基于EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)的工廠智能照明系統(tǒng)應(yīng)用改造

安科瑞 梅岑彬 咨詢家：Acrelmaycbn

0 引言

據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示在大型工廠照明供電方面耗電量占比為全國總電量的百分之十七以上，甚至在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，工廠照明耗電量是工廠所不能承擔(dān)的。所以為了降低工廠的生產(chǎn)成本，擴(kuò)大盈利占比，工廠智能照明系統(tǒng)的構(gòu)建成為了必然的道路，同樣也有助于生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，是國家發(fā)展不可或缺的重要過程。傳統(tǒng)的工廠照明系統(tǒng)都是由人為管控的，有些較為先進(jìn)的工廠則是使用特定的單片機(jī)通過預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)來完成控電管理的，這些傳統(tǒng)的供電管理模式無疑是具有許多弊端的，比如他們的穩(wěn)定性差，維修困難，容易引發(fā)連鎖反應(yīng)等問題，特別是傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)自檢往往是在系統(tǒng)暴露出不易維修的大問題時(shí)人們才會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電路發(fā)生故障，所以我們要著重研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工廠智能照明系統(tǒng)。

1 基于EIOT物聯(lián)網(wǎng)的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探究

經(jīng)過對個(gè)種傳統(tǒng)工廠用電照明系統(tǒng)的研究分析，對比發(fā)現(xiàn)，要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到工廠的照明一通當(dāng)中，其主要的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)幾種傳統(tǒng)照明系統(tǒng)不具備的快捷功能。首先就是要滿足工廠日常工作所需用電量供給，對于設(shè)備大多數(shù)工廠是實(shí)行二十四小時(shí)工作制的，所以夜間工作是照明系統(tǒng)的重要性是不可忽視的，需要為工廠生產(chǎn)提供照明以保證生產(chǎn)質(zhì)量和安全生產(chǎn)。

然后是要時(shí)間對照明設(shè)備的實(shí)時(shí)控制管理既照明系統(tǒng)的智能化控制，常規(guī)的工廠照明系統(tǒng)采用人工和定時(shí)開關(guān)的照明管理方式，但是這樣的傳統(tǒng)管理模式顯然存在著較大地問題，管理難度大，故障發(fā)生率高，這些都是不易解決的問題，很難克服。特別是不能根據(jù)實(shí)際使用情況對照明設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)分配調(diào)節(jié)，但是作為智能化的管理系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的照明設(shè)備管理平臺(tái)能夠根據(jù)外界環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度，對照明系統(tǒng)的及時(shí)合理管控是傳統(tǒng)照明方式所不具備的。

并且智能化的照明設(shè)備可以節(jié)約成本，降低不必要的浪費(fèi)，對資源的合理利用度較高，同時(shí)使用物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)控制是通過設(shè)計(jì)與安裝智能網(wǎng)關(guān)和燈控回路控制器的方式對每個(gè)照明是被進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的，這一方式不僅實(shí)現(xiàn)了照明系統(tǒng)的智能化管控，而且還減少了工廠的用電量降低了運(yùn)行費(fèi)用。其中較為關(guān)鍵的是保障了工廠的生產(chǎn)，對照明設(shè)備的檢修也是較為方便的，智能化的系統(tǒng)能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)檢測出來并及時(shí)報(bào)警，降低了安全隱患。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工廠照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造方案

2.1 EOIT物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái)，執(zhí)行統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。其中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中軟件平臺(tái)是整個(gè)照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能管理的技術(shù)核心，對于工廠不同環(huán)境區(qū)域的不同照明需求，系統(tǒng)做出針對性的規(guī)劃管理;對不同的照明需求區(qū)域采取不同的照明系統(tǒng)，通過日照變化自動(dòng)調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的工作狀態(tài);同時(shí)采取根據(jù)天文時(shí)鐘自動(dòng)計(jì)算出日出日落時(shí)間使系統(tǒng)可以根據(jù)外界的光線明暗程度進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。

遠(yuǎn)程集中控制，平臺(tái)端執(zhí)行燈光開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、場景切換、運(yùn)行時(shí)間設(shè)置等操作

控制策略，根據(jù)外界環(huán)境自動(dòng)控制燈光開閉；按照預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)控制燈光；通過智能開關(guān)個(gè)性化調(diào)節(jié)所屬區(qū)域燈光.

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層（終端采集設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)層（通訊管理終端）和平臺(tái)層（能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)）三個(gè)部分組成。

● 感知層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，如：燈控回路控制器。

● 網(wǎng)絡(luò)層：智能網(wǎng)關(guān)，采集感知層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)之后將數(shù)據(jù)上傳至能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。

● 平臺(tái)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

2.2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

硬件控制系統(tǒng)分為燈控回路控制器和智能網(wǎng)關(guān)兩個(gè)部分，其中燈控回路控制器主要用于中心控制管理系統(tǒng)，分布在工廠的各個(gè)照明配電箱環(huán)節(jié)中，采用線型接法，匯總通過智能網(wǎng)關(guān)通過4G至EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工廠照明智能化控制。

回路控制器采用較新式的單片機(jī)，其內(nèi)部的大容量存儲(chǔ)器和寄存器可以滿足工廠的照明需求，而且產(chǎn)品性價(jià)比較高。顯示屏主要用來反應(yīng)回路分分合狀態(tài)，并具有電壓，電流、電能的檢測功能，統(tǒng)計(jì)每一回路的電能，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確能耗分析，并支持與第三方的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

智能網(wǎng)關(guān)下行提供了標(biāo)準(zhǔn)RS485數(shù)據(jù)接口，是采集燈控回路控制器數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換以4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP等通訊方式上傳，免調(diào)試，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集以及實(shí)現(xiàn)控制燈具回路。

改造前

改造后

2.3 LED照明燈具

工廠照明系統(tǒng)中LED智慧照明系統(tǒng)的應(yīng)用具有廣闊前景，雖然LED照明設(shè)備的成本較高，但是其較高的性價(jià)比具有較強(qiáng)的競爭力，必要的前期投入有助于照明系統(tǒng)的合理構(gòu)建。相比 于傳統(tǒng)的照明網(wǎng)絡(luò)，使用LED照明設(shè)備的節(jié)電量可以達(dá)到普通消耗亮量的百分之七十以上，這個(gè)數(shù)據(jù)是十分可觀的，熱切在后期的維護(hù)保養(yǎng)上也有很大的優(yōu)勢，可以合理節(jié)約保養(yǎng)費(fèi)用。LED智慧照明系統(tǒng)能夠很好地滿足經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、合理的要求，而且LED照明設(shè)備普遍壽命較長還不易發(fā)生故障，對于前期的成本投入可以在后期的保養(yǎng)中節(jié)約出來。

3 結(jié)束語

通過改造前和改造后對比發(fā)現(xiàn)，使用EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對工廠的安全生產(chǎn)有很好的保障作用，同時(shí)還能夠合理節(jié)約成本，是工廠利益實(shí)現(xiàn)較大化，終完成工廠能源的合理利用，在降低成本的同時(shí)提高工廠盈利。物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)主要是對工廠現(xiàn)有的傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的改良和探索，通過對現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工廠的智能化照明管理。

審核編輯黃宇