自动运行，如路灯的本地自动开关灯、自动运行等。

3.7 控制方案

根据不同类型的高杆灯控制要求，可以分别设置成不同的功能组，分别采用不同的控制方案。

3.8 监控终端保护措施

由于监控终端一般均安装在干扰较大的环境中，为了保证系统可靠工作，终端的软硬件设计中采用了下列多种抗干扰措施。

（1）在软件上采用数据滤波处理，保证了数据的准确性。

（2）开关量输出采用软件连续循环置位的处理方法，保证了输出的可靠性。

（3）对强干扰信号造成的运行出错采用软硬件自恢复电路处理。保证在无人值守时也能可靠运行。

3.9 停电运行

监控终端具有停电运行功能，停电后自动向监控中心报警。

3.10 卫星自动校时系统（GPS）

运用全球卫星定位系统与计算机技术，实现对系统的准确校时，保证前置机和监控终端时钟的准确性与一致性。

3.11 远程实时查询

通过因特网，实现微机的远程实时查询，查询内容包括各终端的最新以及历史数据和故障情况，实现异地远程接入访问。

3.12 报表查询

记录所有启用终端的“定时巡测”数据，包括：巡测时间、终端的通信状态、各回路相关的数据信息（开关量、模拟量等）、工作运行状态，开关灯的概时间，故障信。

4 结语

随着社会文明的不断发展，港口照明已不再局限于场地生产照明，而是发展为体现港区形象的重要标志。因此，现代社会对港区照明的管理和维护提出了越来越高的要求，这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。同时，采用自动控制后，每年可减少用电量，按每度电排放0.785kgCO2计算，每年可减少CO2排放量约为157吨。