智能照明系统在岸桥上的应用

智能照明系统在岸桥上的应用

龚涤生

上海振华重工（集团）股份有限公司上海市200125

摘要：岸桥上面的照明系统随着时代的变迁，照明灯具也随着一起变化，从原来的传统灯具钠灯、金卤灯发展到现在的LED灯具。单独从灯具的发展已经不能满足现代化码头发展需要，必须要有一套完整的智能照明系统应用在岸桥上面，因此本文结合当前码头岸桥设备的照明控制系统，简单分析智能照明在岸桥上面的应用。

关键词：照明系统；现代化码头；智能

引言

这两年随着世界集装箱码头的飞速发展，全球都在新建或改造全自动码头，特别是新投资的码头发展方向都是智能化、智慧化、自动化发展。更由于传统码头的人工成本、出错率高、时效性低。所以我们必须要在岸桥上面预先预判各个配套件的各种状态，照明系统作为码头在黑暗天气状况下必不可少的一个重要装置，对其进行智能控制和状态监测就显得尤其重要。

1岸桥智能照明概述

早些阶段，大部分的码头上面使用的岸桥工作灯具都是高功率的高压钠灯和金卤灯，这些灯具应用在岸桥这种特种设备上面，普遍会存在易损坏，能耗高，灯具维修困难等诸多问题。最近几年LED灯具的飞速发展，不管是在民用还是工业领域，传统灯具基本陆续都被LED灯具所取代。但是不管是传统灯具还是现在的LED，我们的控制方式也只是停留在开和关的成面，根本没有合理进行分配，更不用谈节能和智能控制的方面。随着港口码头科学技术的日益发展，各个码头都已经开始慢慢向智能化，自动化的道路前进。照明系统作为在岸桥设备上面必不可少的电气元件，设计并应用智能照明系统在岸桥上面已经是迫在眉睫了，推出一套高可靠，高智能的照明系统是时代发展的产物。

2智能照明系统的需求

平时你开车在马路上或者是在办公大楼行走，灯光照明是必不可少的一部分。但是你是否会觉得它只是在一个固定点的照明或人为的开关，状态只是亮和不亮，这样就会给人的眼睛造成很大的亮度差和疲劳感。当然这对于我们在公路上或者是在办公室或许还能够勉强适应，毕竟我们在那种空间和地域的时间有限。但是作为在码头前沿工作的岸桥来说，就显得尤为重要，夜晚占到了作业时间的一半，如果照明系统的问题，会导致长期工作在岸桥的司机和地面的工作人员工作效率的降低，身体健康的受损，最严重的是眼睛会处于极度疲劳的状态，甚至会产生安全隐患。不管是对人体工程学和目前全世界所倡导的以人为本来看，都已经需要改革更新。随着科学技术的进步和人工智能飞跃的发展，智能照明系统作用已开始显现，再加上智能照明系统在节能方面也有突出的表现，目前已受到越来越多的现代化集装箱码头的重视，很多客户已经把这一要求放进相关的合同文本，作为订购或改造升级起重机的要求。这对作为起重机制造厂商来说，必须姚有这方面的技术方案和能力，才能引领行业的前沿。

传统的港口机械包括岸桥发展，一般只注重设备效率方面的控制领域，如PLC，设备监控、联锁安全保护等系统，智能照明系统的发展和应用还是相对比较落后。随着科技的进步，对码头照明系统的节能和管理都提出了越来越高的要求，尤其是在码头最前沿的岸桥设备，在整个码头照明能耗的占比最大，地位尤其重要，因此把智能照明系统作为智能化系统重要的重要组成部分，合理选用光源，智能系统，是关键之关键。以目前岸桥上面的位置定义，除了传统的维修用照明灯可以暂时不接入智能系统，因为该区域只是在特定环境下面人工控制，接入系统的意义目前还不是很大。其余工作区域的照明必须接入智能系统进行统一控制管理。特别是对于前大梁灯具、小车架司机室控制、联系梁等位置照明系统的控制就显得尤为重要。通过对于不同通讯系统的了解，和不同PLC模块特性的了解，设计出适用于所有系统的可行性方案，根据各个码头的不同需求，进行所有技术方案的设计。

