浅谈路灯单灯控制系统在城市道路照明中的应用分析研究 电气工程专业.docx

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1、浅谈路灯单灯控制系统在城市道路照明中的应用摘要:随着我国市政建设的不断改进,路灯的建设成为市政中的重要部分,而其控制是路灯中关健,新的系统在路灯控制也广泛应用。本文对智能照明管理系统可以进行远程监控分析,有效地降低照明系统的运行费用,让城市照明管理变得省事省力又省钱。一、背景随着城市化进程的不断加快,路灯设施的建设、管理和维护工作都随着时代的变化越发展越多,由于缺少统一化、科学化、规范化管理;使路灯经常出现如下问题:1、路灯设施由于易受季节、天气自然环境和人为因素影响如台风、暴雨、高温、雷击、车辆等的侵袭,容易产生破损、老化造成路灯不亮,因此当某一条线路上的某一盏灯发生故障时,控制中心无法及时

2、发现和预警处理,给人民的日常夜生活带来极大的不便。2、由于时令变化,天气出现昼夜长短交替,需要时照明设备的开关时间进行更改设定,传统的方式只能通过人力对照明变压器开关控制设备进行逐一设置,工作量大,经常出现早开早关,晚开晚关的情况,浪费人力和电力。3、路灯的数量逐步增加,运行维护成本高,路灯维修人员的增加,带来的短缺,维修成本、社会成本太高:同时,街道照明设施和电缆盗窃犯罪分子留下的监管漏洞,导致街道照明设备和电缆被盗现象。二、目的现代城市当中,路灯管理是一项班时、费力且繁杂的工作,传统道路照明设备能耗大、路灯分布广、数量多、管理难,需安排人员每天巡查,故障检修难度较大,常常会令城市管理者们头

3、痛不已。智能照明管理系统可以进行远程监控分析,能使灯具寿命延长24倍,节省大量灯具,减少更换灯具的工作量,有效地降低照明系统的运行费用,让城市照明管理变得省事省力乂省钱。现代城市街道管理是一项费时、费力、复杂的工作,传统的道路照明灯具能耗高、数量大、分布广,管理难度大,需要安排的口常检查、维护困难,经常让城市管理者头疼的问题。智能照明管理系统进行远程监控和分析,可使灯管寿命延长24倍,节省大量灯管,更换灯管,减轻工作量,有效降低照明系统的运行成本,使城市照明灯管更美观节省时间乂省钱。实现对每一盏灯具实现“按需照明”和“精确管理”,产生良好的社会效益、经济效益和管理效益。1、社会效益:为快速及时

4、地检修,调度员可以在故障发生后及时了解故障的位置和形状。它可以大大减少对照明管理部门的投诉,减少道路交通事故的发生,有利于城市的安全,产生巨:大的社会效益,从而进一步提高城市形象。2、经济效益:系统采用单灯与支路控制相结合的方式,可以实现隔一亮一、隔二亮一、熄灭人行道灯头、路灯全夜灯、半夜灯的开关等各种节能控制由于减少了开灯时间,延长了光源电器寿命,降低管理运行成本。3、管理效益:将传统的“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”,不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗,降低了维修成本;缩短了维修响应时间、提高了检修效率,大大减少了电缆偷盗情况,保证路灯亮灯率。三、路灯控制系统的构成目前常用路灯控制系统有

5、两种,集中式路灯控制系统和集散式路灯控制系统。集中式路灯控制系统系统稳定,经济性较高,但只能对某一回路进行控制,无法做到对支路、对单盏灯进行控制。集散式路灯控制系统采用集中管理、分散控制方式,单灯智能控制系统在集中式路灯控制系统基础上,增加道路照明远程单灯智能控制设备,该设备兼容多种不同光源如(高压钠灯、1.ED灯或节能灯等),具备单盏路灯的开关灯和调光控制能力,控制系统具备定时调光、智能调光和手动调光功能,结合外置传感器路灯可根据路面照度智能调整灯具亮度功能,同时系统具备分组管理、分级管理和集中管理功能,可根据不同台区、不同行政区域分别授以不同账户不同操作权限功能,可实现各个职能部门统一监管

