码头夜间作业时需要高杆灯(或灯塔)照明，而码头特别是集装箱码头灯塔数量多、分布广，高杆灯的用电量也较大，必须对其进行有效的管理，在夜间作业时，高杆灯打开，工作结束后关闭;在黄昏或黎明时，自动开关灯，在保证作业照明需要的同时节约电能。本文通过实际工程案例，介绍高杆灯的几种不同的自动控制方式。

1 通过PLC进行控制

以前常用的方式是，在每座高杆灯的配电箱内安装自动控制模块，通常是PLC，可将灯泡分为几组进行控制，控制方式可选择手动控制、远方控制，在远方控制方式下，也可选择自动控制。其最大优点是：自动化实现方式简单，特别是对先前没有采用自动控制的老码头，通过这种方式可快速地实现高杆灯自动控制，并且通过后台监控软件设置，可根据码头工作状态对高杆灯自由分组控制，实现高杆灯全亮、部分亮、全闭等各种照明方式(见图1) 。

这种自动控制方式实现起来简单，但其缺点也显而易见。对PLC、通讯、配电箱等设备都有特殊要求。智能装置安装在户外的配电箱内，要求智能装置能适应高温、潮湿、多雷击的环境;配电箱的箱体结构设计也需要防水、防尘、防高温。由于高杆灯之间的相隔距离较远，智能装置之间的通讯联网，以及智能装置与监控系统之间通讯实现起来有一定困难，考虑到传输距离、码头环境、防雷击等问题，最好采用光纤以太网通讯，以确保系统通讯的稳定性。

由于以上原因，对于新建码头，不建议采用这种方式对高杆灯进行自动控制。

控制方式说明：

(1)灯具控制方式为：可实现每组(1组3个灯泡)灯具的就地和远程2种控制方式：就地控制直接通过配电箱上的按钮进行;远程手动控制通过上位机的键盘鼠标完成， 通过软件可实现自动控制(如定时控制等)。

(2)为了避免夏日温度过高，影响箱内元件工作，在配电箱内安装风扇，并在顶部开蜂窝状散热孔， 便于风扇散热。内设置温度传感器，当夏季温度过高时，可启动风扇。

2 通过智能表计进行控制

现在随着港口自动化程度的提高，新建港口的 变电站都设有电力监控自动化系统，该系统集保护、测量、监视、控制、通讯为一体，监控范围包括10kV、400V开关柜、直流系统、变压器等。如果在变电站一次设计时，考虑到高杆灯的自动控制，并配上相应的操作设备，则完全可以通过变电站电力监控自动化系统实现高杆灯的自动控制，这是一种可靠、安全、直观的实现方式。广州南沙港二期的高杆灯控制就是采用的这种方式。

采用这种方式，在进行开关柜一次设计时应考虑高杆灯的工作方式。在南沙港二期的设计中，每个高杆灯由2个400V出线回路组成，各负责1台高杆灯一半的灯泡照明，每个高杆灯出线回路由真空断路器和接触器组成。该站的电力监控自动化系 统在每个400V出线回路中均配置了智能表计，智能表计监测电流、电压、有功、无功等，有4路开关量输入、2路继电器输出，可实现断路器、接触器位置状态的监视，还可对接触器进行控制，通过对接触器的控制(见图2)， 实现高杆灯的半开、全开、全闭。智能表计具有RS485或以太网通讯接口，可以将上述信息上传至监控中心，还可以接受监控中心下发的遥控等命令;通过监控中心的监控软件，可以实现高杆灯的定时控制、批量控制等。

这种方式将电力监控与高杆灯智能控制合二为一，不失为一种经济、安全、可靠的控制方式。

3 基于KNX总线的智能照明控制系统

随着世界经济发展以及人们对环境的安全性、舒适性、节能性的要求也越来越高，基于KNX总线技术的智能照明控制系统应用范围也越来越广泛，不但用于智能建筑、体育场馆、机场、地铁等，也可以用于港口码头的高杆灯控制。宁波大榭国际招商码头的高杆灯智能控制， 就采用了基于KNX总线技术的ABB公司i-bus智能照明系统。

3.1 智能照明控制系统的原理和结构

ABBi-bus智能建筑控制系统用KNX总线标准，它通过1条总线将各个分散的元件连接起来，各个元件均为智能化模块，通过电脑编程的各个元件既可独立完成控制工作，又可根据要求进行不同组合，从而达到不增加元件数量而使功能倍增的效果，见图3 。

i-busKNX系统的每个元件都具有内置的 CPU，可以独立工作。每个KNX的基本构成是由KNX元件通过总线连接成1条支线(Line)，几条支 线组成1个区域(Area)， 几个区域构成1个大的系统。其中， 1条支线可以最多连接64个KNX总线元件，每个区域最多可以容纳15条支线，每个系统 最多可以有15个区域(见图4)。

对于大型项目，为提高通讯速度，可在干线或支线上采用IP网关IPR/S，作为高速线路耦合器使用(见图5)。宁波大榭国际招商码头高杆灯智能控制系统就是采用的这种结构 。

3.2 智能照明系统在码头高杆灯控制中的应用

ABBi-bus系统总线元件分为传感器和驱动 器两大类：传感器负责探测环境的温度、光线、湿度等变化;驱动器负责接收传感器传送的信号并执行相应的操作，如灯具的开、关，亮度的调节等。在宁波大榭码头项目中用到了光线传感器HS/S3.1及驱动器模块SA/S8.16.5S等。

驱动器模块SA/S8.16.5S可以直接驱动开关， 对16A的负载进行开闭控制。因此，在本项目中，1个高杆灯配置1个SA/S8.16.5S驱动模块，可将高杆灯的灯泡分为3个1组，共5组进行控制(也可以根据码头的实际工作情况进行分组)。SA/S8.16.5S还具有电流检测功能，可通过检测控制回路电流量发现回路灯具是否损坏。SA/S8.16.5S为标准导轨安装，直接安装在配电箱内。配电箱接线见图6。

由于码头高杆灯之间距离较远，因此将KNX总线接口转换成以太网口， 再经光纤收发器通过光缆进行通信。系统网络见图7。

通过ABB的i-busKNX系统对高杆灯进行控制，控制方式更加灵活，可分组控制、定时控制、按环境照度控制等等， 还可以根据码头作业的规律设定不同场景模式，不但可以达到满足环境照明要求，还能最大限度地节省能源。 此外，如果将码头办公大楼的智能照明、空调控制等接入该系统，就能让 KNX系统发挥更大的作用。

不过，由于KNX系统的模块元件都是安装在高杆灯的配电箱上，对环境有一定的要求(-5～50℃)，因此在北方寒冷的地区还没办法使用。

4 结语

以上3种方式是目前港口高杆灯最常见的控制方式，既可以采用手动控制也可以进行远程自动控制，可以对高杆灯灯泡分组控制，根据不同工作场景实现不同的照明，节约电能消耗，提高港口照明的管理水平。