張聲昱

路燈智能化監(jiān)控技術(shù)在節(jié)能改造中的實(shí)踐應(yīng)用

張聲昱

在城市化建設(shè)持續(xù)推進(jìn)背景下，城市道路照明設(shè)備及類型越來越多，在方便人們出行、美化城市環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用，但是也增大了城市供電壓力，加劇了能源危機(jī)，如何減少路燈電能浪費(fèi)現(xiàn)象，提高電能利用率，是當(dāng)前城市規(guī)劃建設(shè)中的熱點(diǎn)問題。各種先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，使得智能化城市成為必然發(fā)展方向，將智能化監(jiān)控技術(shù)與照明系統(tǒng)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路燈的節(jié)能改造，不僅可以節(jié)約大量電能，而且還提高了對(duì)照明系統(tǒng)的管控力度，對(duì)加強(qiáng)城市照明系統(tǒng)管理具有重要意義，文章對(duì)其實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

一、路燈節(jié)能改造的重要性

照明系統(tǒng)是城市電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要組成部分，路燈所消耗的電能，在城市電能總消耗量中所占比重較大，利用智能化監(jiān)控技術(shù)對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造，能夠根據(jù)實(shí)際照明需求，對(duì)路燈工作狀態(tài)加以合理調(diào)控，實(shí)現(xiàn)電能的有效利用，進(jìn)而節(jié)省大量能源，避免出現(xiàn)電能浪費(fèi)問題，減少照明系統(tǒng)總耗電量，以此來緩解城市用電緊張問題。同時(shí)，在照明系統(tǒng)中應(yīng)用智能化監(jiān)控技術(shù)，能夠時(shí)刻獲取其動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息，城市道路管理部門可以以此作為依據(jù)，對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行管理和調(diào)控，在保證其工作性能良好的同時(shí)，確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性，顯著提升了城市照明系統(tǒng)管理水平。

二、路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理

在利用智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)路燈進(jìn)行節(jié)能改造之前，應(yīng)先了解系統(tǒng)組成及工作原理，為該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1.路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)組成

城市路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成，分別包括后端監(jiān)控中心、傳輸層、前段控制設(shè)備層，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。后臺(tái)監(jiān)控中心是城市路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)的核心，一般設(shè)立在城市道路管理部門辦公室，主要由調(diào)控穩(wěn)壓柜和遠(yuǎn)程控制器組成，其作用是對(duì)路燈運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程采集、存儲(chǔ)、分析和處理。然后結(jié)合業(yè)務(wù)需求，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)，向遠(yuǎn)程照明控制終端下達(dá)調(diào)控指令，再以電力載波的形式，通過單燈控制器來改變對(duì)應(yīng)路燈的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。在這個(gè)過程中，傳輸層起到雙向傳遞數(shù)據(jù)信息作用。

路燈智能調(diào)光監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

城市路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，是以模塊形式運(yùn)轉(zhuǎn)工作的，其主要分為主站模塊、子站模塊和通訊模塊三大部分。主站模塊即系統(tǒng)的控制中心，都是由主站負(fù)責(zé)的，其功能和作用的發(fā)揮，需借助電腦和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，只有確保主站運(yùn)行狀態(tài)的良好性，才能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到強(qiáng)有力管理與控制。利用主站兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠結(jié)合城市照明系統(tǒng)具體分布情況，在合適的位置建設(shè)本地分站，與主站相連接，分站能夠?qū)⑺鶎俜秶鷥?nèi)、不同類型路燈運(yùn)行情況反饋至主站，主站再根據(jù)照明需求，在控制器的幫助下，對(duì)路燈進(jìn)行集中控制和單個(gè)控制。通訊模塊是接通主站和分站的關(guān)鍵，可直接用無線方式完成通訊，也可將無線通訊與有線通訊相結(jié)合，確保主站和分站信息傳輸?shù)目煽啃院透咝浴?/p>

