無線遠(yuǎn)程控制技術(shù)在港口照明控制上的應(yīng)用

張鳳翔（天津港散貨物流有限責(zé)任公司，天津300451）

無線遠(yuǎn)程控制技術(shù)在港口照明控制上的應(yīng)用

張鳳翔（天津港散貨物流有限責(zé)任公司，天津300451）

隨著國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思路的明確，節(jié)能降耗在工業(yè)生產(chǎn)中的地位日益重要。作為天津港的散貨集散樞紐，天津港散貨物流中心積極響應(yīng)集團(tuán)公司“以科技發(fā)展推動節(jié)能減排”的指示精神，大力開展技改技革工作，以推動能耗的進(jìn)一步降低及效率的提高。本文以中心礦石堆場照明設(shè)施的控制改造為例，對改造內(nèi)容以及改造前后的使用效果、能耗分析進(jìn)行了簡介。

照明遠(yuǎn)程控制節(jié)能

一、散貨物流中心照明設(shè)備使用現(xiàn)狀

天津港散貨物流中心，是天津港的散貨集散樞紐，天津港煤炭礦石類貨物的分撥中心。其地域廣闊，生產(chǎn)作業(yè)面靈活分散，因此廠區(qū)內(nèi)的照明設(shè)施數(shù)量龐大且分布廣闊。目前整個區(qū)域12 km2，僅路燈就超過600盞，自有高桿燈數(shù)量達(dá)到37基，中桿燈29基，因此，中心照明設(shè)施用電量的多少，在一定程度上左右著中心生產(chǎn)能耗的高低，對是否能夠達(dá)到公司節(jié)能指標(biāo)，也起到了重要的作用。

經(jīng)過對目前廠區(qū)內(nèi)路燈及高桿燈的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，在照明控制方面有以下幾點(diǎn)不足之處，是節(jié)能降耗工作要解決的問題。

1 原時控設(shè)備本身不能適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境。

目前廠區(qū)內(nèi)照明設(shè)施，采用的是德力西公司生產(chǎn)的KG316T型微電腦時控開關(guān)，其具備手動及自動按鈕，且可以設(shè)置10組固定的開啟及關(guān)閉時間輸出。

該時控開關(guān)以干電池作為驅(qū)動芯片的電源，電池需要定期更換，而這種設(shè)計(jì)本身不能適應(yīng)作業(yè)環(huán)境較為惡劣的散貨貨場，由于電池耗盡或電池電極脫落、氧化造成的時控設(shè)定數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象時有發(fā)生，造成照明設(shè)備在不需要開啟的時候點(diǎn)亮，極大地造成了電能的浪費(fèi)。

2 手動調(diào)整控制時間工作量大，且時間滯后，不能滿足節(jié)能需求。

目前使用的時控開關(guān)，按照設(shè)定好的固定時間開啟或關(guān)閉，因此每過一段時間，就需要手動對其輸出時間進(jìn)行一次修正，以保證不同季節(jié)日照長度的變化對照明時間的要求。

由于中心照明設(shè)施數(shù)量較多，且分布廣闊，調(diào)整開啟及關(guān)閉時間的工作量很大。整個中心區(qū)域?qū)⒔?7基高桿燈以及600余基路燈，其照明時間調(diào)整一次，需要將近一周時間，因此出現(xiàn)嚴(yán)重的調(diào)整滯后現(xiàn)象，使部分生產(chǎn)區(qū)域的照明不能滿足使用要求。這樣嚴(yán)重影響了現(xiàn)場生產(chǎn)對照明設(shè)備的使用，因此通常采取超前調(diào)整的措施，即人為的使照明設(shè)備提前點(diǎn)亮、延后關(guān)閉，來彌補(bǔ)調(diào)整滯后的不足，減少調(diào)整次數(shù)，但這樣就帶來了電能浪費(fèi)的情況，是犧牲能耗保生產(chǎn)的下策。

3 固定方式的照明控制不能夠滿足靈活的港口作業(yè)提出的節(jié)能要求。

由于港口作業(yè)的性質(zhì)，決定了中心作業(yè)時間的靈活性。整個12 km2中，不一定每個生產(chǎn)區(qū)域在每個夜間都有作業(yè)需求。而即使在某個區(qū)域夜間有作業(yè)，其作業(yè)強(qiáng)度與作業(yè)面范圍的大小也有差異。如果能夠?qū)⒄彰鲝?qiáng)度及時間，與現(xiàn)場作業(yè)聯(lián)系起來，在作業(yè)量不大時，可以降低照明強(qiáng)度，或者縮小照明范圍，以降低照明設(shè)施的能耗，將是更為理想的控制方式。

而目前采用的以時控開關(guān)內(nèi)設(shè)定的時間為準(zhǔn)的固定時間開啟及關(guān)閉控制方式，顯然不能夠達(dá)到這樣的靈活性，因此，照明時間的控制方面，尚有很大的節(jié)能空間。

顯然，要想改變照明設(shè)施上述的不足，使其能耗表現(xiàn)有更大的提升，現(xiàn)有的控制設(shè)備，是不能滿足要求的。

二、對現(xiàn)有的照明設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制改造

針對現(xiàn)場作業(yè)的需求以及上述需要改進(jìn)的方面，考慮對現(xiàn)有的照明設(shè)施進(jìn)行控制方式的改造，以達(dá)到節(jié)能高效、操作靈活的目的。下面以廠區(qū)內(nèi)礦石堆場的高桿燈改造為例，對無線遠(yuǎn)控方式在照明控制上的應(yīng)用做一簡介。

