一、項(xiàng)目背景
某港港口礦石倉儲場目前使用高桿燈作為夜間工作照明設(shè)備，倉儲場共有高桿燈約80架。每桿高桿燈上有8-16支燈泡，照明系統(tǒng)功率為11KW，采用時(shí)控器作為控制燈泡開關(guān)的設(shè)備，每個(gè)時(shí)控器控制約4-8只燈泡。出于生產(chǎn)和節(jié)能的考慮，對高桿燈實(shí)行全光、半光（所謂半光即每桿燈僅開一半數(shù)量的燈泡）、關(guān)閉控制。由于高桿燈分布在礦石倉儲場的四周，距離管理中心較遠(yuǎn)，工作人員每次開關(guān)燈需要親自到現(xiàn)場，且在照明設(shè)備損壞后無法及時(shí)了解到現(xiàn)場的情況，耗費(fèi)了很多人力、物理資源，給港口正常生產(chǎn)作業(yè)帶來了很多不便。
針對目前高桿燈照明管理中所遇到的問題，擬采用GPRS無線監(jiān)控的方式實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程地對高桿燈照明系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的管理，減少人力、物理資源的浪費(fèi)。
二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場高桿燈的使用情況設(shè)計(jì)如下：
據(jù)統(tǒng)計(jì)照明系統(tǒng)中共約有高桿燈40架，假設(shè)每架燈上使用2個(gè)時(shí)控器，在不破壞原系統(tǒng)供電的情況下，為每根高桿燈附加繼電器進(jìn)行開關(guān)控制，如果繼電器控制線路故障，則系統(tǒng)可以切換到原有的時(shí)控器開關(guān)方式，不影響照明系統(tǒng)的工作，繼電器加于時(shí)控器前端，每一燈泡配一個(gè)繼電器控制開/關(guān)。同時(shí)每桿高桿燈配置RTU-2600測控終端，進(jìn)行開關(guān)信號的采集、傳輸與控制。為了便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)照明系統(tǒng)運(yùn)行中所出現(xiàn)的故障，在每桿高桿燈上配置電流變送器一個(gè)，電流變送器與RTU-2600直接連接，采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)電流大小，并傳送回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心一旦發(fā)現(xiàn)照明系統(tǒng)電流值出現(xiàn)異常情況，馬上就能夠知道是哪一根高桿燈發(fā)生了故障，從而馬上派出維修人員到現(xiàn)場進(jìn)行搶修。
工作人員在監(jiān)控中心運(yùn)行照明監(jiān)控軟件，軟件上顯示直觀的照明系統(tǒng)，通過軟件可以編制照明系統(tǒng)工作時(shí)間表，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動按照時(shí)間表對照明的開關(guān)控制。同時(shí)，在有特殊開關(guān)請求的狀態(tài)下，通過監(jiān)控軟件可以精確的控制每一架高桿燈的開關(guān)。監(jiān)控軟件根據(jù)現(xiàn)場電流變送器傳送來的數(shù)據(jù)，判斷是否有燈泡損壞，并及時(shí)在界面上顯示。
三、系統(tǒng)簡介
本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)，具有遙控、遙測、遙信、遙視 －－ “四遙”功能：
1、遠(yuǎn)距離控制功能（遙控）：
就是遠(yuǎn)距離對照明系統(tǒng)的開、關(guān)控制，包括以下幾種控制方式：
根據(jù)照明作業(yè)的實(shí)際需要，能夠使操作人員通過監(jiān)控管理軟件自動生成一個(gè)控制照明開、關(guān)的定時(shí)時(shí)間表，通過時(shí)間表，系統(tǒng)自動對照明燈進(jìn)行開關(guān)控制；
（2）臨時(shí)操作控制
有重大活動時(shí)、維修巡視時(shí)，制定臨時(shí)控制副時(shí)間表。
（3）立即操作
由上位機(jī)管理操作人員在監(jiān)控室內(nèi)手動對作業(yè)區(qū)域的高桿燈進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；
（4）單點(diǎn)控制功能：
可以在監(jiān)控中心，根據(jù)控制時(shí)間表和程序設(shè)置單獨(dú)對每個(gè)照明設(shè)備進(jìn)行開、關(guān)控制。并實(shí)現(xiàn)對全光燈、半光燈的調(diào)整。
（5）分組控制。
在上位機(jī)軟件上對作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高桿燈進(jìn)行分組，以組為單位分別進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
2、遠(yuǎn)距離測量功能（遙測）：
采集每根高桿燈的實(shí)時(shí)工作電流、電壓大小，通過輪訊的方式檢查系統(tǒng)中所有高桿燈的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)電流或電壓值出現(xiàn)非正常狀態(tài)，及時(shí)通過上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行提示，并顯示具體哪一根燈出現(xiàn)了故障，方便工作人員及時(shí)到現(xiàn)場維修。
3、遠(yuǎn)程無限通信（遙信）：
系統(tǒng)通過中國移動GPRS 無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)與控制信號的傳輸，工作人員不必到現(xiàn)場即可控制燈的開關(guān)。
4、畫面直觀的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)顯示：（搖視）
