CN106658917A - 发电厂智能照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种发电厂智能照明控制系统，由照明操作站和照明逻辑控制机与以太网络连接组成后台，并将发电厂照明回路中的照明CPS开关通过现场总线组网，由照明通信网关通信集成后也与以太网络连接，进而与后台互联；其中，逻辑控制机建立发电厂照明系统模型，并进行照明控制策略的制订与运行，操作站根据运行策略以及照明通信网关和CPS开关采集到的照明回路的数据，对照明回路进行自动或手动的控制操作。由此，通过合理建模并采用集中控制的方式形成智能化照明控制系统，对整个发电厂厂区实现不同时间、不同区域、不同回路的智能控制，达成可节约人工成本，而且准时、全自动的控制方式，最终达到延长灯具使用寿命、节约照明用电量之目的。

Description

发电厂智能照明控制系统

技术领域

本发明涉及区域智能照明控制，尤其涉及发电厂的智能照明控制系统，属于自动化控制技术领域。

背景技术

目前，智能照明控制系统在建筑、商场、广场、路灯等领域已经应用，系统的核心是照明回路或灯具自动通断照明回路的策略选取，在实现手段上，采用国外智能继电器的方案比较多，也有采用PLC控制接触器的，现有技术两种方式采用的都是分散式的控制策略。然而，在采用继电器模块的智能照明控制系统当中，分散式的控制策略在使用时，回路与回路之间不能动态联系，设置多组策略时，会受到较大的限制。

随着环保节能、可持续发展、信息化要求越来越高等发展趋势，发电厂也开始应用智能照明控制系统。发电厂的照明特点是区域多且大、照明回路功率大、改造多，因此，上述分散式的控制策略应用于发电厂的智能照明，显现出很多不足，需要开发出一套适用于发电厂的新的智能照明控制系统。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的缺陷，提供一种发电厂智能照明控制系统，以适应发电厂智能照明控制之要求。

本发明的技术解决方案是：

发电厂智能照明控制系统，设置照明操作站和照明逻辑控制机，它们通过以太网连接线缆与以太网络连接，组成智能照明控制系统的后台；另一方面，将发电厂照明回路中的照明CPS开关通过现场总线组网，由照明通信网关通信集成后，通过以太网络连接线缆也与以太网络连接，进而与智能照明控制系统的后台互联；其中，照明逻辑控制机建立发电厂照明系统模型，并进行照明控制策略的制订与运行，照明操作站根据运行策略以及照明通信网关和CPS开关采集到的照明回路的数据，对发电厂照明回路进行自动和/或手动的控制操作。

优选地，照明逻辑控制机建立的系统模型，其树状图分为五层节点，第一、二、三层节点为区域分层分组设置，第四层节点为照明箱，第五层节点为照明回路，各层的包含关系为逐层包含，不越级，包含方式是一对多。

优选地，所述系统模型的结构数据当中，每层节点有它相关的电力变量属性，包括：电流、电压、功率、电能、亮灯率；其中，除第五层照明回路的数据为直接采集外，其它层的数据采用递归叠加计算方法得到。

优选地，照明逻辑控制机制订的照明控制策略包括单组策略和多组策略，用于实现所关联照明回路的交替投入和退出，单组策略仅关联一个照明回路组，多组策略可关联多个照明回路组。

优选地，所述照明控制策略包括时间策略，以设置所关联照明回路投入的开始时间和结束时间，可灵活设置时间段和周期。

优选地，所述照明控制策略包括照度策略，以设置照度的低限值和照度的高限值，当照度值低于低限值时，所关联照明回路投入；当照度高于低限值但小于高限值时，所关联照明回路保持原有状态；当照度高于高限值时，所关联照明回路退出。

优选地，所述照明控制策略针对同一照明回路同时包含时间策略和照度策略，此时，时间策略优先。

优选地，所述照明操作站可以通过以太网络获取指定IP的照明逻辑控制机的照明控制策略的运行状态，需要修改时，获取该照明控制策略，并且获取照明逻辑控制机当中发电厂照明控制系统的模型，然后进行照明控制策略的配置，配置完成后，自动下载到照明逻辑控制机使系统重新初始化，并启动新策略运行。

优选地，所述照明逻辑控制机制订的照明控制策略包括针对多个照明回路而集中定义的场景策略。

优选地，所述场景策略应用时，或，人为操作照明回路时，涉及到的照明回路的自动控制方式自动关闭。

从以上技术解决方案可以看出，本发明具有诸多突出的实质性技术特点，实施本发明技术方案之后，其显著的技术进步主要体现在：

（1）本发明通过对发电厂整个照明系统进行合理建模，采用集中管理与控制的方式形成非常适用于发电厂的智能化照明控制系统；

（2）系统运行时，照明逻辑控制机运行集中控制策略，对整个发电厂厂区实现不同时间、不同区域、不同回路的自动控制，达成可节约人工成本，而且准时、全自动的控制方式，最终达到延长灯具使用寿命、节约照明用电量之目的；

