浅谈路灯单灯控制系统在城市道路照明中的应用

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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键,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，一定程度较少了照明系统带来的开支，让城市照明管理更符合可持续发展的时代潮流。一、背景城市人口不断增多，城市规模不断扩大给对路灯设施提出了更高要求，不管是使用前的建设还是使用中的管理和维护都要与时俱进，满足需要。但由于缺少统一化、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，

2、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，需要对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； 二、目的对于现代城市的发展而言，路灯管理也极为复杂工作，传统道路照明的相关设备不但会造成较大的资源浪费，而且管理和维修难度极大，很多城市管理者都对此束手无策。而智能照明管理系统的出现可以使上述问题

3、迎刃而解。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：为了提高检修的效率，调度员能在故障发生的第一时间获取到相关信息，根据这些信息马上可以采取具体的维修措施。它还可以有效提高照明管理部门的工作效率，提高居民满意度，减少发生道路交通事故的频率，减少安全隐患，有利于树立良好的城市形象。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：“巡灯查找故障”转变为“值班等待报警”，可以有效节省

4、相关成本，减少资源浪费；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、LED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

5、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、统一运营、统一维护；单灯控制器本身不仅具有自组网能力，可利用自由的中继转发功能，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利用GPRS实现

6、和监控中心的及时交流，单灯终端控制器则是通过电力载波实现和与集中控制器的通信。集中控制器通过接收、执行、转发上位机管理软件的命令，控制着所有终端控制器，由此对所有路灯进行灵活的控制，包括开关路灯、灯光调节等。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，获取所有终端控制器的信息，在此基础上通过模拟量等相关具体信息，然后将这些信息反馈到上位机管理软件中，上位机管理软件再根据这些信息，全方位监控所有路灯。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

7、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GIS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，充分利用现有电力线，结合载波方式实现相关信号的高效传递，优点是省去了重新假设网络这一环节，只有电线是

8、数据传递的必备条件，而且信号稳定、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，具有优秀的通讯组网性能；采用与LED路灯电源同等级别的硅胶进行封装，温度适应性好，可在-40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，为路灯的检测和维护提高便利，结合当地的日出日落时间和光照值，利用无线数传信道自动控制路灯开关，还可以调节电压，可以针对现有数据展开合理分析，在此基础上判断路灯运行状态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、电力载波通信、数据掉电保存、LED灯具无极调光、OTA在线升级、阀值设定功能等。六、智慧照明

9、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慧城市。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。智能照明是智慧城市美好的根本。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