路灯智能化监控技术在节能改造中的应用

2016-08-11张永辉兴业县路灯管理所广西玉林市兴业县537800

低碳世界 2016年11期

张永辉（兴业县路灯管理所，广西玉林市　兴业县　537800）

路灯智能化监控技术在节能改造中的应用

张永辉（兴业县路灯管理所，广西玉林市兴业县537800）

随着我国科学技术的不断更新和创新，各项先进的科学技术在节能改造中的应用范围也逐渐扩大，路灯智能化监控技术是最近几年兴起的一项新技术，该技术在节能改造中的应用不仅能有效改善节能效果，同时还能实现路灯照明系统的开放性和互联性，进一步提升照明智能化控制系统的可靠性。本文就针对路灯智能化监控技术在节能改造中的应用进行了分析。

路灯；智能化监控技术；节能改造；应用

近几年，我国城市化进程不断加快，城市照明对各种能源的消耗量也呈现出逐渐上升的趋势，这就进一步加剧了我国能源紧张的局面，为了改善这一问题，许多城市规划者开始对城市路灯照明系统进行节能改造，将各种智能化监控技术应用其中，取得的效果也比较显著，但是，由于一些节能改造者对路灯智能化监控技术的了解不够深入，运用技术也不够熟练，往往在节能改造过程中遇到各种各样的问题。这就要求相关工作人员提高思想意识，加强对新技术的学习，从而达到更加的应用效果。

1　路灯节能改造的意义

电能是我国社会生产、生活中必不可少的一种重要能源，由于城市化水平的提升以及工业生产规模的扩大，电能在社会生产生活中的消耗量也显著增加，这就导致我国能源紧缺的状况进一步加剧，许多城市都相继陷入能源危机，显然，这对我国社会经济的长久健康发展来说是非常不利的，在城市电力网络系统中，路灯照明系统对电能的消耗量占据较大比重，因此，对路灯进行节能改造有利于减少城市电力系统的总耗电量，进而改善我国的能源危机，促进社会经济的平稳健康发展。此外，路灯节能改造对智能化监控技术的应用有利于建立一个信息化、数字化的服务平台，将路灯照明系统运行过程中的各项相关数据信息传递到城市道路管理部门，提升管理人员对道路公共设施的管理效率，进而保证整个城市电网的安全性、可靠性及其运行的综合效率。同时，路灯节能改造是国家节能政策的显著体现，能在城市节能改造中树立良好的榜样，从而带动城市全体人民参与到“节能减排、低碳生活”的活动中来，并积极为城市节能贡献出自己的一份力量，促进能源利用率的提升，产生良好的经济、社会效益。

2　常见的路灯智能化监控系统类型

2.1无线网络型

无线网络型控制系统是比较常见的一种路灯智能化监控系统类型，目前，在我国各大城市中应用比较多的无线网络型控制系统主要是利用互联网络和无线局域网络来进行工作的，对于物联网络来说，从性质上看，其属于无线传感网络，利用该网络进行工作的无线网络路灯照明控制系统主要以Zig-Bee技术为基础，这种技术是近几年出现的一种新型无线网络技术，它具有速率低的特点，适用于短距离的无线连接，在运行过程中，需要协调好各传感器之间的关系，实现传感器与传感器之间的连续接力，通过ZigBee技术可完善智能照明控制系统的功能，实现多样化的目的，例如自动调光、PWN调光等。实践证明，利用ZigBee技术建立的无线网络型路灯监控系统具有耗能低、成本低、安全性高、操作方便等优点，随着该技术的不断成熟，其应用范围也将进一步扩大。

2.2电力线载波型

电力线载波型路灯智能化控制系统多种多样，其中应用范围最广的是基于X-10协议的智能控制系统，所谓X-10协议，指的就是利用电力线作为基本介质对电子系统进行远程监控的通信协议。简单来说，电力线载波型智能控制系统就是通过电力线传输语音和数据信号的一种智能照明控制系统，根据电压等级的不同，主要可将电力线载波型智能控制系统分为低压电力线载波通信、中压电力线载波通信和高压电力线载波通信三种基本类型。当前应用比较多的X-10智能系统结构如图1所示。

