摘要:随着我国城市化进程的加快,城市照明工程日益受到人们的重视,虽然在一些地方已经有了一些成果,但也产生了与之对应的问题。当前的电力系统能耗高、电费高、高损耗等问题;路灯设施杂乱,效率低下,管理难度大,造价高昂;街灯受损,电缆失窃现象严重。因此,就有了一个智能化的灯光管理系统。智能照明管理系统充分发挥了智能照明与二次能源节约的作用。 关键词:智慧路灯;管理系统;应用;智慧公共照明;LED
当前,关于LED智能照明产品应当符合;控制装置应符合的规定;LED模块应符合相应的国家标准或的规定;LED模块用连接器应符合相应的国家标准或的规定;光生物安全应符合相应的国家标准或的规定;其中LED晶片也是采用标准的。 当前的智能路灯已经开始采用了与国际标准的电力线载波通讯技术、PWM调制技术,还有GPRS无线通讯技术,实现了对街灯进行遥控和管理,以达到照明节能的最佳效果。智能 街灯具备自动调节亮度、远程照明控制、实时监控等功能,可极大地节约能源,因此,加强城市的照明管理,降低城市的维修成本,这是实现城市智能照明的重要环节。
一、城市公共照明现况
随着社会、经济、技术的飞速发展,城市基础设施日新月异,单纯的遥控器和时间控制方法已不能适应时代发展的需要。到了晚上,路灯成为了城市能源消耗的重要设备,然而,由于缺乏有效的管理,造成了照明设备过度照明,白天亮灯,早晚亮灯,晚熄灯等问题越来越突出。因此,城市道路照明的节能已经是一个重要的能源来源,其良好的照明质量将带来巨大的社会、环境和经济效益。无论是街灯还是风景,都会给这座城市带来一种全新的感觉。要实现照明科学,绿,节约能源,建设优质高效的绿照明环境,达到节能和节能的目标,就需要建设节能照明系统。
二、LED智能街灯的优点
城市道路的灯光需求很高,很难进行实际的管理。传统的道路照明系统存在着能源消耗大、管理复杂等问题,普遍存在着能源利用率低下的问题。同时,由于路灯的管理要求时
时进行,加之路灯分布比较分散,因此在实际维护中会有一定的延迟。通过引入智能LED路灯,对分散在城区内的街灯进行全方位的监测,并对存在的问题进行及时的检测,从而提高了路灯的使用效率。
与传统的LED路灯相比,LED智能路灯的优点是显而易见的:①节能、绿、经济、社会效益显著;②更加人性化的控制,更加完善的功能;③延长照明设备的使用寿命。
1.能耗方面
LED路灯与常规照明相比,节能效果明显,节能降耗效果明显,与国家的可持续发展战略相适应。在现代化的都市发展中,智能路灯的应用不仅可以提高城市的节能效果,还可以带来更大的经济效益,对未来的城市发展也有很大的帮助。
2.技术上的控制
现代远程通讯技术是城市智能路灯的重要组成部分,结合GPRS、ZigBee、电力线载波等技术,从而实现长距离、短程、网络的通信,真正发挥技术优势,有效地利用技术优势,改进传统的技术缺陷,为了提高智能路灯的数据采集、存储和传输,提高其使用的品质。
3.较长寿命
LED路灯的使用寿命较长,但由于温度变化、紫外线的作用等等,LED路灯的使用寿命受各种因素的影响。
要知道,工作时,并不会将全部的电能转换成光,而是会产生一些热量。这就导致了一些零件在长时间的高温下,有些零件会被烧坏。常规高压钠灯的使用寿命是有限的,其平均使用寿命只有三万个小时,但其使用寿命比高压钠灯要长。LED智能路灯的应用,可以延长灯具的使用寿命,因此可以节约能量。
三、控制方案设计
