淺談智能照明控製係統在火力發電廠中的運用研究

摘要：新時期，科學技術不斷進步，促進照明係統逐漸向智能化趨勢發展，並有取代傳(chuan) 統照明方式的趨向。尤其近年來，我國堅持貫徹落實可持續發展戰略，技能環保已經成為(wei) 社會(hui) 發展大勢所趨，照明係統作為(wei) 火力發電廠能源消耗大戶，要做到與(yu) 時俱進，積極尋求節能方法，以此來減少電能的不必要消耗和浪費。火力發電廠作為(wei) 麵向社會(hui) 提供電能服務的主要陣地，在電能生產(chan) 中對照明係統要求較高，建設智能化照明係統已經成為(wei) 火電廠現代化發展的趨勢。基於(yu) 此，本文將對智能照明係統進行概述，深入研究其在火力發電廠中的應用優(you) 勢。並結合實踐提出幾點注意事項，旨在為(wei) 提高火力發電廠用電效率，改善照明環境、降低環境汙染程度貢獻一己之力。

關(guan) 鍵詞：智能照明係統；火力發電廠；節能；網絡控製

0、引言

近年來，我國工業(ye) 化進程持續深入，在一定程度上突出了照明係統的重要性。營造良好的照明環境能夠為(wei) 各項工作有條不紊進行奠定基礎。同時對照明係統進行合理布局，還能夠降低電能的不必要消耗，有利於(yu) 提高電能綜合利用率。新形勢下，科學技術發展日新月異，將自動化智能技術與(yu) 照明係統融合成為(wei) 大勢所趨。結合實踐來看，智能化照明係統不僅(jin) 具備照度適宜、節約用電等優(you) 勢，還能夠提高照明安全水平，降低電力管理成本，並且光源具有可調節功能，有利於(yu) 延長照明係統使用壽命。在火力發電廠電能生產(chan) 中，照明係統的作用不容小覷。電廠發電的中心樞紐是集控中心，在實際生產(chan) 中員工需要長時間聚集在此處。由於(yu) 電廠以往使用的照明係統耗能較高，所以不僅(jin) 增加電力成本，還會(hui) 造成嚴(yan) 重的電能浪費。而引入智能照明係統，通過網絡控製技術對照明係統中鎮流器進行合理管控，能夠在保證照明效果的同時達到節約電能的目標，從(cong) 而為(wei) 火電廠有序生產(chan) 提供保障。

1、智能照明係統概述

1.1 智能照明係統內(nei) 涵

智能照明係統是在微電子、計算機、移動通信等多種科學技術基礎上發展而來的，這些技術的聯合使用在一定程度上豐(feng) 富了照明係統的功能性，使係統能夠自動化采集照明環境相關(guan) 數據，並通過邏輯分析形成明確的控製指令，而後結合用戶需求對照明係統進行合理調控。另外，與(yu) 傳(chuan) 統照明係統相比，智能照明係統還能夠對實際照明效果進行實時反饋，也就是將實際照明效果與(yu) 標準化光源效果進行合理對比，為(wei) 照明係統控製提供準確依據。

1.2 智能照明係統控製方式

智能照明係統投入使用後，能夠通過多種方式控製光效，常見控製方式可以歸納為(wei) 以下幾種：一，在控製中心集中控製照明係統的開關(guan) ；二，通過設備輔助方式間歇性控製照明係統的光源，常見輔助設備包括定時器、時鍾等；三，利用控製麵板對智能照明係統的光源進行控製；四，智能化燈具結合照明環境自動化調節燈光強度；五，對監測器等元器件進行跟蹤監控，並自動化控製照明燈具的開關(guan) ；六，通過控製係統控製應急區域的燈具，並且燈具可以結合所處環境實際情況指導調整光源亮度。

1.3 智能照明宗旨

1.3.1 減少能源消耗

傳(chuan) 統照明係統主要通過消耗電能，使其轉換為(wei) 光能。結合 2000 年國際照明委員會(hui) 數據調查結果來看，16 個(ge) 發達國家照明係統消耗的電能占總電能消耗量的11%左右，平均每個(ge) 人每年的用電量為(wei) 1200KWh。而我國照明係統消耗的電能占總電能消耗量的 10%-12%，但每年人均用電量相對較少，僅(jin) 在 180KWh 左右。