图1　

3　照明智能化监控系统设计

3.1概述

城市路灯智能照明监控系统主要是利用智能控制技术、数字电子技术、移动通讯技术等先进技术设计出的一种智能化系统，对难于管理的路灯、公共照明设备等，可以根据实际需要，季节和天气变化情况，事先设置区域、路段的控制策略，根据策略在计算机上事先设定时间，系统就可自动按时间段分区，分路进行定时开关控制，也可实时进行和人工开关控制。当夜晚（或光线较暗）来临且处在交通高峰时，路灯按额定运行电压全部开启，交通高峰期后，按比例以经济运行电压开启。还可对防范重点部位（区域）亮，安全地段（区域）不亮或少亮，有活动有需要的地方亮，一切只需操作员在计算机上轻松完成。不但节省了人力，更排除了人为因素产生的矛盾和失误，有效节约了电能。

3.2系统构成

城市路灯智能照明监控系统主要由监控中心、通信网络、远程控制终端三大部分组成，其中远程控制终端由调控稳压柜和远程控制器构成。路灯智能调光监控系统总控制室设在路灯管理部门办公室内，实行计算机联网智能遥控，路灯智能调光监控系统构成图如图2所示。

图2　路灯智能调光监控系统拓扑图

3.3系统原理

路灯智能化监控系统主要可分为通讯系统、控制中心主站、各点测控分站三部分组成，通讯一般采用有线与无线相结合或者无线的形式。主站主要可分为电脑和网络两部分，其主要功能在于控制和管理整个系统的运行，其具有较强的兼容性，各分站点主要通过各种新技术装备构成其控制器，从而实现与主站通讯、执行开关、控制时间和反馈数据等功能，智能控制型路灯多种多样，但是无外乎都是采用的“主站电脑控制中心+合适的通讯手段或方式+各分站集中智能控制器+路灯控制系统”的模式。

4　路灯智能化监控技术在节能改造中的应用

4.1智能路灯监控装置要求

路灯智能化监控装置对监控技术的应用效果具有直接影响，因此，必须严格按照智能化监控系统设计方案，对路灯监控装置进行配备：①要求数据采集器必须及时搜集各路灯的数据信息，并将这些信息实时反馈到网络系统平台上，以便相关人员及时作出处理。除了对路灯信息进行监控之外，还必须监控相关智能网络回路信息及计算机控制的指令和信息。②路灯智能化仪器的安装必须符合标准要求，应将所有智能化仪器安装到专用箱内，并配备专门的防盗锁。智能路灯下应设置科学合理的控制线缆，线缆的位置应控制在支撑杆之内。③智能化路灯控制系统的电源线和网络线、防护管应结合在一起进行配置。这样才能确保三者功能的协调。④应对监控计算机进行合理布置，一般来说，监控计算机应布置在管理员的办公室内，且必须设置备用计算机设备。

4.2智能化节能标准和措施

路灯智能化监控技术在节能改造中的应用必须遵循相关的节能标准，一般来说，路灯智能化节能标准主要包括以下几个方面的内容：①智能化控制系统应将节能性和可靠性综合起来考虑，对小于半数的灯具进行自动控制关闭，但必须保证道路两侧纵向的灯具保持长亮状态。②系统应满足夜间自动间隔关闭电源的要求，这样才能减少路灯在深夜消耗不必要的电能。③智能化系统装置应在白天能看清100m以内的光线条件下自动切断电源，而且在傍晚太阳光线逐渐减弱，直到不能看清100m以内的境况时自动开启路灯电源。④智能化系统必须具备调控光照度的功能，根据一天中各时段光照程度的不同来自动调节路灯的光照强度，这样才能起到较好的节能效果。⑤应配备降低光源功率的自动化装置，以在深夜时分减少电能的消耗。

4.3本地监控系统中子站应用的分析

在对本地智能化监控系统进行设计时，必须综合考虑节能方式、路灯型号、三相电功率的分配等因素，路灯的开关控制是本地智能化监控子站中最为重要的控制模块，该模块的控制流程如下：①应根据不同程度的照明需求，建立完整的通信系统。②应针对周边环境等因素，制定该区域路灯的控制时刻表。③子站应将各路段的开关灯时刻表信息存储在一个专门的存储器中，且该存储器必须具备改写功能，这样才能使路灯开关灯时刻依据情况的变化而进行调整。