设计思路，并提出了高杆灯控制改造原理。
【关键词】港口货场；照明；集中控制系统；高杆灯
目前，港口货场普遍使用高杆灯作为夜间工作照明设施。每座高杆灯由一个时间控制器单独控制，根据季节变化定期调整开关时间，笔者所在杂货港务分公司场地区域较大，高杆灯的分布零散，每次调整开关灯时间需要亲自到现场设置，当照明设备出现故障时，给维修工作带来诸多不便，也给夜间的生产作业带来了很多不便，产生安全隐患。
一、改造前场地照明情况
杂货港务分公司码头前沿和货物堆场的夜间照明设施使用高杆灯和库顶灯两种方式，供电电源有多个不同的变电所、配电室等供给，照明控制方式采用时钟控制器来实现，公司在用的高杆灯有32座，投入使用时间跨度很大，最早的是1988年投入使用的，有6座，灯具是400W的钠灯，高杆灯上灯具数量有12盏和24盏两种类型，后来经过自行改造，灯具更换成1000W钠灯，数量也相应减少。在这之后，逐年投入使用的24座高杆灯使用的是1000W钠灯，灯具数量有6盏和8盏两种类型，以上这些高杆灯使用的是双回路供电方式，灯具交叉供电。2007年底，新建的两座高杆灯灯具数量是12盏，使用三相交叉供电方式。另外，堆场库房顶部也有钠灯，多为400W钠灯，同样使用双回路交叉供电。
由于时控开关的功能只是定时开通和断开供电电源，无法根据现场的夜间作业情况进行自动照明调整，每天晚上这些灯具都是全部开启，日均开启时间能达到11.5个小时，造成了严重的电能浪费及经济损失。
二、改造设想
针对以上情况，笔者及相关管理维修人员进行了多次的研究探讨，并查阅相关资料，最后决定将现有的高杆灯和部分库顶灯集中起来进行统一控制管理，通过无线的方式来控制分布在各个区域的高杆灯和库顶灯，实现单相线路电流实时监控，在集中控制的同时，保留单座高杆灯的时控控制和手动控制，用于保证在集中控制系统发生故障时高杆灯能够正常使用。
三、照明集中控制系统设计思路
1、控制系统分为主站和从站两部分：
主站由工业计算机、组态软件、可编程控制器、电台等组成。主站能够实现自动方式下的控制、运行电流监控，以及故障报警功能，并且把相关控制指令通过无线信号传递给从站。
从站由可编程控制器、电台、接触器等部分组成。主要功能是执行主站的命令，并且把电流等相关的运行数据上传给主站。从站也可以脱离主站单独对所管辖的高杆灯进行控制。
2、由于码头距堆场远，现场高杆灯和库顶灯的位置和供电电源也复杂多样，采用有线网络控制的话实施起来非常困难，成本也高。采用无线通信方式成为最好的选择，我们选择了MDS无线通讯电台，该电台功率为5W，发射频率范围220MHz～240MHz，使用小灵通天线，完全能够满足信号传输的快速可靠，减少了布线成本，也缩短了改造工期。
3、经过对码头和堆场的夜间照明情况调查，我们发现，以一座有9盏1000W钠灯的高杆灯为例，可以根据夜间有无作业的情况下，对高杆灯的照明进行有效的管控。因此我们对高杆灯改造成A、B、C三相电源交叉控制，每一相电源控制3盏灯为一组，根据作业现场照度需求，开通一相电源为低照度，开通二相电源为中照度，三相电源全开为高照度。
4、为保证这套集中控制系统运行稳定可靠，在改造后可以根据需要实现以下三种工作方式：
1）自动方式：所有高杆灯和纳入集中控制的库顶灯的开启关闭均由操作人员根据现场需要通过计算机进行操作，可根据夜间作业情况对每座高杆灯的三组灯具进行选择，在上位机中输入开关灯时间，上位机会自动对所控灯具的开启、关闭进行控制。操作人员也可以根据现场需要完全手动的对每座高杆灯进行控制。
控制系统默认设置为低照度，为保证供配电系统的平稳运行，控制系统根据程序设定的时间延迟来分别对若干组灯具发出控制指令，将灯具的开启、关闭错开。如果一个从站下控制有多座高杆灯，则会将电源线路错开，避免同时使用一相电源造成三相不平衡现象。
以上操作只需要操作人员在主站的电脑上点击鼠标就能完成，即可通过实时监控及时发现某座高杆灯的异常现象。
2）时控方式：每个从站单独装有时钟控制器作为备用，当集中控制系统发生故障一时无法修复时，可以通过从站的转换开关，将集中控制方式切换到时钟控制模式，实现自动开关控制。
3）手动方式：如上述原因，也可将集中控制方式切换到手动模式，实现手动开关，手动开关模式下也可以实现三相单独开启。也方便了对高杆灯的检修维护，便于维修人员操作，完成后通过转换开关恢复到集中控制模式即可。
5、该系统具有一定的故障诊断能力，当监控到某相电流异常或者相间不平衡达到一定时间会发出报警提示，操作人员可根据电流监测快速有效的判断出高杆灯出现异常情况，及时通知维修人员。在改造前，高杆灯维修人员需要经常去现场巡视，通过开灯来检查灯具是否正常。现在通过集中监控，就能够及时发现故障，大大缩减了维修人员的故障查找时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，节约了维修成本。
四、高杆灯控制改造原理
本次改造包括32座高杆灯和丁码头丁南丁北库西侧的库顶灯，根据现场供电情况，在原有的供电端口加装了终端控制系统，通过该终端控制系统中的切换开关可以实现集中控制、手动控制和时钟控制的转换，能够更好的满足现场使用需求。施工时按照如下原理图：
结束语
通过上述照明改造后，经过长时间使用和测算发现，改造后取得了预期的目的，使用效果非常好，比如：
1、电费。每年照明电费可节省约54万元；
2、维修备件费用。通过减少灯泡开启时间，灯泡和镇流器的使用寿命也延长。改造前灯具全部开启，灯泡和镇流器年均故障更换率约为28%，改造后，灯具的开启率降到40%，灯泡和镇流器年均故障更换率能降到12%，可节约相应备件购置费用约4万元；
3、车辆相关费用。改造前维修人员需要经常去现场巡查维修，改造后通过上位机检测电流即可发现问题，巡查和维修量缩减，高空作业车等车辆使用量也大大缩减，由此可节省燃油费和相关辅助费用等可节约3万元。