近年來(lái),我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)深入,在一定程度上突出了照明系統(tǒng)的重要性。營(yíng)造良好的照明環(huán)境能夠?yàn)楦黜?xiàng)工作有條不紊進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。同時(shí)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行合理布局,還能夠降低電能的不必要消耗,有利于提高電能綜合利用率。新形勢(shì)下,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,將自動(dòng)化智能技術(shù)與照明系統(tǒng)融合成為大勢(shì)所趨。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看,智能化照明系統(tǒng)不僅具備照度適宜、節(jié)約用電等優(yōu)勢(shì),還能夠提高照明安全水平,降低電力管理成本,并且光源具有可調(diào)節(jié)功能,有利于延長(zhǎng)照明系統(tǒng)使用壽命。在火力發(fā)電廠電能生產(chǎn)中,照明系統(tǒng)的作用不容小覷。電廠發(fā)電的中心樞紐是集控中心,在實(shí)際生產(chǎn)中員工需要長(zhǎng)時(shí)間聚集在此處。由于電廠以往使用的照明系統(tǒng)耗能較高,所以不僅增加電力成本,還會(huì)造成嚴(yán)重的電能浪費(fèi)。而引入智能照明系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)對(duì)照明系統(tǒng)中鎮(zhèn)流器進(jìn)行合理管控,能夠在保證照明效果的同時(shí)達(dá)到節(jié)約電能的目標(biāo),從而為火電廠有序生產(chǎn)提供保障。
1、智能照明系統(tǒng)概述
1.1 智能照明系統(tǒng)內(nèi)涵
智能照明系統(tǒng)是在微電子、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信等多種科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,這些技術(shù)的聯(lián)合使用在一定程度上豐富了照明系統(tǒng)的功能性,使系統(tǒng)能夠自動(dòng)化采集照明環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù),并通過(guò)邏輯分析形成明確的控制指令,而后結(jié)合用戶需求對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行合理調(diào)控。另外,與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比,智能照明系統(tǒng)還能夠?qū)?shí)際照明效果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋,也就是將實(shí)際照明效果與標(biāo)準(zhǔn)化光源效果進(jìn)行合理對(duì)比,為照明系統(tǒng)控制提供準(zhǔn)確依據(jù)。
1.2 智能照明系統(tǒng)控制方式
智能照明系統(tǒng)投入使用后,能夠通過(guò)多種方式控制光效,常見(jiàn)控制方式可以歸納為以下幾種:一,在控制中心集中控制照明系統(tǒng)的開關(guān);二,通過(guò)設(shè)備輔助方式間歇性控制照明系統(tǒng)的光源,常見(jiàn)輔助設(shè)備包括定時(shí)器、時(shí)鐘等;三,利用控制面板對(duì)智能照明系統(tǒng)的光源進(jìn)行控制;四,智能化燈具結(jié)合照明環(huán)境自動(dòng)化調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度;五,對(duì)監(jiān)測(cè)器等元器件進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,并自動(dòng)化控制照明燈具的開關(guān);六,通過(guò)控制系統(tǒng)控制應(yīng)急區(qū)域的燈具,并且燈具可以結(jié)合所處環(huán)境實(shí)際情況指導(dǎo)調(diào)整光源亮度。
1.3 智能照明宗旨
1.3.1 減少能源消耗
傳統(tǒng)照明系統(tǒng)主要通過(guò)消耗電能,使其轉(zhuǎn)換為光能。結(jié)合 2000 年國(guó)際照明委員會(huì)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果來(lái)看,16 個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家照明系統(tǒng)消耗的電能占總電能消耗量的11%左右,平均每個(gè)人每年的用電量為 1200KWh。而我國(guó)照明系統(tǒng)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(duì)較少,僅在 180KWh 左右。
1.3.2 保護(hù)生態(tài)環(huán)境
盡可能減少電能的浪費(fèi),是提高環(huán)境保護(hù)水平的措施,因?yàn)閷㈦娔苻D(zhuǎn)換為光能的過(guò)程需要消耗大量水、煤炭等資源。以火力發(fā)電廠為例進(jìn)行分析,在電能生產(chǎn)過(guò)程中需要長(zhǎng)時(shí)間開啟照明系統(tǒng),這也意味著電廠耗電量較大。而引入智能照明系統(tǒng)不僅能夠節(jié)約電能,還可以為環(huán)境保護(hù)工作奠定良好基礎(chǔ)。
1.3.3 提高照明效果
照明系統(tǒng)投入使用后,須在達(dá)到照明要求的基礎(chǔ)上考慮如何節(jié)約能源,并為保護(hù)生態(tài)環(huán)境。為了營(yíng)造良好的照明環(huán)境,其實(shí)滿足視力保護(hù)、提高工作效率等要求,就要合理選擇照明燈具,并對(duì)光源強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,這也是我國(guó)大力發(fā)展節(jié)能照明系統(tǒng)的重要原因之一。
