云南水运规划设计研究院 650051
摘要：随着科技的不断发展，社会的不断进步，尤其是信息化技术和控制手段的发展和应用，对于港口技术的发展起着巨大的推动作用。现在已经广泛采用自动控制的方式来对港口照明进行操控，进而精化细化管控。
关键词：港口；港口照明；自动控制
如今国内的港口基本都是24小时不间断的作业，因而晚上作业的时候就需要完善的照明设施和照明设施控制系统。这种情况下整个照明装置的电力损耗是很大的，合理的控制照明系统对于减少电能损耗和节约成本来讲都十分的必要。传统的照明设备的控制系统的基本原理都是一年四季节采用相同的特定时间的开灯和关灯，但是这种控制方式控制精度是比较低的，可能会出现白天有时候比较暗的情况下无法启动照明，或者是晚上的时候光线尚好并不需要照明的情况；同时因为照明设备的分布范围比较大，同时使用数量也比较多，所以对于设备的管理和维护就十分的复杂。随着港口作业量的持续增加，以及港口规模的不断扩大，就需要一个新的自动化的照明控制系统。
1 港口照明系统中的自动控制原理
如果要实现港口照明设备的自动控制，就需要将相关灯塔上的照明灯细化分组，不同的照明设备用于不同的作业，然后这些分好组的照明设备由远程控制箱进行控制。所谓远程控制箱，实际上是安装在管理室的计算机控制系统。依托于这种原理，港口照明设备就可以依据实际的工作情况实时的向照明设备发送控制命令，从而轻松实现所有的照明设备自动化控制[1]。
2.港口自动照明系统的硬件组成应用机理
港口照明的控制系统一般是由现场控制装置、远程控制站、通讯电缆以及上位计算机等组成。现场控制装置实际上就是整个自动控制系统的执行机构，主要是由低压交流触发器以及相关的继电器组成。上位计算机是位于整个控制中心，在整个控制系统中起着操作管理的作用。它主要是可以通过直观的手段来增强人机之间的交流，它的基本控制是依靠PLC来实现的，它是将计算机控制系统和机械设备的自动控制系统相结合，从而可以实现港口照明设备的自动控制。上位计算机的基本运行和控制原理如下：首先计算机通过和PLC进行通讯，然后将PLC在现场所获得的数据进行分析，进而得到现场照明设备的实际运行参数，比如说运行状态和时间，然后获得相关的控制参数之后，计算机就会将参数进行处理，根据处理结果将控制信号传送给控制箱PLC，通过控制箱对现场的照明设备进行自动控制。另外自动控制系统还有故障自诊断功能，这个功能的主要作用是当系统发生故障而无法运行的时候，控制系统内会有一个专门的模块来记录故障发生的位置，使得维修人员能够及时的对系统进行检查和故障的排除。在运行的时候强大的数据库还可以将系统的运行参数进行存储，可以作为以后调整生产规模时候的参考数据，便于进行科学决策。
PLC控制元件是整个自动控制系统的核心，它通常都是安装在计算机附近，它的主要作用如下：
负责底层架构中的单片机上的基本程序的控制；
通过独特的通讯方式对远程控制设备进行智能化控制，然后把控制台检测到的信号反馈给计算机，从而实现系统的控制管理；
最后PLC通过与控制计算机的通讯，把来自计算机的控制信号进行分析和处理，实现各个照明设备的随时开启和关闭，进而达到自动控制码头照明设备的作用。
由于现代的码头的规模都十分大，且码头的照明设备数量非常多，同时分布也都非常分散，导致了各个控制点之间的距离长。为了能够使得整个控制安然有序，就需要在现场按照距离和范围将灯塔划分成几个组，然后每一个组都设置一个相应的控制站。每个控制站负责本区域的设备信号采集，然后将采集的样本数据发送给集成控制器，最后PLC远程站接受到相应的控制信号之后就会控制照明设备的实际工作。
2.1照明系统的软件设计
上位计算机一班都是采用专门的编程软件来进行编程，主要是为了能够和PLC控制台进行信息交流。整个控制系统基本上的功能包括路灯照明、照明记录、故障及记录等几个方面。