6、、统一运营、统一维护;单灯控制器本身不仅具有自组网能力,可利用自由的中维转发功能,在无基础设施的情况下进行通信,减少对线路的改造;而且还具有远程在线升级功能,在区域制约的维护与运维检修问题上减少了人力成本并提供了便利。图1集散式路灯控制系统道路照明远程单灯智能控制系统具体组成如下:道路照明远程单灯控制系统由上位机管理软件、集中控制器、单灯终端控制器组成,集中控制器安装在路灯控制柜内,单灯终端控制器安装在灯具灯腔或灯杆配电门仓中。四、单灯控制的原理集中控制器通过GPRS无线网络与监控中心进行通信,单灯终端控制器采用电力载波通信方式与集中控制器进行通信。集中控制器通过接收、执行、转发上位机管理软件

7、的命令,对每个终端控制器进行控制,达到控制每盏路灯的亮灭及调光,节约电能。集中控制器通过内置的DO输出端口在配电箱内可实现对路灯整条回路的控制,查询每个终端控制器的信息,通过模拟量、数字量的DI输入端口,采集现场的光照、温度等其他信息,反馈到上位机管理软件,上位机管理软件对采集的信息做数据的分析及展示,实现对现场的用能情况和故障实时监控。上位机管理软件通过远程手动升级和排期升级,对集中控制器和单灯控制器进行升级指令下发,实现设备升级:另为实现与第三方扩展设备的接入和数据传输,集中器应具备额外RS485通讯扩展和透传功能。图2单灯控制器应用示意图系统通过采用组态和拓扑着色相结合,以3D拓扑着色形

8、式展现出配电柜中各设备电气的连接线图、运行状态及设备参数,实现回路数据的实时监控:具备基于G1.S的地图展示功能,可实现不同台区、不同行政区域设施的地理位置展示并实现对单点的用能信息情况的实时监测。集散式路灯控制系统能了解每个路灯的状况,并针对性进行控制,支持多种操作终端如PC、智能手机、Pad等登录、操作和管理,相比集中式路灯控制系统更为便捷、灵活和节能。五、单灯控制的特性单灯智能控制系统采用电力载波技术,利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术,最大特点就是不需要市新假设网络,只要有电线,就能进行数据传递,信号稳定、抗干扰能力强且具备防浪涌功能;具备电力载波自组网功能

9、,具有优秀的通讯组网性能;采用与1.ED路灯电源同等级别的硅胶进行封装,温度适应性好,可在-40C的低温环境下正常工作;采用智能算法检测路灯工作状态,上报路灯故障,方便用户监测和维护灯具;采用“三遥”监控系统,照明监控系统由中央调度室的微机网络系统、无线通信系统和现场的路灯开关箱智能终端组成。系统根据本地的口出口落时间和光照值,采用时控和光控相结合的控制方法,通过无线数传信道自动遥控开/关灯,并能智能调节电压、遥测现场的工作电压、电流、功率等数据,可对采集到的数据进行分析,从而判断路灯运行情况并按照预设的算法智能控制路灯。控制器的功能主要有路灯远程拉合闸控制、电参量采集、路灯故障判断、电力载波

10、通信、数据掠电保存、1.ED灯具无极调光、OTA在线升级、阀值设定功能等。六、智慧照明单灯控制的应用路灯是一座城市之眼,在照明领域中有着举足重轻的地位,通过智能管控系统就可以对路灯进行远程集中管理及全天候实时监控,打造出一个互联互通的智越城市。现单灯控制系统已经普遍应用于高速公路、城市街道、市区道路、下穿隧道、夜景照明、建筑灯光秀等场合,形成了一系列完整的智慧路灯综合解决方案,为城市道路照明提供重要的基础支撑,为智慧照明城市的建设与发展增添新的活力。智能照明是智裁城市美好的根本。智能照明有助于城市节约能源,能够降低成本并减少维护次数和时间,其自动化和网络化控制进一步增加了节能效果和减少维护支出。智能照明创造了“无光”、“光、网、云”的物联网,不仅为智慧城市的建设提供了新思路,也为智慧城市搭建了一座金桥。参考文献:1李大伟,城市照明能源设施节能智能监管系统设计D华南理工大学,2013-12-20

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