1.3.4 提高火電廠設(shè)備運(yùn)維效率
在火力發(fā)電廠主廠房和鍋爐本體等生產(chǎn)區(qū)域引入智能化照明系統(tǒng),不僅能夠達(dá)到節(jié)能降耗目標(biāo),還能夠提高照明設(shè)備的運(yùn)維效率。因?yàn)樗性O(shè)備都有內(nèi)置未處理單元,對(duì)系統(tǒng)依賴程度較小,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,只需要對(duì)故障位置進(jìn)行維修即可,其他設(shè)備依然能夠獨(dú)立完成控制功能。
2、智能照明系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比,其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不僅是具備靈活調(diào)整亮度的功能,還能夠增強(qiáng)光源穩(wěn)定性,同時(shí)達(dá)到節(jié)約電能目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō):
2.1 改善火力發(fā)電廠照明環(huán)境
新時(shí)期,我國(guó)火力發(fā)電廠大多采用集控運(yùn)行模式,作為電能生產(chǎn)的核心區(qū)域,集控中心對(duì)照明條件要求較高,所以引入智能照明系統(tǒng)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。通常情況下,火電廠在建設(shè)集控中心前,就已經(jīng)明確提出了光源選擇要求,規(guī)定了嚴(yán)禁使用哪種光源。例如:熒光燈與白熾燈混用模式不適合應(yīng)用到集控中心照明系統(tǒng)中,因?yàn)檫@種光源長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生斑點(diǎn),無(wú)法達(dá)到理想的照明效果;另外,單一的熒光燈由于光源色調(diào)較冷,長(zhǎng)期使用容易為員工造成視覺(jué)疲勞,所以也不適合應(yīng)用到集控中心照明系統(tǒng)中。與此同時(shí),傳統(tǒng)照明系統(tǒng)在調(diào)整燈具亮度時(shí)往往需要依賴于電感式鎮(zhèn)流器,由于這種設(shè)備體型較大,散熱性不佳、成本較高。加上時(shí)常出現(xiàn)閃頻現(xiàn)象,所以無(wú)法充分保證照明系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看,即便鎮(zhèn)流器處于正常運(yùn)行狀態(tài),閃頻也大多在 100Hz 左右。在火力發(fā)電廠電能生產(chǎn)中,員工長(zhǎng)時(shí)間處于這種照明環(huán)境下,容易出現(xiàn)頭暈等不良反應(yīng)。而采用智能照明系統(tǒng),使用閃頻在 70Hz 以內(nèi)的鎮(zhèn)流器,并應(yīng)用白色、暖白色等低色溫光源,能夠切實(shí)彌補(bǔ)傳統(tǒng)照明系統(tǒng)損害人體的弊端,有利于改善電廠集控中心的照明環(huán)境。
2.2 增強(qiáng)火力發(fā)電廠光源穩(wěn)定性
室內(nèi)光源會(huì)在墻體反射作用下會(huì)增強(qiáng)光源強(qiáng)度,并且墻面越光滑,反射率越高。但隨著墻體使用年限的不斷增加,老化現(xiàn)象也越來(lái)越嚴(yán)重,導(dǎo)致墻面平滑度下降,反射率降低,從而嚴(yán)重影響照明效果,無(wú)法充分滿足照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。另外,燈具長(zhǎng)期投入使用,受環(huán)境、自身磨損等因素影響也會(huì)降低照明效果。很多設(shè)計(jì)人員在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,并沒(méi)有考慮上述問(wèn)題,導(dǎo)致照明效果降低后沒(méi)有任何措施應(yīng)對(duì),不僅會(huì)為員工作業(yè)造成不便,還會(huì)嚴(yán)重影響火電廠工作效率。通常情況下,火力發(fā)電廠遇到這些問(wèn)題,只能通過(guò)更換燈具等方式解決,如此不僅增加成本,還會(huì)形成惡性循環(huán),導(dǎo)致電能大量浪費(fèi)。而引入智能化照明系統(tǒng),通過(guò)電子鎮(zhèn)流器調(diào)整光源,可以提高光源穩(wěn)定性和安全性,不僅能夠達(dá)到照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),還可以延長(zhǎng)燈具使用壽命。
2.3 提高火力發(fā)電廠光源節(jié)能水平
火力發(fā)電廠的照明系統(tǒng)普遍是為夜間作業(yè)提供服務(wù)的,但如果電廠采光不良,白天光照效果較差,也需要通過(guò)照明燈具補(bǔ)光。由于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)光源功率是固定不變的,所以白天在補(bǔ)光條件下開燈消耗的電力與夜間相同,如此不僅浪費(fèi)電能,還會(huì)增加用電成本。而使用智能照明系統(tǒng),能夠?qū)庠戳炼冗M(jìn)行調(diào)節(jié),如果白天采光較差,需要通過(guò)燈具彌補(bǔ)自然光線不足的問(wèn)題,可以將光源調(diào)暗降低電能損耗。另外,智能照明系統(tǒng)中使用的光源濾波技術(shù)可以減少諧波數(shù)量,這對(duì)于節(jié)約電能而言有積極意義,有利于促進(jìn)火力發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展。
2.4 提升火力發(fā)電廠光源使用壽命