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整个控制方式思路是首先将港口码头区域按照不同的分组做成电子地图，然后按照不同作业设备所位于的区域将每个模块设置到电子地图中的不同位置，每块电子地图上的区域都有相应的显示点和控制PLC，控制人员只需要敲击鼠标就可以实现相应区域的照明控制工作。港口可根据特殊的使用要求来控制照明设备。例如起重吊装区域和道路、人行道、景观的照明设备应分不同的组分别控制。
照明设备的基本控制模块是对灯塔上分组的照明设备的开闭进行控制，但是为了能使得整个系统的控制显得简单合理，一般采用的模式都是统一的开启或关闭照明设备。
系统的通讯记录模块的作用也是十分重要，它可以将系统的运行情况直观的展现给管理者，同时也可以将系统在运行过程中出现的故障以及故障出现的场所，便于管理者进行检查。同时记录系统还会将各个区域灯塔中照明设备的开启和关闭时间记录下来，进一步帮助管理者对整个港口的照明时间和照明损耗的能量进行估计，便于制定科学的决策，从而减低成本[2]。
3 自动控制照明系统的效果
3.1 节约照明维护费用
使用了自动控制系统之后，相对于传统的系统来讲照明设备出现故障之后，很容易就可以找到出现故障的地点，将传统的通过巡查寻找故障照明设备转变成值班人员等待出现报警故障。这样一来可以有效提升工作效率，同时也可以减少用人成本。
3.2 节约电能消耗
使用自动控制系统，可以精确的控制整个照明设备的开启和关闭时间，从而避免了系统在白天的时候就将灯光开启，而晚上的时候灯光还不能够进行有效照明的情况发生。同时系统可以将声控和光控综合运用，从而减少开灯时间，使得开灯控制的更加精确，节省了大量的能源。经过计算和分析，可以发现通过采用自动控制系统之后，每盏灯每天的开灯时长基本上可以减少大约二十分钟，如果按照每天十二小时的开灯时间来算，这种系统之下可以减少大约百分之四的电能损耗。采用自动控制之后，每年由此可以减少二氧化碳的排放。这对于绿色发展也是十分重要的。
3.3 提高灯具使用寿命，降低运营成本
通过使用自动控制系统，可以使得整个灯具的开闭更加合理，使得设备稳定运行的时间增长，因而提升了灯具的使用年限，间接减低了运行成本。
4 提高管理效率
系统由于是计算机智能控制，可以自己主动的发现问题，同时将运行中出现的故障记录到相应的模块中，使得维修人员更快的找到问题点，进行设备的及时维护，从而减少由于设备故障造成的对港口生产运营的影响。将传统的以查代管的管理方式转变成为值班室的管理，边被动的模式为主动的模式，从而提升了管理效率。
结语
随着社会的不断发展，科技的不断进步，港口照明的作用已经不仅仅是简单的一种晚上的照明设备，更多的是一种体现港口作业状态，体现港口管理水平的重要标志。通过使用自动照明系统，可以将整个港口的照明设备通过集成化的管理，使得整个港口的控制系统能够在管理者的眼下，高效有序的运行。管理人员只需要面对电脑屏幕，就可以对现场的PLC控制箱实行远程操控。这样一方面提升了整个照明设备的利用情况，同时也大大减少了人力成本，提升了港口的经济效益[3]。港口照明自动化控制使得景观照明与港口设计理念相融合，在遵循发展规划要求的同时，实现区域景观照明的科学管理，提升港口形象，富含高端、绿色、文明、理性的价值理念、体现人文精神、社会效益。
参考文献
[1]车轶文. 港口堆场照明工程方案优选研究[D].吉林大学，2016.
[2]梅新润，方一鸣.自动控制技术在港口照明系统中的应用[J].港口科技动态，2001（09）：7-8+11.
[3]田秀德，李玮，李云杰.远程集中控制系统在港口照明中的应用[J].港口科技，2015（04）：36-38.
论文作者:姜志凌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：照明设备论文; 港口论文; 系统论文; 自动控制论文; 控制箱论文; 控制系统论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;