安科瑞 繆凱倫

摘要：現代物聯網技術高速發展，許多場所已經開始合理應用物聯網照明系統，作為工廠生產的重要因素之一，工廠照明系統的智能化控制可以有效提高工廠對能源的利用率，并且能夠分好的降低成本。而將互聯網的技術應用到工廠照明系統的方法則可以實現對工廠照明系統的只能回管理控制，已達到有效合理的智能管理模式。本文就是從物聯網技術的應用角度對工廠智能照明系統的建立進行探討的。

0. 引言

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，有些較為先進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，所以我們要研究基于物聯網技術的工廠智能照明系統。

1. 基于物聯網技術的照明系統設計的探究

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，對照明系統的及時有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高，同時使用物聯網照明系統控制是通過設計與安裝無線收發模塊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。其中關鍵的是保障了工廠的生產，對照明設備的檢修也是較為方便的，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. 基于物聯網技術的工廠照明系統設計方案

本系統主要采取新式單片機為系統主體，應用現代化傳感器技術、自動管理控制技術以及網絡信息處理技術等通過物聯網技術實現對工廠照明系統的智能化管理操作。具體的設計

方案如下

2.1 硬件系統的設計

該平臺的硬件控制系統分為主控制模塊和子控制模塊兩個部分，其中主模塊主要用于中心控制管理系統，而子模塊則分布在工廠的各個照明環節中，成網絡狀分布，通過對工廠布

局的了解研究將子模塊分布安裝在不同的區域。根據主模塊的性能，系統需要采用新式的單片機，其內部的大容量存儲器和寄存器可以滿足大部分工廠的照明需求，而且產品性價比

較高。顯示屏主要用來反應主模塊接收處理后的信息，所以顯示模塊主要的功能就是及時將采取的信號進行反饋。

2.2 硬件系統區域分布管理

顯示模塊主要采取三態總線驅動的輸出方式，這種輸出方式的信息傳輸率，可以有效改善信號傳輸故障頻發的問題。對于二階段子控模塊的設計。子控模塊主要采取與主模塊相匹配的芯片，該種芯片具有功耗低、抗干擾性強的特點，所以其所形成的控制系統穩定性高。要實現工廠照明系統的智能化控制首先要解決的就是對信息采集系統的完善，有效的信息采集可以幫助系統以較快時間做出優化的解決方案。其中子控制模塊的故障檢測功能可以實現對系統設備的實時監測功能，并且將檢測得到的數據信息及時匯總并傳輸給中心主模塊，主模塊在經過信息匯總分析處理后再將處理結果反饋到顯示屏上。

2.3 物聯網照明系統的軟件設計

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; 同時采取自動識別系統，將天氣變化輸入系統信息檔案，使系統可以根據外界的光線明暗程度進行自動控制調節。

2.4 使用LED智慧照明系統

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，但是其較高的性價比具有較強的競爭力，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。

3.安科瑞為智能工廠智能照明控制系統提供方案

3.1安科瑞智能照明監控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層； 如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

間隔設備層主要為：開關驅動器，這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均通過現場KNX總線組網通訊，實現數據現場采集。

網絡通訊層主要為：智能照明網關，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中控制，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。

站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。 以上開關模塊均采用KNX總線傳輸，一般都采用4根連線，接線簡單方便，傳輸距離可達1.2km。

3.2安科瑞智能照明系統組成

1.定時控制

通過時鐘管理器，實現整個系統的有關區域照明的定時和自動管理功能，實現公共通道、景觀照明、泛光照明、車庫照明定時控制。如百葉窗定時升降、集中供熱定時調節、節假日照明定時關閉、定時通知等。

2.場景控制

智能照明控制系統根據各個部門的需求，設定不同種類的場景模式，進行各種照明燈光的組合，達到美化工作環境的效果；結合人體感應傳感器，當人員離開時，關閉所有該會議室照明。

3.實時監控

控制室，配置一臺中控主機，所有照明控制設備，通過KNX網關，接入監控系統，操作管理人員，可以通過中控電腦，實時監視總線、區域、樓層、樓棟等照明狀態，并可根據需求進行控制調整。系統繪圖工具支持向量圖和多層頁面，圖形頁面縮放方便，切換簡單，支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等圖形對象的嵌入、支持二維、三維圖元的繪制，增加可視化的空間效果。

4.報警處理

系統提供了警報處理能力，用戶可采用編程來完成不同的任務，當某種警報條件出現時應做什么，可由用戶自行確定。

5.事件通報 系統提供了事件通報功能，支持郵件通報、文本輸出以及事件驅動打印，可按照用戶預先設置的條件，觸發事件通報功能。

3.3設備選型

4.結束語

通過實踐信息匯總發現，使用物聯網智能照明系統管理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，是工廠利益實現優化，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。

審核編輯：湯梓紅