智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比,在供電過(guò)程中能夠通過(guò)電子鎮(zhèn)流器抑制電壓浪涌問(wèn)題,可以從源頭減少欠電壓或高電壓對(duì)系統(tǒng)造成的危害。尤其新時(shí)期,市面上的電子鎮(zhèn)流器普遍具備軛流濾波及穩(wěn)定電壓的作用,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制供電系統(tǒng),降低沖擊電流對(duì)光源造成的不良影響。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看,使用智能照明系統(tǒng),能夠延長(zhǎng)燈具使用壽命,與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)相比至少延長(zhǎng) 2-4 倍。與此同時(shí),智能照明系統(tǒng)還能夠減少后期維護(hù)檢修費(fèi)用,有利于為企業(yè)創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益。
3、智能照明系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的實(shí)際運(yùn)用
3.1 合理選擇照度標(biāo)準(zhǔn)值
火力發(fā)電廠在智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,需要從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等角度綜合考慮問(wèn)題,并對(duì)照《火力發(fā)電廠和變電站照明設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中提到的照度參考值開展設(shè)計(jì)工作。從而為后期照明方式和照明光源的選擇提供準(zhǔn)確依據(jù)。
3.2 采用科學(xué)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(chǎn)的核心樞紐,該區(qū)域人員集中,作業(yè)密度較大,對(duì)照明條件要求較高,如果選擇單一的照明方式不僅會(huì)加大照明安裝功率,還會(huì)造成嚴(yán)重的電能浪費(fèi)。而使用混合照明方式,通過(guò)局部照明方式滿足亮度需求,能夠提高電能利用率。
分區(qū)照明方式。火電廠不同區(qū)域的照明要求不盡相同,為了在改善照明環(huán)境的同時(shí)盡可能節(jié)約電能,需要采用分區(qū)照明方式,也就是結(jié)合不同區(qū)域的特點(diǎn)和需求,針對(duì)性選擇照明方式。
加強(qiáng)照明方式。如果火力發(fā)電廠的建筑工程規(guī)模較大,可以選擇一般照明與加強(qiáng)照明相融合的設(shè)計(jì)方式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是建筑場(chǎng)所的上部分可以采用一般照明方式,而后在下部分墻壁或柱體上安裝加強(qiáng)照明燈具,主要用于補(bǔ)光。
間接照明方式。這種方式就是利用高強(qiáng)氣體放電燈改善照明環(huán)境,這種燈具發(fā)光體積較小、光通量較大,如果安裝在低空間內(nèi),會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的眩光現(xiàn)象。所以在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,可以將燈具的光纖投向墻壁或棚頂,而后通過(guò)反射作用改善工作面照明條件,一方面解決眩光問(wèn)題,另一方面節(jié)約電能。
3.3 采用高質(zhì)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(fā)電廠結(jié)合技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)合理選擇光源,一方面要保證照明效果達(dá)標(biāo),另一方面要實(shí)現(xiàn)節(jié)電目標(biāo)。在照明光源選擇時(shí),可以從以下方面入手:
用節(jié)能燈具代替白熾燈。通常情況下,火力發(fā)電廠照明系統(tǒng)中的燈具不應(yīng)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(lái),在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下,越來(lái)越多節(jié)能燈具應(yīng)運(yùn)而生,將其應(yīng)用到火電廠智能照明系統(tǒng)中,不僅能夠滿足照明要求,還可以節(jié)約電源。例如:火電廠中使用的 LED 等,以相同亮度進(jìn)行比較,3W 的 LED 等運(yùn)行 333小時(shí)僅消耗 1 度電,普通 60W 白熾燈 17 小時(shí)就能消耗1 度電。并且 LED 等使用壽命較長(zhǎng),無(wú)玻璃泡、無(wú)燈絲、不易碎、使用時(shí)間超過(guò)五萬(wàn)小時(shí)。而普通白熾燈的使用時(shí)間僅在 1000 小時(shí)左右。與此同時(shí),LED 燈不含汞和氙等有害元素,利于回收,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(zhǎng)的特點(diǎn),在規(guī)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,并且光效較好,可以應(yīng)用到火電廠變色要求較低的區(qū)域。在智能照明系統(tǒng)中,按照發(fā)光原理對(duì)光源進(jìn)行分類,可以分為氣體放電光源和熱輻射放電光源兩種,其中高壓鈉燈的發(fā)光率是國(guó)內(nèi)現(xiàn)有光源中較高的,可應(yīng)用到火電廠樓梯等照明場(chǎng)所。
4、智能照明系統(tǒng)應(yīng)用到火力發(fā)電廠中需要注意的問(wèn)題
4.1 突發(fā)事故下照明系統(tǒng)控制問(wèn)題
