节能背景下智能照明控制系统在工厂的应用

申晓波

摘要：近年来，我国对于工业生产的节能要求普遍提高。基于此，节能背景下的智能照明控制系统能够在工厂中得到更为普遍的应用。本文分析智能照明控制系统的基本组成与结构，并基于此阐述相关照明系统在工业生产中应用的有效策略。

关键词：节能;智能照明;控制系统;工厂

引言

通过相关调查与分析，传统工厂照明控制系统的主要模式就是通过照明相关的配电箱来进行手动的开关控制，在此基础上加入串联的接触器，可实现远程控制的效果。由于传统的照明控制模式并不是一个独立的系统，控制功能比较简单，所以在具体应用过程中出存在一定的局限性。近年来，新型的智能照明控制系统能够基于电气触点来达到分区控制、定时通断和24小时监控的效果，应用前景广阔。

一、智能照明控制系统的基本组成

目前，我国大部分工厂的智能照明系统的基本组成按照网络拓扑结构来分类，有两种主要的型式：总线型和星型混合型。两种智能照明系统各有各的特色，总线型的灵活性比较，如果面对工厂扩建，那么更易于进行扩展。除此之外，总线型的照明系统对各单元的照明控制比较独立，因此有较低的建设成本。而混合型系统的复杂度和建设成本比较高，但其照明系统的可靠性很高，有较完善的故障诊断和故障排除功能，具备存取协议，控制相应较快。

一般的智能照明系统大多为数字式控制模式，由输入单元、输出单元和控制中心主要的三大部分构成。除了提供电源的设备之外，每个单元都分配了唯一的通讯地址，并且基于相关软件进行功能的设定。特别是如果电路出现故障时，照明系统也会受到不良影响。在计算机与电子控制技术的加持下，智能专业照明控制系统能够从节能的角度来进行照明灯具的匹配与控制，进而达到节约能源、保护环境以及延长照明灯具寿命的良好效果，从而降低灯具的维修费用，改善工作环境。

二、智能照明系统的主要功能设计

要做好节能背景下智能照明控制系统在工厂中的应用，那么就需要根据客户要求，来做好对应的控制功能。工程照明系统的常见控制模式有自动控制、手动控制、场景控制这三种模式。自动控制即通过在厂区的各条通道以及电梯间等安装红外传感器并结合光控，进而对灯具的智能化开闭控制。对于厂房靠近窗户的位置，也可以安装进行照度检测的智能传感器，根据当前的环境照度来进行自动灯具控制。

对于手动控制，可以以集中的方式在每个车间设立一块或者两块的总控面板，由照明负责人来对厂房和办公室的照明进行统一控制。相关的照明面板可以放在各厂房的出入口以及值班室内，从而便于紧急情况下的照明控制，也便于值班室工作人员进行定向控制。对于其工作控制界面的设计，需要依照各楼层的厂区分布，来布置单独的回路系统，实现分区域开关与分楼层开关，方便值班人员进行集中控制。在此类控制模式中，也可以加入定时控制的系统功能，该功能可以依照公司的排班时间来进行定时开关，从而减少了工作人员的时间成本，进而达到非工作时间的最小能源消耗，满足节能要求。第三个控制模式就是基于场景的深度智能控制，此类控制能够让相关的系统根据不同厂房内部的场景进行差异化的控制，从而满足预设的各类场景。相关的场景不仅可以由值班人员进行切换，还可以依据目前的人员密度、生产设备的启用率以及时间、光线等因素进行综合控制，达到最佳的智能化设计。

三、基于项目需求的匹配设计

以一双厂房的智能照明控制系统设计为例，一号厂房层高5层，二号厂房层高2层。客户需求最大化的节能，此项目考虑最大限度的利用廠房内部的自然光照，预设多类工种的工作照明模式以及定时控制，还能够通过现场工作人员进行一对一或者一对多的手动控制和远程监控，并根据需要与消防系统进行联动。为了实现此套系统，可以利用分布式总线型技术路线进行系统搭建，系统能够灵活进行各类搭建，还能够避免系统内各模块之间的相互影响，具备比较高的可靠性，同时做到了最大化的节能。

例如，可以设置完善的现场开关状态反馈显示，能够让值班人员能够直观的进行相关检查，从而避免白天忘记关灯的情况出现。除此之外，还可以借助光线传感器来监测现场的光照照度，根据光线传感器的反馈结果来自动进行车间灯光亮度的调节。要依据厂房各工种的上下班时间进行规律性自动定时，不仅能够满足基本的照明需求，还能够大幅缩短照明时间，节约电力资源、延长灯具使用寿命，从而降低工厂的运行成本，实现最大幅度的节能效果。考虑到系统能够集成远程控制功能，因此能够基于智能化控制系统进行远程照明控制，能够大幅减少工厂“巡灯”频率，从而节约值班人员的工时费，也逐渐向高效智能化工厂进行靠近。此系统还具备维护便捷和操作简单的优势。如果工厂扩建需要对照明系统进行改造，那么并不需要重新进行面板的拆装以及线路的改设，也不需要关闭全部照明系统，而只需修改相应的设备参数就能够达到扩建的目的，特别是考虑到部分项目现场布线非常困难，因此可以利用系统的无线控制接口来进行控制对接。由于无线控制的可行性高并且能够节约大量的人力和物力成本，因此无线与有线控制的结合能够有效提高照明系统的便捷度。对于智能照明系统与消防系统的联动，可以在产生火警信号时，通过预留的应急回路来驱动照明灯，从而助力人员疏散，提高工厂的安全性。考虑到工厂人工控制的需求，可以在厂区出入口和值班室建立智能控制面板，在阴暗的楼梯间内安装人体红外光控传感器，从而达到“有人灯亮，人走灯灭”的最佳效果，实现更灵活、合理及智能的控制需求。

总结：总而言之，在“数字化工厂”概念逐渐加深的现在，我国各类企业需要积极响应国家的节能减排政策倡导，重视对照明系统的控制和开发，以严格的标准来进行智能照明系统的规划与设计，从而真正节约电力资源，实现高效节能的工厂建设。

参考文献：

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