3智能照明系统的应用

3.1岸桥智能照明系统的功能

集装箱起重机作为码头在作业时候最基本的作业工具，一直以来在岸桥上面作为很重要的电气辅助元件，通过每个日日夜夜不停的开和关控制着码头前沿的照明，但是之前也无非工作和不工作的状态。目前每一台岸桥上面的投光灯都有几十台，功率总数也有几万瓦。这还只是单台机，对于一些大型港口，岸桥设备有几十台的，这些能耗也不容小视。对于一些在建的码头或者准备筹建的码头使用上智能照明系统以后，可以大大减少码头照明能耗以及给整个码头带来崭新的面貌。岸桥上面的灯具既可以给作业提供照明，也可以给码头后场提供照明，这只需要我们在系统里面巧妙的设定好。比如我们可以通过岸桥后部区域的投光灯点亮，就可以代替码头原有的高杆灯，这样既可以大大减少码头的投资成本以及后续的维护成本，因为码头高杆灯本身的维护就需要其他登高设备的辅助，我们也可以数量和区域进行灵活控制只需要码头方提出需求。传统灯具只是在需要时打开，不需要时关闭，工作模式和控制方法比较单一，更不用说照度和场景的效果。码头即使不满意，也是无能为力，在原有设备上面进行升级改造，就会变成重复投资，成本非常昂贵。随着时代的进步，智能照明完整的控制功能和预置的可编辑性设定可以满足不同客户需求。

开关和调光是智能系统的两种必备控制方式，可以根据各个码头的不同情况或客户的不同需求进行自动调节，这是为了改善工作环境，同时可以响应国家的节约能源，降低了生产成本费用。在码头的某些重要区域，通过各种条件比对情况下面进行调光控制，实时的改变亮度控制，给工作人员比较稳定的照度要求，提高员工的舒适度和工作效率。

3.2岸桥智能照明系统的方案

岸桥智能照明控制需要包括以下功能，工作灯具状态需要实时的监控，实时的状态需要显示在岸桥的CMS系统上面，这个智能系统的强大之处是不管灯具是在开还是关的状态下，都要有状态反馈，让工作人员预先判断出灯具维修的状态。具体可以监控到的数据会有开关、调光等级、电流、电压、功率、工作时间、温度等一系列有效数据。这些数据的重要性非同一般，工作人员可以通过CMS上面智能照明系统的界面，甚至可以连接到远程的RCMS系统监控，了解到每一盏灯具的具体状态，就像是在人体上面的每一个细胞，在智能系统操作界面上面全部一一显现。省去了以前检查灯具都必须要上岸桥设备进行一一的排查，大大节约了人力和物力，关键还可以从智能系统中间可以预先判断，可以合理的安排时间进行维修。

岸桥上面每一个灯具都需要状态监测反馈，是一个很实用很有价值的控制领域。智能照明系统含有多种控制功能，可以远程控制、灯光软启动、软关断、手动控制等多种方法。但是不是岸桥上面每一个灯具都需要进行亮度调节功能呢，答案是否定的。根据岸桥上面的实际情况，小车架司机室外和联系梁外侧面的照明调光功能是非常有意义和价值的。下面介绍一下这两个位置灯具的工况和方案。

（1）小车架上面的灯具光强可以根据吊具带集装箱和不带集装箱高度进行自动的连续性的加强或减少，而且这段程序设定需设计为可编辑的友好的人机界面，并可以通过岸桥司机室内的触摸屏进行随意设定，方便不同的操作人员在驾驶室内的触摸屏上进行自定义设置，以达到自已作业时所需光照和用眼的个性化要求，它的设定并不是唯一的，可操作性强，例如可以选择不同天气情况下的模式，真正做到以人为本的智能设计。

