陳偉強(qiáng)

摘 要：下文中，筆者將具體闡述并分析市政道路路燈設(shè)計(jì)中節(jié)能要點(diǎn)和防盜策略，以提升市政環(huán)境質(zhì)量、服務(wù)城市交通運(yùn)輸和人民出行為目標(biāo)，針對筆者參與市政道路路燈設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，論述市政路燈電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的注意事項(xiàng)與要點(diǎn)因素，有關(guān)設(shè)計(jì)單位與設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)在科學(xué)知識理念指導(dǎo)下，不斷提升個(gè)人專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，研究學(xué)習(xí)各國、各地方關(guān)于市政路燈電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功案例，從中汲取知識與經(jīng)驗(yàn)，并與我國市政建設(shè)管理現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)市政路燈電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的持續(xù)創(chuàng)新和改革。

關(guān)鍵詞：市政路燈；電氣系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)

文章就城市路燈交通在電氣控制系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)和應(yīng)用展開論述，對市政路燈的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行探討，集中分析當(dāng)前市政路燈面臨的一些主要的電氣設(shè)計(jì)和應(yīng)用問題，對市政路燈的電氣系統(tǒng)做出優(yōu)化。

1 市政路燈在節(jié)能設(shè)計(jì)上的優(yōu)化

1.1 采取半光的設(shè)計(jì)模式

在一般的情況下，關(guān)閉一半光源的方式能夠?qū)?jié)約能源有顯著的作用，在這種情況下路燈照明的過程中節(jié)電高達(dá)50%，這種半光的模式在總體上能夠節(jié)約30%?，F(xiàn)階段，全球各地都存在電力資源枯竭、短缺、供應(yīng)不足等諸多問題，為了實(shí)現(xiàn)人類社會發(fā)展與環(huán)境二者間的可持續(xù)發(fā)展，外國和我國都各自開展了大量工作、出臺相關(guān)政策、法律法規(guī)，以實(shí)現(xiàn)電力能源的節(jié)約，而市政路燈電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃是其中一項(xiàng)重要方面。盡管，市政路燈電力系統(tǒng)的節(jié)電模式，只能作為一種權(quán)宜之計(jì)，起到短期緩解電力短缺的作用，但大大的降低了照明的水平，對于路段交通會帶來不利的影響，嚴(yán)重威脅到行人的生命安全，公共交通秩序也會為此而付出代價(jià)。

1.2 環(huán)形電感鎮(zhèn)流器在市政路燈設(shè)計(jì)中的使用

氣體放電燈在市政路燈設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅耗費(fèi)電源，并且為了保證氣體釋放與電燈相匹配，需要使用電感鎮(zhèn)流器，也相應(yīng)增加了功率的消耗。相比傳統(tǒng)的磁性鎮(zhèn)流器，由于環(huán)形電感鎮(zhèn)流器使用的是環(huán)形鐵心和線圈，使環(huán)形磁芯和磁場的直線和曲線響應(yīng)電路的磁力分布更加合理，進(jìn)一步提高通量和降低鐵的繞組幾何損失，降低了總功耗，可廣泛用于在高壓鈉燈、汞燈和金屬鹵化物燈。同時(shí)要注意，為了減少這種損耗鎮(zhèn)流器的唯一方式是對光源的功耗進(jìn)行優(yōu)化，因此占主要比例的街道照明系統(tǒng)的功耗不會降低。

1.3 降壓穩(wěn)壓器的智能調(diào)光技術(shù)

智能調(diào)光技術(shù)是降壓穩(wěn)壓器的主要功能，降壓穩(wěn)壓器安裝在配電回路的起端路燈，在午夜時(shí)分接近的時(shí)候，回路電壓開始逐漸的降低，隨著時(shí)間的過去，就會一步一步的降低電壓。這其中節(jié)約的原則有2個(gè)，一個(gè)是高壓鈉燈保持電壓低于220V，因此，減少環(huán)路電壓的情況下路燈不會熄滅；二是由于夜間較少的電力用戶的休息，負(fù)荷低，電網(wǎng)電壓高于220V以上，過大的電壓會消耗一些額外的能量，使用這種裝置是為了避免這一部分的浪費(fèi)。應(yīng)當(dāng)指出，這種方法實(shí)際上是一個(gè)降壓功率分配電路，該電路中運(yùn)行的燈都是低電壓。

2 市政路燈電氣化防盜報(bào)警燈電纜系統(tǒng)