1 礦石堆場照明基本情況

中心礦石堆場現(xiàn)有照明由9基高桿燈組成，每基高桿燈頭分為2組，由兩臺接觸器分別控制。每組9支高壓鈉燈，每支高壓鈉燈1000W，每基額定功率為18KW，共計(jì)162KW。該區(qū)域承擔(dān)著廠區(qū)內(nèi)幾乎全部礦石的集疏港作業(yè)，因此這里的照明設(shè)備，具有非常重要的作用。

2 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)簡介

無線遠(yuǎn)程控制，利用無線電通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)，并采用相關(guān)的應(yīng)用軟件達(dá)到控制照明開關(guān)的目的。將遠(yuǎn)程控制信號的接收裝置，與現(xiàn)場接觸器線圈連接，以替代原有的時控開關(guān)的信號輸出，遠(yuǎn)程信號由置于調(diào)度中心，現(xiàn)場調(diào)度員控制的發(fā)射裝置發(fā)出。因而該系統(tǒng)可以在調(diào)度員根據(jù)對現(xiàn)場需要進(jìn)行判定后，對照明做出實(shí)際需要的控制結(jié)果，其工作流程可以下圖表示：

該系統(tǒng)主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）受控區(qū)域大，可以達(dá)到5KM的控制半徑，因此雖然現(xiàn)場燈桿分布較為分散，但仍能滿足要求；

（2）布點(diǎn)靈活，在控制半徑內(nèi)，任意位置均可固定控制指令接收裝置；

（3）安裝方便，在寫入指定頻率后，只要將指令接收裝置安裝在照明桿內(nèi)，接入220V電源，將其輸出與接觸器線圈連接即可；

（4）控制組合多，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對同一基燈桿內(nèi)的不同組別的進(jìn)行控制（最多6組），即按照接觸器數(shù)量，最多可以將受控單位由1基降到1/6基。

3 實(shí)際應(yīng)用情況及效果

根據(jù)現(xiàn)場具體情況，分別對9基高桿燈進(jìn)行了改造，由于原高桿燈為每基兩組控制，因此改造后最小受控單位為1/2基，即可分別實(shí)現(xiàn)半基燈桿的開啟及關(guān)閉。

改造后，原有系統(tǒng)運(yùn)行中的問題，得到了較好的解決：

（1）提高了時控設(shè)備對現(xiàn)場的適應(yīng)性。

遠(yuǎn)控設(shè)備在現(xiàn)場的信號接收側(cè)的設(shè)備，位于燈桿旁單獨(dú)的配電箱內(nèi)，具有較好的防塵效果，有效地防止了現(xiàn)場導(dǎo)電粉塵及腐蝕性的空氣對設(shè)備的侵蝕，同時接收器的工作電源為交流220V，可靠性大大提高，明顯地改善了設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

（2）解決了人工調(diào)整的工作量大，調(diào)整滯后的問題。

由于采用了遠(yuǎn)程直接控制的方式替代原有時控開關(guān)控制，由現(xiàn)場調(diào)度員直接控制，可以在需要時點(diǎn)亮任意燈桿，最大限度的提高了實(shí)時性，因此調(diào)整滯后的問題徹底得到了解絕，也避免了在調(diào)整過程中出現(xiàn)的能耗浪費(fèi)的現(xiàn)象。

（3）挖掘出了更大的節(jié)能潛力。

由于提高了照明控制方式的實(shí)時性，同時細(xì)化了控制的最小單位，因此大大提高了照明控制的靈活程度，也因此使得礦石堆場的照明節(jié)能效果，有了比較明顯的提高。

以2009年3月份為例，在對控制方式進(jìn)行改造前，礦石堆場的作業(yè)量以及照明用電量可由表1所示，平均單噸作業(yè)所消耗的用電量為0.01047 kW·h/t。

表1

而在對照明控制進(jìn)行了改造后，照明能耗得到了較大幅度的下降，以2010年5月份為例，其作業(yè)量以及照明用電量，可由表2表示，其單噸作業(yè)所消耗的的用電量為0.00866kW·h/t。

表2

由以上兩表可以得知，照明控制方式更改后，在日照條件相同的情況下，礦石堆場照明設(shè)施平均單日用電量較更改之前下降了200余kW·h，單噸能耗也得到了明顯改善，降低了將近20%。

三、總結(jié)

對礦石堆場9基高桿燈的改造，顯著地提高了照明設(shè)備工作的靈活性與可靠性，同時又降低了其運(yùn)行成本，在能耗上有了更加突出的表現(xiàn)，如果將該成果推廣至整個中心的600余基路燈以及余下的近60基高桿、中桿燈的控制上，將在得到非?？捎^的節(jié)能效果的同時，提高整個廠區(qū)生產(chǎn)保證地靈活性與可靠性，使企業(yè)的生產(chǎn)與節(jié)能降耗工作得到雙豐收。

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，國家對節(jié)能減排，以及可持續(xù)發(fā)展的重視程度日益加強(qiáng)，作為中國北方最大的綜合性港口，天津港在吞吐量與日俱增的同時，著力發(fā)展節(jié)能科技，“以科學(xué)技術(shù)推動節(jié)能降耗”，圍繞生產(chǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)開展降低生產(chǎn)耗能技術(shù)攻關(guān)，尋求節(jié)能與效益的有效結(jié)合，努力構(gòu)建節(jié)約型港口，已經(jīng)走上了一條可持續(xù)發(fā)展的康莊大道。