工厂厂房生产车间智能照明系统方案

智能照明系统方案

投标方在投标文件中提供本项目智能照明控制设计方案,设计方案需对招标文件提出的智能照明功能进行具体设计,阐述具体实施方案,并提供灯具智能调光方案,控制线路、拓扑图、配置图及说明。

投标方需承诺采用无线、载波或同等智能控制方式,应充分考虑电厂各区域内的复杂环境、设备遮挡、电磁干扰等情况造成的信号传输问题(如锅炉房、配电室等区域)。当现场实际运行后发现灯具控制失灵、反应不灵敏等信号传输问题,投标方应免费负责整改直至控制系统完备、操作运行正常,且不产生任何商务变化。

6.1 智能照明系统结构

智能照明系统结构为站控层、通信管理层、间隔层三层结构。本工程项目中分为多个照明区域,分别是主厂房区域工作照明、输煤区域照明以及A列外以及GIS区域照明。三个照明区域的数据均由通讯控制器组成的数据管理系统柜采集并上传给同一逻辑控制主站。

6.1.1 站控层

站控层为逻辑控制主站,逻辑控制主站完成对照明区域的统一集中监控管理。

站控层的管理系统(逻辑控制主站)采用台式机安装,站控层包含监控主机、显示器、交换机和光纤接口设备。系统提供数据采集与处理、状态监测、照明的手动/自动控制、故障报警、事件记录、历史数据查询及报表打印等众多功能。系统可以通过Modbus-TCP协议上传数据至EMCS、MIS或DCS。

监控主机、显示器、UPS电源和打印机安装在电气工程师室内的操作台上,操作台由业主方提供。光纤接口柜安装方式为落地式安装,柜体安装在主厂房电子设备间,靠近数据管理系统箱。

设置一套数据管理系统,对智能照明系统状态实时监控与管理(时间管理、场景时序逻辑关联管理、设备运行数据监测、能耗动态监测、历史数据记录查询、界面地图自定义导入、用户管理、权限设置等功能),监控中心局域网内任意一台电脑能按权限实时监控与管理。管理层与通讯层由光缆、4G、5G网络连接。

6.1.2 通信管理层

包含智能网关、交换机、光纤收发器、通讯附件等。通讯层与现场设备层采用通讯方式进行数据的采集及控制。交换机采用华为、TPlink、H3C。

通信管理层设置2套数据管理系统,分别对主厂房和辅助车间的各照明箱(A排外、汽机房、配电室、煤仓间、电子设备间、锅炉、锅炉本体以及辅助车间等)和输煤系统各照明箱进行监控,以RS485 Modbus-RTU 作为底层设备监控的通信协议,数据传输介质使用A类屏蔽双绞线或光纤,传输速率>200KBs,以保证底层设备控制与操作的实时性。

本通信管理层的数据管理系统由数据采集柜体、通讯控制器、通讯附件等组成。

    系列通讯控制器支持最大16路下行通讯端口,上行支持2路以太网;提供配置管理软件,支持MODBUS数据规约;单台通讯控制器端口备用裕量比不小于25%;通讯控制器的下行通讯端口采集设备为一个智能照明箱内的所有智能模块或光照度传感器设备。

6.1.3 间隔层

包含智能灯具、回路控制器、灯控器、传感器、无线控制屏电量采集模块、智能电表。现场设备层须满足现场长距离信号传输速率的要求,且满足国标工业防电磁干扰能力的要求。每个智能照明配电箱配置一套电量采集模块和智能电表,或每个配电箱配置智能网关和智能电表,实现按配电箱分区电量统计,通过后台软件实现节能信息统计、能耗数据分析。智能网关与回路控制器/单灯控制器之间采用无线信号进行通信,采用星型通讯架构,通讯距离不少于500米,单个网关带载量不小于1000台终端设备。智能网关可以通过局域网或广域网接受后台主机的控制。