2.1 市政路燈電氣防盜報(bào)警機(jī)制

220V路燈的中心是路燈線路控制箱，大約有500m的控制供電半徑，來自信號發(fā)生器的監(jiān)控設(shè)備和報(bào)警主機(jī)組件燈線。信號發(fā)生器安裝在路燈控制箱，控制面板充電裝置安裝在直線段的終點(diǎn)路燈。在正常情況下，當(dāng)白天的時(shí)候電力線的路燈會接受到信號，該信號發(fā)生器的幅度由檢測的脈沖信號來確定電纜的完整性，并發(fā)送一定頻率的脈沖調(diào)制信號線。

報(bào)警主機(jī)：線路供電的街道燈在夜間，通過對路燈的線間電壓信號檢測，能夠確定電纜的完整性。如果是因?yàn)殡娫淳€在夜間不正常供電的原因，由電壓檢測信號發(fā)生器將發(fā)送一個(gè)脈沖信號的電纜，這兩個(gè)設(shè)置中，因?yàn)殡妷旱蜁r(shí)燈電纜信號盜竊未損壞的信號被發(fā)射，高頻脈沖調(diào)制的作用就會被接收到，這種控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，不會出現(xiàn)由于受電力線停電誤報(bào)的情況。在系統(tǒng)正常狀態(tài)下，如果路燈在電纜的末端安裝到被監(jiān)控報(bào)警主機(jī)沒有檢測到這些信號，系統(tǒng)就會顯示燈電纜被盜損失，這時(shí)候GSM通信模塊開始運(yùn)行，獲取信息并發(fā)送到信息的管理中心。

2.2 組成結(jié)構(gòu)與函數(shù)信號發(fā)生器

一是，MCU和復(fù)位監(jiān)控模塊。單芯片閃存微控制器與主芯片來完成掉電檢測，傳輸控制、電源管理和電池開關(guān)脈沖信號，內(nèi)部信號發(fā)生器。復(fù)位運(yùn)行在MCU的看門狗芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控模塊，單片機(jī)死機(jī)一次，它將被強(qiáng)制復(fù)位MCU恢復(fù)正常運(yùn)行，看門狗芯片對信號發(fā)生器的長期可靠運(yùn)行提供保障。

二是，市政路燈的電源管理模塊。市政路燈電源管理模塊是路燈電氣系統(tǒng)的核心組成部分，決定了市政路燈電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率高低。其能夠確保市政路燈電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)增強(qiáng)電路電壓數(shù)值穩(wěn)定性，排除外部環(huán)境中電磁波的干擾。設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意挑選電源管理模塊中應(yīng)用的電池類型，我國通常在市政路燈電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中采用12V電壓的鉛酸種類電池，并使用交流電源為路燈電氣系統(tǒng)輸送電力，為了有效延長電源電池的使用期限，建議管理者定期應(yīng)用電源線路，激活電池。

2.3 市政路燈電氣系統(tǒng)中的防盜報(bào)警裝置

市政路燈電氣系統(tǒng)的防盜報(bào)警裝置構(gòu)成繁復(fù)，包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)、電池、電源管理模塊、信號檢測模塊、掉電檢測模塊、信息存儲模塊、復(fù)位控制模塊和單機(jī)片等零部件。路燈電氣系統(tǒng)的防盜報(bào)警裝置的工作原理和操作步驟如下：一是，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的防盜布防與監(jiān)控；二是，采用了GSM信息傳播技術(shù)，將報(bào)警信號傳輸給中心系統(tǒng)；三是，使用多層防盜密碼；四是，防盜報(bào)警裝置與電話自動(dòng)撥號系統(tǒng)相結(jié)合；五是，可以根據(jù)要求設(shè)計(jì)多組自動(dòng)報(bào)警電話；六是，報(bào)警系統(tǒng)可以設(shè)定運(yùn)行間隔時(shí)間，降低電力的損耗。

綜上所述，市政路燈與于城市生活有著很強(qiáng)的聯(lián)系，保障城市夜晚交通狀況。有關(guān)單位與設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)化市政路燈電氣設(shè)計(jì)方法，解決解決路燈耗能巨大、人力大量浪費(fèi)的問題，使用太陽能、聲控和光控系統(tǒng)等節(jié)能設(shè)計(jì)方案，為城市健康、可持續(xù)發(fā)展提供幫助與保證。

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[3]朱新磊，李祎.市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)探析[J].科技視界，2015，（21）：326.

（作者單位：大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）