LED智能路灯在智慧公共照明管理系统中的应用

谭冠铭

摘要：随着城市进程的高速发展，照明设施建设成为市政设施建设的一个重要环节，各地在取得了相应的成绩的同时，相应的问题也相继出现。目前主要存在的问题有高能耗、高电费、损耗大；路灯设备分散、效率低、管理困难、成本高；路灯的损坏、线缆被盗情况严重等问题。为了充分解决这些问题，智能照明管理系统应运而生。智能照明管理系统充分实现了智能化照明以及二次节能的目标。

关键词：智慧城市；LED路灯；智能路灯；绿色照明；路灯系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）05-0242-02

智能路灯通过采用兼容国际标准的电力线载波通信技术、PWM（脉冲调制）数字化亮度调节技术和无线GPRS 通信技术等，达到对路灯的远程控制与管理，从而实现最优的照明节能。智能路灯具有根据昼夜、车、人流量变化进行自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、实时监控等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本，对城市智慧照明具有十分重要的意义。

1 城市公共照明的现状

在社会、经济、技术高速发展的今天，城市基建日新月异，简单的远程控制及时控手段已经无法满足当下需求。每当夜幕降临后，路灯照明成了城市能耗的主要设施之一，城市照明缺乏有效的管理问题越来越突出，由此带来的照明设备过度照明、白天亮灯、早亮灯、晚熄灯等造成的电力浪费愈来愈严重。

因此，道路照明的节能成了城市节能的首要目标，良好的城市照明能带来巨大的社会效益、环境效益和经济效益。不管是路灯照明还是景观照明都能让这个城市的面貌焕然一新。为了实现科学照明、绿色照明、节约能源、减低能耗，建设优质高效、生态环保的城市照明环境，确保城市照明节能减排任务全面完成，实施照明智能化、节能化建设已刻不容缓。

2 LED路灯在道路照明应用的优势

LED 路灯作为现代绿色照明的新能源，具有环保无污染、安全、耗电少、光效高、寿命长等特点，符合当下资源紧缺的现代社会，因此越来越受到人们的重视，对城市照明节能的意义非常重大，主要是应用在主干路、次干路、城乡道路、城市广场等领域。

实现新型智慧城市，利用LED路灯作为载体是最好的实施途径。相对于其他传统灯具，LED路灯将成为城市照明建设中节能改造的最佳选择，且具有以下无可比拟的优势：1、光效高，与传统灯具相比，能够节约60%-80%的电费支出；2、分散数个LED模块，彻底解决大功率LED散热问题，灯具散热器多面立体结构与空气接触面积大，加速空气自然对流，散热效果好；3、专利二次非成像光学系统，有多种配光方案可选，满足各种道路对照度、亮度的要求，符合道路照明标准；4、可轻松对LED和电器模组进行规换，无须更换整套灯具，从而使系统升级和维护工作简单易行，安装方式灵活。

3 路灯照明智能控制方案设计

路灯智能照明控制系统主要由主站管理软件、集中控制器、回路控制器和PLC单灯控制器等四部分组成。该系统是为了实现单灯控制的目标，利用遍布全市的城市照明路灯作为感知节点，综合运用智能化控制功能，物联网、云服务等技术，在照明的原有功能基础上扩展智能控制模式、实时监控、定位报警、数据查询、地图引导等功能，使路灯照明的管理更加方便、灵活，从而实现智慧灯杆“掌握城市动态、感知城市冷暖”。

3.1 部署智慧公共照明管理平台

智能照明控制系统主要用于电业局、物业、工厂、市政、学校等大中型用户，对用电量进行科学管理，具有区域管理、集中器管理、灯装置管理、线损分析以及对灯装置停送电功能。其权限管理模块采用多级权限组模式，可适用于各种复杂组织机构的使用。便于对于照明进行精细管理，使用照明系统更加自动化、智能化、人性化。

系统主站通過浏览器直接登录，无须安装客户端。系统可将监测范围内所有灯具设施、数据采集、故障报警、能耗统计集于一体，并通过广播控制、分组控制和单灯控制实现对不同监控对象的控制功能。

3.2 安装集中控制器和节点控制器

照明控制器是智能照明管理系统中重要的组成部分，详细如下介绍：

（1）在配电柜中加装集中控制器设备；连接集中控制器与管理后台，通过GPRS/4G，LAN等方式。

智能集中控制器作为现场主控核心，与智能照明控制器以及其他扩展设施，构架物联网通讯控制网络，结合监控中心及相应软件系统，为用户提供照明控制箱及单灯智能化解决方案，专门实际用于监测、控制、测量和诊断户外照明设施，以实现按需照明、节能减排、精细管理的目的。

（2）安装节点控制器，安装在灯具、灯杆，或直接使用电源内置节点控制器的LED灯具；登记灯具的地理坐标信息。

采用兼容国际标准的电力线载波通信技术，与中间层设备及其他扩展设施构成现场物联网通讯控制网络，结合数据中心以及相应软件系统，为用户提供端到端的单灯网络解决方案，专门设计用于监测、控制、测量和诊断室外照明灯具，可以实现每盏灯具的开关、无极调光控制，监控每盏灯具的使用年限和运行状况，并报告任意故障的确切位置，从而实现最优的照明节能，并延长灯具寿命，大幅降低维护成本。

3.3 安装智能传感设备（可选）

安装车流量视频检测器，温度、光照度、物体及气体传感器等设备，实现不同的功能。

4 结束语

LED智能路灯有助于加强公共照明管理信息化的建设，道路照明管理系统主要是由计算机系统软件自动管理和维护，在管理中心可实现对道路上的每一盏路灯可进行远程控制和智能无极调光，即结合光控、又根据日夜更替进行亮度调节，实现分时段、分区域的调节，所有控制操作均有系统自动完成，无须人工干预即可完成路灯的照明需求，真正意义上实现按需照明，实现了城市智慧照明管理。

参考文献：

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【通联编辑：朱宝贵】