1.3.2 保護生態環境

盡可能減少電能的浪費，是提高環境保護水平的措施，因為(wei) 將電能轉換為(wei) 光能的過程需要消耗大量水、煤炭等資源。以火力發電廠為(wei) 例進行分析，在電能生產(chan) 過程中需要長時間開啟照明係統，這也意味著電廠耗電量較大。而引入智能照明係統不僅(jin) 能夠節約電能，還可以為(wei) 環境保護工作奠定良好基礎。

1.3.3 提高照明效果

照明係統投入使用後，須在達到照明要求的基礎上考慮如何節約能源，並為(wei) 保護生態環境。為(wei) 了營造良好的照明環境，其實滿足視力保護、提高工作效率等要求，就要合理選擇照明燈具，並對光源強度進行科學調整，這也是我國大力發展節能照明係統的重要原因之一。

1.3.4 提高火電廠設備運維效率

在火力發電廠主廠房和鍋爐本體(ti) 等生產(chan) 區域引入智能化照明係統，不僅(jin) 能夠達到節能降耗目標，還能夠提高照明設備的運維效率。因為(wei) 所有設備都有內(nei) 置未處理單元，對係統依賴程度較小，一旦係統出現故障，隻需要對故障位置進行維修即可，其他設備依然能夠獨立完成控製功能。

2、智能照明係統在火力發電廠中的應用優(you) 勢

智能照明係統與(yu) 傳(chuan) 統照明係統相比，其應用優(you) 勢不僅(jin) 是具備靈活調整亮度的功能，還能夠增強光源穩定性，同時達到節約電能目標。具體(ti) 來說：

2.1 改善火力發電廠照明環境

新時期，我國火力發電廠大多采用集控運行模式，作為(wei) 電能生產(chan) 的核心區域，集控中心對照明條件要求較高，所以引入智能照明係統已經成為(wei) 大勢所趨。通常情況下，火電廠在建設集控中心前，就已經明確提出了光源選擇要求，規定了嚴(yan) 禁使用哪種光源。例如：熒光燈與(yu) 白熾燈混用模式不適合應用到集控中心照明係統中，因為(wei) 這種光源長期使用會(hui) 產(chan) 生斑點，無法達到理想的照明效果；另外，單一的熒光燈由於(yu) 光源色調較冷，長期使用容易為(wei) 員工造成視覺疲勞，所以也不適合應用到集控中心照明係統中。與(yu) 此同時，傳(chuan) 統照明係統在調整燈具亮度時往往需要依賴於(yu) 電感式鎮流器，由於(yu) 這種設備體(ti) 型較大，散熱性不佳、成本較高。加上時常出現閃頻現象，所以無法充分保證照明係統的安全性和穩定性。據相關(guan) 數據統計來看，即便鎮流器處於(yu) 正常運行狀態，閃頻也大多在 100Hz 左右。在火力發電廠電能生產(chan) 中，員工長時間處於(yu) 這種照明環境下，容易出現頭暈、等不良反應。而采用智能照明係統，使用閃頻在 70Hz 以內(nei) 的鎮流器，並應用白色、暖白色等低色溫光源，能夠切實彌補傳(chuan) 統照明係統損害人體(ti) 的弊端，有利於(yu) 改善電廠集控中心的照明環境。

2.2 增強火力發電廠光源穩定性

室內(nei) 光源會(hui) 在牆體(ti) 反射作用下會(hui) 增強光源強度，並且牆麵越光滑，反射率越高。但隨著牆體(ti) 使用年限的不斷增加，老化現象也越來越嚴(yan) 重，導致牆麵平滑度下降，反射率降低，從(cong) 而嚴(yan) 重影響照明效果，無法充分滿足照明係統的設計要求。另外，燈具長期投入使用，受環境、自身磨損等因素影響也會(hui) 降低照明效果。很多設計人員在照明係統設計階段，並沒有考慮上述問題，導致照明效果降低後沒有任何措施應對，不僅(jin) 會(hui) 為(wei) 員工作業(ye) 造成不便，還會(hui) 嚴(yan) 重影響火電廠工作效率。通常情況下，火力發電廠遇到這些問題，隻能通過更換燈具等方式解決(jue) ，如此不僅(jin) 增加成本，還會(hui) 形成惡性循環，導致電能大量浪費。而引入智能化照明係統，通過電子鎮流器調整光源，可以提高光源穩定性和安全性，不僅(jin) 能夠達到照明設計標準，還可以延長燈具使用壽命。