（3）本发明系统层次清楚，运行策略可靠、灵活，具有：场景应用、自动闭锁、策略修改等功能，完全可以满足发电厂的实际需求，宜于业内广泛推广，以提升发电厂照明系统的现代化与信息化水平。

附图说明

图1是本发明的应用结构示意图。图中各附图标记的含义为：

1-照明CPS开关；2-现场总线；3-照明通信网关；4-以太网连接线缆；5-以太网络；6-以太网连接线缆；7-照明操作站；8-照明逻辑控制机。

具体实施方式

本发明揭示一种专用于发电厂的智能照明控制系统，采用集中式的自动控制策略，通过对整个照明系统进行建模，自动控制策略则针对模型中的照明回路进行策略的设置，分为单组策略和多组策略。系统运行时，照明逻辑控制机运行照明策略，实现不同时间、不同回路的自动控制，从而实现节约人工成本，而且准时、全自动的控制方式，最终达到延长灯具的使用寿命，节约照明用电量，给发电厂的照明系统建设或改造带来了较大的效益和更好的效果。

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明的技术方案更易于理解和掌握。

根据本发明技术方案，如图1所示：将照明操作站7和照明逻辑控制机8通过以太网连接线缆6与以太网络5连接，组成智能照明控制系统的后台；另一方面，照明回路中的照明CPS开关1通过现场总线2组网，由照明通信网关3通信集成后，通过以太网络连接线缆4与以太网络5连接，进而与智能照明控制系统的后台互联。其中，照明逻辑控制机8建立发电厂照明系统模型，并进行照明控制策略的制订与运行，照明操作站7根据运行策略以及照明通信网关3和CPS开关1采集到的照明回路的数据，对照明回路进行自动和手动的控制操作。其中，CPS开关1承担了“数据采集”与“回路通断控制”两大功能，是整个系统最为直接的关键部件，通常选用一体化智能控制器。

照明逻辑控制机8建模时，根据发电厂整个厂区的特点，抽象出发电厂照明系统模型。具体地，模型树状图分为五层节点，其中第一、二、三层节点为区域分层分组设置，第四层节点为照明箱，第五层节点为照明回路，各层的包含关系为逐层包含，不可越级包含，包含方式是“一对多”的关系。模型结构数据当中，每层节点有它相关的电力变量属性，包括：电流、电压、功率、电能、亮灯率等；其中，除第五层照明回路的数据为直接采集外，其它层的数据采用递归叠加计算方法得到。

照明控制策略的设置和运行所关联的照明回路是基于发电厂照明系统模型的照明回路节点，照明逻辑控制机8制订照明控制策略时，可定义多个照明控制策略，分为单组和多组策略，单组策略仅可关联一个回路组，多组策略可关联多个回路组，用于实现所关联照明回路的交替投入和退出。对于单组策略，回路组内的关联回路统一按照照明策略分析的结果进行相应动作，多组策略中，每照明组内的照明回路按照所设置的投入照明回路数量，则优选择照明回路进行投入。

具体到每个策略，又包含时间策略和照度策略的设置。时间策略设置所关联照明回路投入的开始时间和结束时间，可灵活设置时间段和周期。照度策略设置照度的低限值和照度的高限值，当照度值低于低限值时，所关联照明回路投入；当照度高于低限值小于高限值时，位于死区，所关联照明回路保持原有状态；当照度高于高限值时，所关联照明回路退出。若同时应用时间策略和照度策略，采用时间优先的方法。

本发明智能照明控制系统采用分层分布式结构，通常情况下，照明逻辑控制机8是策略的“制订者”，而照明操作站7是策略的“执行者”。为使系统安全运行并取得更新更好的应用效果，照明控制策略可进行远程修改，通过对照明操作站7增设修改照明逻辑的功能，使其对照明逻辑控制机8中的照明控制策略运行的启停进行控制，即：照明操作站7通过以太网络5获取指定IP的照明逻辑控制机8的照明控制策略的运行状态，需要修改时，获取该照明控制策略，并且获取照明逻辑控制机8当中发电厂照明控制系统的模型，然后进行照明控制策略的配置，配置完成后，自动下载到照明逻辑控制机8使系统重新初始化，并启动新策略运行。

