智能控制系统在LED路灯中的应用

2018-04-03朱必泽

城市建设理论研究（电子版） 2018年24期

朱必泽

重庆两江智慧城市投资发展有限公司重庆 401135

正文：

随着世界能源危机加剧、温室气体排放日益严重等综合性因素的影响，节能减排、保护环境成为全球共识。从京都议定书到哥本哈根缔约国大会，世界各国都将节能减排工作提高到了一个新的高度。中国政府庄严承诺：将减少经济增长下的二氧化碳排放量，相对于比2005年的碳排放水平，到2020年“碳强度”将减少40%到45%。

为积极落实国家“十二五”节能减排工作要求，加快实施重点领域节能改造。据统计，城市路灯照明占我国照明耗电30%左右的比例，城市道路照明改造方向以LED等替换高压钠灯为主，但管理模式较为传统，控制手段单一，增设智能控制系统进行高效管控，管理节能减排极为迫切。

路灯智能控制系统。就是结合通信技术，利用大数据、物联网、计算机技术，对快速发展的道路照明系统实现自动化和智能化监控管理, 从而达到预防事故的发生, 提高照明质量及维护、检修效率；保证道路亮灯率和设备完好率、节约能源、减轻劳动强度,避免相关事故的发生。

路灯智能控制系统方案。在每盏灯具电路前段安装单灯控制器，在路灯供电设施（配电箱、变压器）处安装集中控制器，依托电力载波技术，主动轮巡灯具、灯杆、电缆运行状态，并将灯具开关状态、电压、电流、灯杆倾斜度、电缆漏电电流等参数传回集中控制器，集中控制器通过运营商2G/3G/4G网络，以无线通信方式将数据传回云计算中心进行保存、清洗治理。

路灯智能控制系统拓扑图

控制策略

逐步释放光通量。由于现阶段LED灯具在寿命期内普遍存在不同程度光衰现象，为满足《城市道路照明设计标准》CJJ45-2016对城市道路照明的照度均匀度和照度要求。在设计时往往按照要求，考虑光衰因素、维护系数等将LED灯具功率适当提高，当光衰达到标准规定的30%时需进行光源更换。故在灯具刚投用时按照设计功率的70%就能满足要求，以后根据光衰的实际情况逐步释放灯具光通量以满足要求。

分时段调光。根据自然光及人车通行率调节。更具管理调研分析报告，在充分满足使用的条件下，根据及人车通行率，确定科学的节能管理方案（管理方案可根据实际情况调整），在规定时间段内降低照度，更进一步增加节电率。

多维控制。可按时间、自然光照度、经纬度智能开启/关闭LED路灯，亦可进行单灯、回路、区域等分组控制。

路灯智能控制系统管理效果。

1.节能显著。灯具寿命期按10年计算，光衰按照逐年匀速递减，每年光衰3%计算，逐年按3%释放光通量，光衰控制节能率15%；普通道路根据自然光及人车通行率控制节能率22.7%，隧道灯控制节能率14.5%，隧道灯与普通路灯功率比按照1:7计算，节能率21.6%，综合节能率达到36.6%。

2.精准管护。系统覆盖面包含了路灯箱变、灯头、灯杆、电缆等设施和部件，实现城市道路照明系统全要素的实时监测监控。当路灯箱变、灯头异常或灯杆倾斜、电缆盗割、灯具漏电、用电设备异常接入时均可实时报警。

3.智能派单。系统收到报警信息后，以APP方式将异常点的定位信息、故障类型实时报送管理人员，管理人员综合相关信息向维护人员直接派单维护，并可在APP上随时关注维护进程，若管理人员未及时派单，系统将自动搜索距离故障点最近、维护工作量最少的维护人员，以故障恢复时间最短原则自动派单，并收集、存储维护进程资料备查。

4.恒照度控制。LED灯具在满足《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2015）标准的基础上，预留30%的光通量，当LED灯具出现一定光衰的情况下，通过管控系统逐步释放预留光通量，确保LED灯具在寿命期内均满足道路照明效果，实现道路照明效果恒照度。

5.多维控制。可按时间、自然光照度、经纬度自动开启/关闭LED路灯，亦可进行单灯/分组控制，有利于打造宜居环境，同时，系统提供灵活的自定义开关灯时间和亮度折线，实现多元化控制策略。

6.自动分析。形成内置资产管理档案和维护管理档案。资产管理档案：对系统下设硬件设备，从出厂日期、安装日期、维护日期及寿命期进行全生命周期的监控，为运维管理提供辅助决策；维护管理档案：为维护队伍提供资料支持和维护记录查询支持。对市政道路照明的亮灯率、设备完好率、故障分布情况、实时报警信息及维护及时性进行统计分析。