照明設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件使用先進(jìn)的GIS系統(tǒng)，即照明設(shè)備的模擬分布地圖；通過GIS系統(tǒng)，操作人員能夠看到高桿燈分布的地圖和每桿燈的具體位置，通過移動鼠標(biāo)，即可查看每桿燈實(shí)時(shí)的開關(guān)和故障狀態(tài)。
2、實(shí)時(shí)顯示故障燈的位置，并初步匯報(bào)故障原因；
3、智能運(yùn)行功能，通過時(shí)間表自動進(jìn)行開關(guān)燈的作業(yè)；
4、自動循檢功能；
5、報(bào)表打印，歷史數(shù)據(jù)查詢；
6、直觀的GIS系統(tǒng)顯示每根燈的實(shí)際位置；
7、故障報(bào)警，及報(bào)警記錄；
8、全光、半光調(diào)節(jié)功能；
9、供電過壓、欠壓報(bào)警功能，防止突發(fā)的電壓波動對設(shè)備的損壞。
10、遠(yuǎn)程訪問與系統(tǒng)整合功能，通過安裝客戶端軟件，工作人員可以隨時(shí)查詢相關(guān)信息。如有必要也可傳輸?shù)缴霞夘I(lǐng)導(dǎo)辦公室，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)辦公自動化，與企業(yè)ERP系統(tǒng)建立連接。
- 采集、控制、通訊集于一體
- 豐富的I/O資源連接多路開關(guān)量控制器
- 集成 GSM/GPRS
- 完全隔離的工業(yè)化硬件設(shè)計(jì)，防止有源設(shè)備的電磁干擾
作為系統(tǒng)監(jiān)控中心的核心，數(shù)據(jù)服務(wù)器采用ADSL獨(dú)立IP方式連接入Internet網(wǎng)，實(shí)時(shí)接受RTU-2600發(fā)送來的工況數(shù)據(jù)，并保存；同時(shí)操作人員還通過它向遠(yuǎn)端的測控終端發(fā)送控制信號，以控制每個(gè)照明設(shè)備的開/關(guān)。
八、照明設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控 GIS系統(tǒng)
1、通過直觀的地圖顯示界面，能夠方便的查看、添加、刪除照明設(shè)備，實(shí)現(xiàn)地理信息與照明設(shè)備的緊密結(jié)合，并建立可視化的桌面地圖系統(tǒng)；
2、內(nèi)置到監(jiān)控軟件中，與照明監(jiān)控系統(tǒng)建立對應(yīng)關(guān)系，可實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前地圖上子站的所有數(shù)據(jù)，直觀顯示照明設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；
3、能夠與生產(chǎn)管理系統(tǒng)建立可靠的數(shù)據(jù)庫連接，可查詢地圖中照明設(shè)備的資源配置和管理情況，并方便地生成報(bào)表；
4、可根據(jù)需要查詢符合條件的照明設(shè)備，并在地圖中準(zhǔn)確定位；
1、 照明網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理
2、 照明設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)和管理
3、 故障管理
4、 統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理
5、 安全控制管理
6、 圖形化界面與監(jiān)控前置工作站同步
7、 歷史數(shù)據(jù)存取并提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫接口
8、 趨勢圖繪制與分析（電流、電壓歷史數(shù)據(jù)）
9、 報(bào)表數(shù)據(jù)的控制與打印
10、可根據(jù)實(shí)際情況，提供要求的數(shù)據(jù)軟件接口（如以太網(wǎng)、RS-232、與外部MIS網(wǎng)的互訪接口等）
11、系統(tǒng)采用MICROSOFT 的ACCESS數(shù)據(jù)庫以及VB作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和軟件開發(fā)環(huán)境。
2、午夜后，工作量小的情況下，操作人員通過上位機(jī)軟件可對照明區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，關(guān)閉不需要的照明設(shè)備，最大可能性地節(jié)約電能。
3、節(jié)能率達(dá)15%—35%，節(jié)電量巨大，而不影響設(shè)施照明。
4、燈具壽命延長3—4倍。
5、提高供電線路功率因數(shù)，改善供電電網(wǎng)質(zhì)量。
6、投資回報(bào)期短。本裝置使用壽命可達(dá)十五年。
7、減少人工，不需人工啟動、關(guān)閉，只需人工巡邏管理即可。
十、關(guān)于系統(tǒng)整體可執(zhí)行性和安全性的描述
系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備均選用達(dá)到工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)且適合港口安全作業(yè)規(guī)范的硬件產(chǎn)品，在電器外部加套密封電器箱，到達(dá)防風(fēng)、防潮、防塵的作用。
上位機(jī)管理軟件采用MICROSOFT 具有悠久歷史的ACCESS數(shù)據(jù)庫和VB可視化編程軟件來設(shè)計(jì)、構(gòu)架。
系統(tǒng)運(yùn)行由于采用GPRS無線數(shù)傳的方式，需要向中國移動交納GPRS信息流量費(fèi)用。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r現(xiàn)列無線運(yùn)行費(fèi)用如下：
|
GPRS月基本數(shù)據(jù)費(fèi) 20 元，流量 50MB ；超過按 0.01 元 /KB 計(jì)收。 |