智能路灯控制系统是利用城市中的街灯作为感应节点,为了达到一个单独的照明控制目标,将物联网、云计算等技术应用于一体,将智能控制、实时监控、地图导航等应用于一体,让智能路灯可以实时的了解到这城市的情况,能感受到这个城市的“温度”,因为它也是这座城市的一部分。
1.智能公用灯光管理系统的部署
该系统适用于电业局、大型工厂、学校等大中型客户,它具有区域管理、集中器管理、灯装置管理、灯装置切断供电等功能。本系统的权限管理模块使用了多种权限的组合方式,能够适应不同的组织结构。方便了对照明的精细管理,使整个系统可以到达自动化、智能化、人性化。
该系统不需要在主站上安装客户端,而是直接浏览器登录。这个系统能把照明设备、收集数据、能耗统计等信息整合在一起,通过广播控制、分组控制、单灯控制等方式,实现了对各个监测目标的控制。
2.路灯控制器
智能路灯控制器采用内置的继电器,通过输出开关量的信号,对装置的开关进行控制;路灯工作状态、故障、工作电压、电流、累计电量等数据均由电压取样电路采集;根据国家电网的框架扩展格式,通过街巷节点控制器与电力载波模块通信,对街巷中的检测数据参数和故障警报等进行了分析。路灯控制器传感器模块将PM25、光照强度、温度、湿度等传感器整合在一起,以便于对系统进行智能控制和处理。
同时,本系统还具有断电状态下的存储功能,能够储存使用者设定的各项参数,并确保断电不会遗失。在路灯控制系统中,采用了一种转换方式,通过 MCU向 LED驱动电源的调光端口输入可调整的电压,从而调整 LED路灯的输出电流。
3.节点控制器
该系统基于ARM的智能路灯节点控制器,上行通道采用的是通讯方式,根据终端通信协议》基础上,进一步发展出专门的通信协议。采用框架扩展的方式与监测中心进行通讯,接收相关的指示和反馈,下行通道由PLC供电线路载波采集,并根据中的帧扩充格式,对单灯终端进行数据采集、传输。该系统由键盘输入、LCD显示构成,具备自动巡视、故障提醒、在线软件更新等功能。
4.安装智能感应装置
配备车辆流量监视器、温度、照度、物体和气体感应器,以达到各种功能。
四、发展趋势
随着智能终端技术与因特网技术的不断发展,LED路灯的应用将涵盖电子、控制、通讯等新技术,从而提高城市道路的服务水平,并逐渐朝着新的方向发展。
1.智能化趋势
在新的情况下,LED智能路灯技术在不断的更新,目前已基本达到了智能控制的水平。但是,随着智能灯的使用,对照明控制技术的需求也越来越大,因此,技术人员必须逐步将电子信息技术和远程通信技术合理地运用到实际操作中去。
2.规范化趋势
现代的灯光系统是高度集成的,所以一般不是单个的厂商在系统的功能方面。但是,在实际应用中,由于各个部件的制造工艺和制造技术的差别,使得产品的兼容性成为了照明产品创新发展的一个重要课题。对照明系统进行全方位的优化,必须建立LED智能路灯的标准化生产模型,这将成为今后智能路灯发展的一个主要趋势。
3.网络化趋势
在信息技术飞速发展的今天,LED智能路灯的应用已经成为了实现LED智能路灯作用的重要保障。智能LED街景智能控制系统的实现,光纤通信、PLC、现场总线技术的应用。
结论:LED智能街灯是我国城市公共照明的一项重要工作,它的主要作用是通过电脑软件实现对街灯进行自动的管理与维修,并通过监控中心实现对每个街灯的遥控、无极的调节,并与光控技术相结合,实现分区、时段、区域的调整,完全由系统实现,不需要人为的干涉。达到了对街灯的需求,实现了城市的智能照明。
参考文献
[1]李辉,孙云增,梁康元,等.基于碳中和背景下节能示范园区智慧能源管理平台的设计与研究[J].能源与环保.2021,(10):69-71.