火力發(fā)電廠照明系統(tǒng)中,不能直接使用直流長(zhǎng)明燈。并且在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下,電廠照明區(qū)域的光源須通過(guò)合理控制方式調(diào)節(jié)。一旦系統(tǒng)受各種因素影響產(chǎn)生故障,要避免使用自動(dòng)調(diào)光功能,確保照明功率能夠達(dá)到 100%。
4.2 合理選擇控制系統(tǒng)的問(wèn)題
首先,火力發(fā)電廠需要明確照明區(qū)域的規(guī)模和要求,在滿足照明條件的同時(shí)充分考慮技術(shù)性和成本性特點(diǎn),并采用行之有效的控制方式。另外,當(dāng)前市面上涌現(xiàn)出多樣化智能控制系統(tǒng),但質(zhì)量良莠不齊,火電廠需要充分考慮照明系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮的作用,并慎重選擇控制系統(tǒng)。
5、應(yīng)用場(chǎng)景
系統(tǒng)功能:
1、開關(guān)控制:對(duì)通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室按照單個(gè)照明回路、區(qū)域、樓層等實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)照明的開關(guān)燈控制,監(jiān)視受控回路的開關(guān)狀態(tài)。
2、調(diào)光控制:滿足區(qū)域照度和亮度調(diào)節(jié)要求,支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室等場(chǎng)所監(jiān)測(cè)照度或亮度,并根據(jù)需要自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度,充分利用自然光源,滿足節(jié)約了能源,營(yíng)造了舒適的生活工作環(huán)境。
3、場(chǎng)景控制:支持不同的場(chǎng)景模式控制,根據(jù)不同區(qū)域的功能需求,設(shè)定場(chǎng)景,完成相關(guān)照明燈具的控制組合,滿足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。
4、照明回路電路監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)視各照明支路/回路的運(yùn)行電流、開關(guān)狀態(tài),并自動(dòng)分析回路是否有故障狀態(tài)并預(yù)警。
5、分區(qū)、總控:支持運(yùn)行管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài),并根據(jù)需要進(jìn)行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。
6、實(shí)時(shí)報(bào)警:當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中,提示內(nèi)容為故障時(shí)間、模塊位置、故障說(shuō)明。
7、歷史記錄查詢:查詢?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)的事件記錄,支持“當(dāng)日"“最近7天"“自定義時(shí)段"方式查詢歷史事件。
6、現(xiàn)場(chǎng)圖片
7、產(chǎn)品選型
| 外形 | 認(rèn)證 | 名稱 | 證書 |
開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 |
| 無(wú) | ASL220-S4/16智能照明開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | 無(wú) |
調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 |
| 無(wú) | ASL220-SD2/16智能照明調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | 無(wú) |
智能面板 |
| 無(wú) | ASL220-F3/6智能照明開關(guān)面板 | 無(wú) |
二合一傳感器 |
| 無(wú) | ASL220-PM/T只能照明紅外于照度二合一傳感器 | 無(wú) |
| 無(wú) | ASL220-RM/T智能照明微波宇照度二合一傳感器 | 無(wú) | |
| 無(wú) | ASL220-RP/T智能照明微動(dòng)與照度二合一傳感器 | 無(wú) | |
戶外照度傳感器 |
| 無(wú) | ASL220-L/O智能照明戶外照度傳感器 | 無(wú) |
3.5寸智能觸摸屏 |
| 無(wú) | ASL220-TP-35智能照明觸摸屏 | 無(wú) |
IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器 |
| 無(wú) | ASL200-485-IP智能照明IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器 | 無(wú) |
輔助電源 |
| 無(wú) | ASL200-P20智能照明輔助電源 | 無(wú) |
8、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,火電廠在電能生產(chǎn)中,離不開照明系統(tǒng)的支撐,由于不同區(qū)域的照明要求不盡相同,所以需要設(shè)計(jì)人員針對(duì)性設(shè)計(jì)。由于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)普遍為額定功率,所以無(wú)論白天還是夜間開啟照明系統(tǒng),都會(huì)產(chǎn)生同樣的電能消耗。對(duì)此,需要火電廠引入智能照明系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制方式對(duì)照明燈具的亮度、光源等進(jìn)行合理調(diào)節(jié),從而節(jié)約電能,改善照明環(huán)境。
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