三、路燈智能化監(jiān)控技術(shù)在節(jié)能改造中的實(shí)踐應(yīng)用

1.路燈智能化監(jiān)控技術(shù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及手段

明確路燈智能化節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，能夠確保節(jié)能改造的針對(duì)性和有效性，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期改造效果，所以，在實(shí)踐過程中，必須以相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為規(guī)范，采取最為合適的改造手段和方法。首先，應(yīng)保證照明系統(tǒng)可靠性，沿道路兩側(cè)分布的路燈，在縱向上必須做到常亮，在進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，增設(shè)自動(dòng)控制開關(guān)的路燈不能超過總數(shù)的一半，呈相間錯(cuò)開分布。其次，在白天環(huán)境下，如果光線可視范圍大于100m，則路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉電源開關(guān)，并且在光線可視范圍小于100m時(shí)，能夠自動(dòng)接通電源。另外，還應(yīng)該利用智能化監(jiān)控技術(shù)，使路燈能夠結(jié)合自然環(huán)境下的實(shí)際光照程度及照明需求，對(duì)其自身光照強(qiáng)度加以控制，以降低電能損耗。最后，照明系統(tǒng)還應(yīng)該能夠?qū)β窡艄庠垂β蔬M(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)，尤其是在夜間狀態(tài)下，當(dāng)深夜路上沒有行人或者車輛時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)斷開電源功能，避免電能浪費(fèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在利用智能化監(jiān)控技術(shù)，對(duì)城市照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，應(yīng)確保改造設(shè)計(jì)方案的合理性，明確節(jié)能改造目標(biāo)，以原有照明系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合路線分布情況，科學(xué)配置各種智能化監(jiān)控設(shè)備。不同智能化監(jiān)控設(shè)備都有著各自的布設(shè)要求，對(duì)于數(shù)據(jù)采集器來講，應(yīng)從路燈運(yùn)行信息采集方面，對(duì)其安裝位置及方式進(jìn)行分析，既要保證所采集到信息的全面性和時(shí)效性，又能夠在第一時(shí)間將所得信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，為管理和控制路燈提供可靠依據(jù)，同時(shí)還需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)回路信息及控制指令進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，在安裝路燈智能化儀器的時(shí)候，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定將其放置到專用箱柜中，采取上鎖措施加以保護(hù)，避免因人為破壞造成儀器損傷。并在支撐桿范圍內(nèi)設(shè)置線纜，根據(jù)路燈控制需求，對(duì)線纜進(jìn)行合理分布，保證路燈控制效果的良好性。另外，在敷設(shè)電源線、網(wǎng)絡(luò)線、防護(hù)管的時(shí)候，應(yīng)同步進(jìn)行，做好管線之間的協(xié)調(diào)工作，確保三者分布的合理性，在保證三者各自作用都能有效發(fā)揮的同時(shí)，避免出現(xiàn)相互干擾現(xiàn)象，尤其是電源線和網(wǎng)絡(luò)線，應(yīng)作上標(biāo)記區(qū)分開，杜絕出現(xiàn)纏繞問題，方便后期維護(hù)和線路改造。最后，在設(shè)置監(jiān)控計(jì)算機(jī)的時(shí)候，所選地點(diǎn)大多在城市道路管理部門辦公室，設(shè)有專門人員負(fù)責(zé)操控和管理，能夠通過液晶顯示屏將路燈運(yùn)行狀態(tài)信息顯示出來，根據(jù)道路照明需求，向子站下達(dá)控制指令，來改變對(duì)應(yīng)的路燈的照明情況。

3.路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)子站建設(shè)

在路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)中，各個(gè)路燈的具體管理與控制，是由子站完成的，路燈類型、節(jié)能方式、三相電功率分配等，都會(huì)對(duì)子站提出不同的要求，在建設(shè)本地子站時(shí)，需要從這幾方面進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而保證每個(gè)路燈開關(guān)設(shè)置的合理性。子站建設(shè)一般分三步完成，第一步，先了解不同路段的具體照明需求，包括照明范圍、照明強(qiáng)度、光源功率等，構(gòu)建與之配套使用的通信系統(tǒng)，確保子站能夠時(shí)刻獲取路燈的運(yùn)行狀態(tài)信息。第二步，對(duì)每處路段周圍環(huán)境進(jìn)行全面勘察，根據(jù)自然光線變化情況，設(shè)置控制時(shí)間表，來控制路燈光照在不同時(shí)間段做出對(duì)應(yīng)變化，滿足道路實(shí)際照明需求。第三步，子站所屬范圍內(nèi)的所有路燈控制時(shí)間表，都應(yīng)該統(tǒng)一保存到制定存儲(chǔ)裝置中，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改寫，使控制時(shí)間表信息發(fā)生變化，保證路燈管理與控制的合理性及科學(xué)性。

四、結(jié)語

電能是生產(chǎn)生活必不可少的基礎(chǔ)能源，基于現(xiàn)代化城市建設(shè)與發(fā)展的需求，對(duì)電能供應(yīng)量提出了更高的要求，尤其是照明系統(tǒng)方面，使得眾多城市都出現(xiàn)了電能供應(yīng)不足問題，能源危機(jī)問題日益突出。為改善城市當(dāng)前用電現(xiàn)狀，應(yīng)充分利用智能化監(jiān)控技術(shù)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高路燈的節(jié)能型，貫徹落實(shí)城市電能節(jié)約工作。就當(dāng)前城市路燈智能化監(jiān)控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況來看，其中還有很多不足之處有待解決，所以必須加大對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究及實(shí)踐力度，進(jìn)而才能充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和穩(wěn)定發(fā)展提供電能保障。

武漢路燈管理局）