背景分析

港口區(qū)域廣闊，照明設(shè)備數(shù)量龐大且分布分散，從碼頭前沿的裝卸作業(yè)區(qū)，到后方的倉儲區(qū)域，再到連接各處的道路，各類高桿燈、路燈、投光燈等一應(yīng)俱全。以某大型綜合性港口為例，其照明系統(tǒng)涵蓋數(shù)千盞燈具，每天照明時長平均達10小時以上，能耗巨大。而且，港口作業(yè)具有明顯的晝夜差異與潮汐特性，不同區(qū)域在不同時段對照明需求不同。例如，碼頭前沿在船舶裝卸貨時需強光照明，而在船舶靠泊等待期間，照明需求可適當(dāng)降低；倉儲區(qū)在貨物搬運高峰期照明要求高，夜間貨物存儲時則可減少照明強度。

痛點剖析

能耗數(shù)據(jù)采集困難：港口照明設(shè)備數(shù)據(jù)多、分布廣，目前主要依靠人工定期抄表，工作量大、效率低下且易出錯，無法實時掌握能耗動態(tài)。

照明控制粗放：多數(shù)港口照明采用定時開關(guān)或人工手動控制方式，無法根據(jù)實際作業(yè)需求和環(huán)境光照變化靈活調(diào)整照明亮度。如在陰天或多云天氣，自然光不足時，照明系統(tǒng)不能及時提高亮度；而在深夜作業(yè)量減少時，仍保持全功率照明，造成能源浪費。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測缺失：缺乏有效的照明設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測手段，工作人員無法及時知曉設(shè)備是否故障。往往要等到巡檢人員發(fā)現(xiàn)或作業(yè)人員反饋才進行維修，這期間不僅影響作業(yè)安全，還可能因燈具長期異常工作增加能耗。

能源管理決策缺乏依據(jù)：由于無法準(zhǔn)確獲取實時、全面的能耗數(shù)據(jù)，以及對設(shè)備運行狀態(tài)了解不足，港口管理人員難以制定科學(xué)合理的能源管理策略。無法分析不同區(qū)域、不同時段的能耗規(guī)律，難以針對性地采取節(jié)能措施，實現(xiàn)精細化能源管理。

方案解析

1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

（1）感知層：在每盞照明燈具或照明配電箱內(nèi)安裝智能電表、電流傳感器、電壓傳感器以及智能控制模塊。智能電表用于精確采集燈具能耗數(shù)據(jù)，電流、電壓傳感器實時監(jiān)測線路電氣參數(shù)，智能控制模塊則負責(zé)接收遠程控制指令，實現(xiàn)燈具的開關(guān)與亮度調(diào)節(jié)。這些感知設(shè)備通過串口、網(wǎng)口等通信接口與物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)相連。

（2）傳輸層：物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)置4G/5G、Wi-Fi、以太網(wǎng)等多種通信模塊。能夠?qū)崟r串口一對多數(shù)據(jù)采集，將照明設(shè)備運行狀態(tài)、開關(guān)時間、工作參數(shù)等對接到遠程監(jiān)控管理平臺中。此外，網(wǎng)關(guān)還支持邊緣計算、斷網(wǎng)重連、斷點續(xù)傳、鏈路加密、防火墻等功能。

（3）平臺層：數(shù)據(jù)上傳至物通博聯(lián)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)平臺或港口自建的能源管理平臺。平臺對接收到的能耗數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進行清洗、存儲、分析與可視化展示。為用戶提供豐富的應(yīng)用功能，如設(shè)備地圖、設(shè)備看板、告警管理、遠程控制等。

2、功能詳解

（1）能耗數(shù)據(jù)實時采集與分析：物通博聯(lián)工業(yè)網(wǎng)關(guān)實時采集照明燈具的能耗數(shù)據(jù)，包括有功功率、無功功率、電量等，并上傳至平臺。平臺對這些數(shù)據(jù)進行實時分析，生成能耗趨勢圖、能耗報表等，幫助管理人員直觀了解不同區(qū)域、不同時段的能耗情況。例如，通過能耗趨勢圖可清晰看到碼頭前沿在船舶裝卸作業(yè)高峰期的能耗峰值，以及倉儲區(qū)夜間能耗的降低趨勢，為能源管理決策提供數(shù)據(jù)支持。

（2）智能照明控制：根據(jù)港口不同區(qū)域的作業(yè)需求和環(huán)境光照變化，在平臺上設(shè)置照明控制策略。如在碼頭前沿設(shè)置根據(jù)船舶作業(yè)狀態(tài)自動調(diào)節(jié)照明亮度的策略，當(dāng)船舶靠泊開始裝卸貨時，自動提高照明亮度；作業(yè)結(jié)束后，降低亮度。在倉儲區(qū)，利用光照傳感器反饋的環(huán)境光照數(shù)據(jù)，結(jié)合時間設(shè)定，實現(xiàn)智能調(diào)光控制，在自然光充足時自動降低燈具亮度，節(jié)約能源。用戶還可通過平臺遠程手動控制燈具的開關(guān)和亮度，方便靈活管理。

（3）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)警：工業(yè)網(wǎng)關(guān)實時采集照明設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，如燈具的工作電流、電壓、溫度等。平臺利用數(shù)據(jù)分析算法對這些數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，如燈具電流過大、溫度過高等，立即觸發(fā)告警機制，通過短信、郵件、微信等方式通知維護人員。同時，管理人員可根據(jù)故障數(shù)據(jù)快速定位故障設(shè)備及故障原因，形成信息化的運維工作流程，記錄運維日志與執(zhí)行進度，保障照明系統(tǒng)的正常運行。

（4）能源管理策略優(yōu)化：基于對能耗數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)的長期分析，平臺為港口制定個性化的能源管理策略。例如，根據(jù)峰谷電價時段，優(yōu)化照明設(shè)備的用電計劃，在低谷電價時段適當(dāng)增加照明設(shè)備的運行時間，在高峰電價時段降低不必要的照明能耗。通過對不同區(qū)域能耗數(shù)據(jù)的對比分析，發(fā)現(xiàn)能耗較高的區(qū)域，針對性地進行設(shè)備升級或照明布局優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

（5）可視化管理與報表生成：在物通博聯(lián)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)平臺上，以直觀的可視化界面展示港口照明系統(tǒng)的整體運行情況。通過電子地圖定位每盞燈具的位置，并實時顯示其能耗、運行狀態(tài)等信息。平臺還可根據(jù)用戶需求生成各類報表，如日報表、月報表、季度報表等，詳細記錄能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備故障次數(shù)、節(jié)能效果等，方便管理人員進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，為港口照明系統(tǒng)的長期管理和優(yōu)化提供依據(jù)。

審核編輯 黃宇