根据各厂房车间的布置情况,在各厂房车间安装利用智能模块构成的智能照明箱,在合适位置安装照度采集箱。

主厂房内正常工作照明进入智能照明控制系统,考虑事故照明要求保持常亮,本工程事故照明不进入智能照明控制系统

主厂房及辅助车间每个智能照明箱拟定12个回路。

所有智能系统均具有标准的Modbus-RTU通讯协议,RS485接口支持。

6.2 各区域智能照明要求

汽机房、锅炉房内事故照明比例约为30%,事故照明不进入智能照明控制系统,属于常亮灯具。工作照明约为70%,纳入智能照明控制系统,可通过控制系统对工作照明实现按回路进行控制。

主厂房内配电间门口处设置面板开关,连接到配电间智能照明箱内,可实现就地控制/远方控制。

主厂房内面积较小的房间及卫生间照明灯具不纳入智能照明系统,采用常规控制方式。

6.3 智能照明系统功能描述 

6.3.1 人机界面

 监控界面

可视化监测:用各种图形、图标或柱图等方式显示各照明回路的开关状况、亮灯率、各回路电流、电压、报警等信息。可显示相关电气量的实时或历史趋势曲线。

自动巡测功能:系统中心可以自动巡测照明回路开关的状态。

报警功能:控制中心可以及时准确地获取故障回路的位置信息,工作人员可以在最短时间内赶到现场进行维护。

监控方式

控制功能:控制中心可以随意开关任何一组灯具或开关自定义群组的灯具。

自动控制功能:现场按预先设计好的时间计划自动调节灯具开关时间,设定控制策略。系统可根据业主方的设置,实现各区域节假日及每月,每周,每天,每时段的自行亮灯方式,策略可保存可重复到指定日期。

6.3.2 数据信息管理

数据记录

采集电流、电压、电量等数据,为节能评估打下数字基础;并直接利用CPS产品智能控制与保护开关内部计算的电能量,采集统计各路每天每月的用电量生成报表显示。

数据查询

系统定时或随机对数据库进行查询检索,并通过多种方式将获取的各种信息数据进行显示或输出,包括原始数据查询、SOE查询、数据报表、图表曲线、故障分析等功能。

数据备份

当存储空间不足或为防止设备损坏意外丢失数据,根据系统报警信息(存储空间报警和定时报警)导出数据进行保存,并通过数据导入将缺失数据从备份中还原到数据库中进行分析。

6.3.3电气管理

电气监测

系统可实时准确地监测照明系统中的各个回路状态和信息参数,系统会根据每个分站的运行电压、电流、电能量等自动计算并存贮亮灯率,同时会计算出系统的实时总亮灯率,显示在主窗口上。

事件处理

当系统或现场设备发生故障/报警等事件时,主机系统弹出警示画面,发出声音警示(根据需要配置),同时记录事件信息,留作分析之用。事件可分为故障跳闸信息、故障报警信息、需量报警、开关变位、其他SOE事件等。

报表功能

系统提供基于EXCEL格式的报表模板,用户可根据需要随意定制报表的格式(日报表、月报表、年报表),也可利用EXCEL软件提供的工具进行复杂的表格计算和统计,生成满足用户要求的管理报表。报表通常以表格、柱状图等多种形式体现,也可以打印、存档及导出。

可以生成电流、电压、亮灯率、开关闭合累积时间、电能量消耗的分析曲线和报表。

负荷分析和用电管理

系统根据数据库记录的原始数据信息或计算得出的数据信息,用趋势曲线分析各区域照明用电负荷,以掌握全厂照明用电需求,统计各厂房、各区域的电量,对其进行能耗统计分析,可与历史值比较,提供节能相关数据。便于电气管理人员适时进行负荷分配和制定检修维护计划。

安全管理

操作员进行交接班时必须在系统上进行交接班操作,输入工号、用户名、口令,完成交接班操作。运行日志记录了设备的运行情况和用户操作情况,包括遥控、遥调、事件、交接班记录等信息。

6.3.4数据共享

    数据接口

系统具备前所未有的开放性,提供与不同类型、不同方式、不同性质的多种数据接口可供选择(如DCS系统、SIS系统、MIS系统、BA系统、生产工艺系统、消防控制系统等),接口方式包括Modbus RTU、Modbus TCP、IEC103等。

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于灯火阑珊处,于暗香离别时,未曾放弃。
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