基于EIoT能源物聯網的工廠智能照明系統應用改造

【摘要】：隨著物聯網技術的發展，許多場所針對照明合理應用物聯網照明系統，照明作為工廠的重要能耗之一，工廠的照明智能化控制，如何優化控制、提高能源的利用率，達到節約能源的目的。將互聯網的技術應用到工廠照明系統，則可以實現對工廠照明系統的回路控制和能耗統計管理，達到高效合理的智能管理模式。本文就是從EIOT能源物聯網技術的應用角度對工廠智能照明系統的建立進行改造。

 

【關鍵字】：工廠照明智能化控制；物聯網；節能設計

        據大數據統計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，甚至在一些偏遠地區，工廠照明耗電量是工廠所不能承擔的。所以為了降低工廠的生產 成本，擴大盈利占比，工廠智能照明系統的構建成為了必然的 道路，同樣也有助于生態環境的和諧發展，是國家發展的重要過程。傳統的工廠照明系統都是由人為管控的，有些較為的工廠則是使用特定的單片機通過預先設定的系統 來完成控電管理的，這些傳統的供電管理模式無疑是具有許多弊端的，比如他們的穩定性差，維修困難，容易引發連鎖反應等問題，特別是傳統的照明系統缺乏系統自檢往往是在系統暴露 出不易維修的大問題時人們才會發現系統電路發生故障，所以我們要重點研究基于物聯網技術的工廠智能照明系統。

        經過對個種傳統工廠用電照明系統的研究分析，對比發現，要將物聯網技術應用到工廠的照明一通當中，其主要的目標是為了實現幾種傳統照明系統不具備的快捷功能。首先就是要滿足工廠日常工作所需用電量供給，對于設備大多數工廠是實行二十四小時工作制的，所以夜間工作是照明系統的重要性是不可忽視的，需要為工廠生產提供照明以保證生產質量和安全生產。

       然后是要時間對照明設備的實時控制管理既照明系統的智能化控制，常規的工廠照明系統采用人工和定時開關的照明管理方式，但是這樣的傳統管理模式顯然存在著很大地問題，管理難度大，故障發生率高，這些都是不易解決的問題，很難克服。特別是不能根據實際使用情況對照明設備進行自動分配調節，但是作為智能化的管理系統，物聯網技術的照明設備管理平臺能夠根據外界環境變化自動調節照明亮度，對照明系統的及時高效管控是傳統照明方式所不具備的。

       并且智能化的照明設備可以節約成本，降低不必要的浪費，對資源的合理利用度很高，同時使用物聯網照明系統控制是通過設計與安裝智能網關和燈控回路控制器的方式對每個照明是被進行自動控制調節的，這一方式不僅實現了照明系統的智能化管控，而且還減少了工廠的用電量降低了運行費用。其中較為關鍵的是保障了工廠的生產，對照明設備的檢修也是很方便的，智能化的系統能夠在設備出現故障時自動檢測出來并及時報警，降低了安全隱患。

2.1  EOIT物聯網照明系統的軟件設計

       EIoT能源物聯網開放平臺是一套基于物聯網數據中臺，執行統一的上下行數據標準，為互聯網用戶提供能源物聯網數據服務的平臺。其中物聯網系統中軟件平臺是整個照明系統實現智能管理的技術核心，對于工廠不同環境區域的不同照明需求，系統做出針對性的規劃管理; 對不同的照明需求區域采取不同的照明系統，通過日照變化自動調節照明系統的工作狀態; 同時采取根據天文時鐘自動計算出日出日落時間使系統可以根據外界的光線明暗程度進行自動控制調節。

       遠程集中控制，平臺端執行燈光開關、亮度調節、場景切換、運行時間設置等操作

       控制策略，根據外界環境自動控制燈光開閉；按照預設的運行時間自動控制燈光；通過智能開關個性化調節所屬區域燈光.

       Acrel-EIoT能源物聯網云平臺采用分層分布式結構，主要由感知層（終端采集設備）、網絡層（通訊管理終端）和平臺層（能源物聯網云平臺）三個部分組成。

       ● 感知層：連接于網絡中的各類傳感器，如：燈控回路控制器。

       ● 網絡層：智能網關，采集感知層的數據，進行規約轉換及存儲之后將數據上傳至能源物聯網云平臺。

       ● 平臺層：包含應用服務器和數據服務器，可在PC端或移動端實現應用。

     

2.2  硬件系統的設計

       硬件控制系統分為燈控回路控制器和智能網關兩個部分，其中燈控回路控制器主要用于中心控制管理系統，分布在工廠的各個照明配電箱環節中，采用線型接法，匯總通過智能網關通過4G至EIOT能源物聯網平臺，實現工廠照明智能化控制。

       回路控制器采用較新式的單片機，其內部的大容量存儲器和寄存器可以滿足工廠的照明需求，而且產品性價比較高。顯示屏主要用來反應回路分分合狀態，并具有電壓，電流、電能的檢測功能，統計每一回路的電能，實現準確能耗分析，并支持與第三方的系統聯動。

       智能網關下行提供了標準RS485數據接口，是采集燈控回路控制器數據，轉換以4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP等通訊方式上傳，免調試，就可以實現數據采集以及實現控制燈具回路。

       

 

2.3 LED 照明燈具

       工廠照明系統中LED智慧照明系統的應用具有廣闊前景，雖然LED照明設備的成本較高，但是其很高的性價比具有很強的競爭力，必要的前期投入有助于照明系統的合理構建。相比 于傳統的照明網絡，使用LED照明設備的節電量可以達到普通消耗亮量的百分之七十以上，這個數據是十分可觀的，熱切在后期的維護保養上也有很大的優勢，可以有效節約保養費用。LED智慧照明系統能夠很好地滿足經濟、節能、高效的要求，而且LED照明設備普遍壽命較長還不易發生故障，對于前期的成本投入可以在后期的保養中節約出來。

       

       通過改造前和改造后對比發現，使用EIOT能源物聯網平臺對工廠的安全生產有很好的保障作用，同時還能夠有效節約成本，是工廠利益實現，最終完成工廠能源的合理利用，在降低成本的同時提高工廠盈利。物聯網智能照明系統主要是對工廠現有的傳統照明系統的改良和探索，通過對現代化物聯網技術的應用，實現對整個工廠的智能化照明管理。

 

       [1].馮娟．基于物聯網技術的工廠智能照明系統構建 [J]． 電子信息科技風，2018(07)．

       [2].王玉巧，胡玉璽．基于單片機的路燈智能控制系統 [J]．山東輕工業學院學報，2010(04)．

       [3].孫晶，孫旭．基于數據挖掘的電子商務推薦系統 [J]．儀 器儀表用戶，2011 (06)．