2.3 提高火力發電廠光源節能水平

火力發電廠的照明係統普遍是為(wei) 夜間作業(ye) 提供服務的，但如果電廠采光不良，白天光照效果較差，也需要通過照明燈具補光。由於(yu) 傳(chuan) 統照明係統光源功率是固定不變的，所以白天在補光條件下開燈消耗的電力與(yu) 夜間相同，如此不僅(jin) 浪費電能，還會(hui) 增加用電成本。而使用智能照明係統，能夠對光源亮度進行調節，如果白天采光較差，需要通過燈具彌補自然光線不足的問題，可以將光源調暗降低電能損耗。另外，智能照明係統中使用的光源濾波技術可以減少諧波數量，這對於(yu) 節約電能而言有積極意義(yi) ，有利於(yu) 促進火力發電廠可持續發展。

2.4 提升火力發電廠光源使用壽命

智能照明係統與(yu) 傳(chuan) 統照明係統相比，在供電過程中能夠通過電子鎮流器抑製電壓浪湧問題，可以從(cong) 源頭減少欠電壓或高電壓對係統造成的危害。尤其新時期，市麵上的電子鎮流器普遍具備軛流濾波及穩定電壓的作用，可以通過網絡係統控製供電係統，降低衝(chong) 擊電流對光源造成的不良影響。結合相關(guan) 數據統計來看，使用智能照明係統，能夠延長燈具使用壽命，與(yu) 傳(chuan) 統照明係統相比至少延長 2-4 倍。與(yu) 此同時，智能照明係統還能夠減少後期維護檢修費用，有利於(yu) 為(wei) 企業(ye) 創造更高經濟效益。

3、智能照明係統在火力發電廠中的實際運用

3.1 合理選擇照度標準值

火力發電廠在智能照明係統設計中，需要從(cong) 技術性、經濟性等角度綜合考慮問題，並對照《火力發電廠和變電站照明設計技術規定》中提到的照度參考值開展設計工作。從(cong) 而為(wei) 後期照明方式和照明光源的選擇提供準確依據。

3.2 采用科學的照明方式

混合照明方式。以上提到，集控中心是火電廠電力生產(chan) 的核心樞紐，該區域人員集中，作業(ye) 密度較大，對照明條件要求較高，如果選擇單一的照明方式不僅(jin) 會(hui) 加大照明安裝功率，還會(hui) 造成嚴(yan) 重的電能浪費。而使用混合照明方式，通過局部照明方式滿足亮度需求，能夠提高電能利用率。

分區照明方式。火電廠不同區域的照明要求不盡相同，為(wei) 了在改善照明環境的同時盡可能節約電能，需要采用分區照明方式，也就是結合不同區域的特點和需求，針對性選擇照明方式。

加強照明方式。如果火力發電廠的建築工程規模較大，可以選擇一般照明與(yu) 加強照明相融合的設計方式。簡單來說，就是建築場所的上部分可以采用一般照明方式，而後在下部分牆壁或柱體(ti) 上安裝加強照明燈具，主要用於(yu) 補光。

間接照明方式。這種方式就是利用高強氣體(ti) 放電燈改善照明環境，這種燈具發光體(ti) 積較小、光通量較大，如果安裝在低空間內(nei) ，會(hui) 產(chan) 生嚴(yan) 重的眩光現象。所以在照明係統設計中，可以將燈具的光纖投向牆壁或棚頂，而後通過反射作用改善工作麵照明條件，一方麵解決(jue) 眩光問題，另一方麵節約電能。

3.3 采用高質量照明光源

不同燈具的光源、光效、色溫、使用壽命不盡相同，需要火力發電廠結合技術參數標準合理選擇光源，一方麵要保證照明效果達標，另一方麵要實現節電目標。在照明光源選擇時，可以從(cong) 以下方麵入手：