（2）通用码头照明系统，这一位置区域非常有代表性，会使在地面工作的人员和载货的车辆更加舒适。这一区域的照明照射范围是岸边以及所有车道的范围，灯的控制可以自动通过光敏开关或者是时控开关进行控制，目前更先进的可以根据两台岸桥大车的不同位置进行比较来调光。甚至还可以通过远程控制中心进行操控。该系统可以至少调节间距为100m以内的两台岸桥之间的灯光照度，可以合理有效的把照度要求控制在最小50lux以内，而且这一功能可以通过简单的一个选择进行启用或禁用这一功能，使其更具人性化，最大化的给员工创造出明亮的工作环境。

3.3岸桥智能照明的实际应用

岸桥上面智能照明系统英文是SmartlightingControlMonitoringSystem，和中文字面的意思一致。我们会在每一个灯具里面安装一个特定的装置，该设备可以提供灯具开关和调光、功率、工作时间等数据传送到一个集中控制器。我们选其中一种控制方式，具体控制原理如下图：

从图中可以看出我们会在灯具内部安装一个元件，我们会通过这个元件来监测灯具的所有信息和调光的功能。外围敷设电缆方面我们会多设计一条通讯回路用于控制和监测灯具的一些必要信息。该智能系统对于我们电缆敷设也相当简单，全部采用并联的方式即可，最多可以连接100盏左右的灯具，并且可以控制300米以内的所有灯具，对于1台岸桥来说可以完全满足，对目前的设计不会造成很大的更改，并联的通讯线布线方式既可以实现通讯，每一个灯具数据全部传送到控制器，最后通过控制器和PLC进行通讯。这样的好处是大大节约了电缆的走线距离，以及维护的方便性。一般对于岸桥来说，我们可以把集中控制器放置在电气房、司机室、大车模块箱等位置，通过就近的PLC模块和控制器进行通讯，使灯具的有效数据全部可以显示在岸桥的CMS系统上面或者通过单独的软件在岸桥的工况机上面进行监控。不管是岸桥的CMS系统或者是灯具厂家自带的软件，都可以给我们呈现出岸桥智能的照明系统，所显现的功能可以完全和岸桥的其它机构一样，我们可以把所有灯具位置布局等信息全部在监测系统上面显示出来，并且可以让工程人员预先判断出灯具的维修建议，使其更具有主动性。

通过实际案例，应用具有照度优先的数字式智能控制系统是未来发展趋势，通过采用该控制器可以实现“照度、温度、范围”等多种参数的调节性，并且可以通过实际要求和特殊情况要求进行随意设定，使其可以满足现场工作需求。

4岸桥上使用智能照明系统的好处

4.1绿色节能

智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用；保护灯具，减少灯具损坏，智能化控制：根据码头作业情况，决定照明点亮的范围，减少光污染。

4.2便于管理和减少维护费用

智能照明系统改变传统照明人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使岸桥照明状态显示在监控界面上并实时的监控，出现故障后减少整个系统的检修过程和时间，减低维护费用，带来极大的投资回报。

5结束语

随着信息技术的不断发展以及大数据大互联网技术的飞跃发展，岸桥智能照明控制也必须要不断发展和更新，因此在应用智能照明控制系统时，一定要和码头实际情况做参考和比较，让该系统不断的发展和优化。特别是最近我国提出的“互联网+”的重大战略以后，将“云”概念融入到岸桥当中，更是我们在港口岸桥智能照明控制的研究方向之一。

参考文献

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[2]孙志敏.智能建筑中的电气技术探究[J].中国住宅设施，2010(05):34-35.

[3]段晨旭，王公仆，谢秀颖.浅析智能照明技术[J].现代建筑电气，2013:250-255.