在制订照明控制策略时，可以针对多个照明回路定义一些照明场景，照明逻辑控制机8和照明操作站7都支持场景功能，可进行场景的设置和应用，场景的应用时间可即时设定。所述“场景”是基于系统模型而定义投入的照明回路和退出的照明回路，在场景应用时，设定场景应用的时间；场景应用后，场景所关联的照明回路的自动控制方式“闭锁”，各自进行场景中所定义的操作，并设置该照明回路的场景状态为“真”，闭锁时间为场景应用时所设定的场景时间。当由人为操作（包括远程控制、就地操作、墙壁开关操作等）照明回路时，相关照明回路的自动控制方式也“闭锁”，此时，系统对该照明回路的控制策略不起作用，直至人为操作过程结束。当然，也可以直接进行照明回路的闭锁状态和场景状态的解除锁定。

为便于操作和控制，实际应用时，第四层的照明箱包含照明箱编号、柜门状态、总开关状态数据，第五层的照明回路具有回路的操作、状态、额定、闭锁剩余时间、场景剩余时间等数据。系统运行过程中，用户可以查看基于该发电厂照明控制系统模型的各项电力实时数据，若发现不尽合理的地方，可以进行：场景应用、相关照明回路自动控制“闭锁”，或者，对运行的控制策略进行修改与完善等操作。

通过以上描述可以发现，本发明通过对发电厂整个照明系统进行合理建模，采用集中管理与控制的方式形成智能化照明控制系统，系统运行时，照明逻辑控制机运行集中控制策略，对整个发电厂厂区实现不同时间、不同区域、不同回路的自动控制，达成可节约人工成本，而且准时、全自动的控制方式，最终达到延长灯具使用寿命、节约照明用电量之目的，同时，也提升了发电厂智能照明系统的现代化与信息化水平。该系统层次清楚，运行策略可靠、灵活，完全可以满足发电厂的实际需求，宜于业内广泛推广。

当然，本发明的具体实施方式并不受上述描述所限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质，在现场总线协议和通信数据等结构、方法或功能方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.发电厂智能照明控制系统，其特征在于：设置照明操作站（7）和照明逻辑控制机（8），它们通过以太网连接线缆（6）与以太网络（5）连接，组成智能照明控制系统的后台；另一方面，将发电厂照明回路中的照明CPS开关（1）通过现场总线（2）组网，由照明通信网关（3）通信集成后，通过以太网络连接线缆（4）也与以太网络（5）连接，进而与智能照明控制系统的后台互联；其中，照明逻辑控制机（8）建立发电厂照明系统模型，并进行照明控制策略的制订与运行，照明操作站（7）根据运行策略以及照明通信网关（3）和CPS开关（1）采集到的照明回路的数据，对发电厂照明回路进行自动和/或手动的控制操作。

2.根据权利要求1所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：照明逻辑控制机（8）建立的系统模型，其树状图分为五层节点，第一、二、三层节点为区域分层分组设置，第四层节点为照明箱，第五层节点为照明回路，各层的包含关系为逐层包含，不越级，包含方式是一对多。

3.根据权利要求2所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述系统模型的结构数据当中，每层节点有它相关的电力变量属性，包括：电流、电压、功率、电能、亮灯率；其中，除第五层照明回路的数据为直接采集外，其它层的数据采用递归叠加计算方法得到。

4.根据权利要求1所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：照明逻辑控制机（8）制订的照明控制策略包括单组策略和多组策略，用于实现所关联照明回路的交替投入和退出，单组策略仅关联一个照明回路组，多组策略可关联多个照明回路组。

5.根据权利要求4所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述照明控制策略包括时间策略，以设置所关联照明回路投入的开始时间和结束时间，可灵活设置时间段和周期。

6.根据权利要求4所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述照明控制策略包括照度策略，以设置照度的低限值和照度的高限值，当照度值低于低限值时，所关联照明回路投入；当照度高于低限值但小于高限值时，所关联照明回路保持原有状态；当照度高于高限值时，所关联照明回路退出。

7.根据权利要求4所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述照明控制策略针对同一照明回路同时包含时间策略和照度策略，此时，时间策略优先。

8.根据权利要求1所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述照明操作站（7）可以通过以太网络（5）获取指定IP的照明逻辑控制机（8）的照明控制策略的运行状态，需要修改时，获取该照明控制策略，并且获取照明逻辑控制机（8）当中发电厂照明控制系统的模型，然后进行照明控制策略的配置，配置完成后，自动下载到照明逻辑控制机（8）使系统重新初始化，并启动新策略运行。

9.根据权利要求1所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述照明逻辑控制机（8）制订的照明控制策略包括针对多个照明回路而集中定义的场景策略。

10.根据权利要求9所述的发电厂智能照明控制系统，其特征在于：所述场景策略应用时，或，人为操作照明回路时，涉及到的照明回路的自动控制方式自动关闭。