用節能燈具代替白熾燈。通常情況下，火力發電廠照明係統中的燈具不應使用普通白熾燈。如果特殊條件下要使用，則需要選擇 100KW 以下的燈泡。近年來，在科學技術推動下，越來越多節能燈具應運而生，將其應用到火電廠智能照明係統中，不僅(jin) 能夠滿足照明要求，還可以節約電源。例如：火電廠中使用的 LED 等，以相同亮度進行比較，3W 的 LED 等運行 333小時僅(jin) 消耗 1 度電，普通 60W 白熾燈 17 小時就能消耗1 度電。並且 LED 等使用壽命較長，無玻璃泡、無燈絲(si) 、不易碎、使用時間超過五萬(wan) 小時。而普通白熾燈的使用時間僅(jin) 在 1000 小時左右。與(yu) 此同時，LED 燈不含汞和氙等有害元素，利於(yu) 回收，普通燈管中含有汞和鉛等元素。

使用金屬鹵化物燈具或高壓鈉燈。金屬鹵化物燈具普遍具有顯色性較好、使用壽命較長的特點，在規模較大的廠房中使用效果更加。而高壓鈉燈雖然顯色性較差，但成本較低，並且光效較好，可以應用到火電廠變色要求較低的區域。在智能照明係統中，按照發光原理對光源進行分類，可以分為(wei) 氣體(ti) 放電光源和熱輻射放電光源兩(liang) 種，其中高壓鈉燈的發光率是國內(nei) 現有光源中較高的，可應用到火電廠樓梯等照明場所。

4、智能照明係統應用到火力發電廠中需要注意的問題

4.1 突發事故下照明係統控製問題

火力發電廠照明係統中，不能直接使用直流長明燈。並且在係統穩定運行狀態下，電廠照明區域的光源須通過合理控製方式調節。一旦係統受各種因素影響產(chan) 生故障，要避免使用自動調光功能，確保照明功率能夠達到 100%。

4.2 合理選擇控製係統的問題

首先，火力發電廠需要明確照明區域的規模和要求，在滿足照明條件的同時充分考慮技術性和成本性特點，並采用行之有效的控製方式。另外，當前市麵上湧現出多樣化智能控製係統，但質量良莠不齊，火電廠需要充分考慮照明係統在實際生產(chan) 中發揮的作用，並慎重選擇控製係統。

5、應用場景

係統功能：

1、開關(guan) 控製：對通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(hui) 議室按照單個(ge) 照明回路、區域、樓層等實現對應照明的開關(guan) 燈控製，監視受控回路的開關(guan) 狀態。

2、調光控製：滿足區域照度和亮度調節要求，支持在通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(hui) 議室等場所監測照度或亮度，並根據需要自動/手動調節開燈數量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節約了能源，營造了舒適的生活工作環境。

3、場景控製：支持不同的場景模式控製，根據不同區域的功能需求，設定場景，完成相關(guan) 照明燈具的控製組合，滿足美化工作環境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監測：實時監視各照明支路/回路的運行電流、開關(guan) 狀態，並自動分析回路是否有故障狀態並預警。

5、分區、總控：支持運行管理人員實時監視各區域、樓層、樓棟的照明狀態，並根據需要進行分區、分層、分樓棟按需要分區控製、總控製。

6、實時報警：當發生模塊離線、網關(guan) 設備掉線或者狀態反饋和下發控製命令不一致時會(hui) 發生故障報警，並將故障報警信息記錄並顯示在界麵中，提示內(nei) 容為(wei) 故障時間、模塊位置、故障說明。

7、曆史記錄查詢：查詢任意時段內(nei) 的事件記錄，支持“當日"“最近7天"“自定義(yi) 時段"方式查詢曆史事件。

6、現場圖片

7、產(chan) 品選型

8、結束語

綜上所述，火電廠在電能生產(chan) 中，離不開照明係統的支撐，由於(yu) 不同區域的照明要求不盡相同，所以需要設計人員針對性設計。由於(yu) 傳(chuan) 統照明係統普遍為(wei) 額定功率，所以無論白天還是夜間開啟照明係統，都會(hui) 產(chan) 生同樣的電能消耗。對此，需要火電廠引入智能照明係統，通過網絡控製方式對照明燈具的亮度、光源等進行合理調節，從(cong) 而節約電能，改善照明環境。

安科瑞侯文莉