節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制策略

胡常林

（廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南寧卷煙廠　廣西　南寧　530000）

節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制策略

胡常林

（廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南寧卷煙廠廣西南寧530000）

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能道路照明系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，而智能照明控制策略作為該系統(tǒng)的重要組成部分，必須高度重視其應(yīng)用與發(fā)展。本文在此背景下，主要分析了節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成，并研究了具體的智能照明控制策略，最后探討了其技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)而為之后的節(jié)能道路照明系統(tǒng)提供建議。

節(jié)能道路照明系統(tǒng)；智能照明控制；策略

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)道路行業(yè)也在快速的發(fā)展，且大多數(shù)道路中均已安裝了相應(yīng)的照明系統(tǒng)。但就目前情況來(lái)看，大多數(shù)道路采用的照明系統(tǒng)依舊是傳統(tǒng)的照明方式，即為通過(guò)時(shí)控、光控，甚至是手動(dòng)控制的方式控制照明系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，且僅有一小部分的道路照明系統(tǒng)采取了節(jié)能智能照明控制方式，此種方式的應(yīng)用不僅降低了道路照明的質(zhì)量，還導(dǎo)致了大量的電能浪費(fèi)。在此情況下，就體現(xiàn)出了智能照明系統(tǒng)的強(qiáng)大優(yōu)越性，因此，人們?cè)絹?lái)越重視的智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用。

1　節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)構(gòu)成分析

一般情況下，節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)主要由以下幾方面構(gòu)成：①運(yùn)維終端，其是智能控制系統(tǒng)中的一種管理軟件；通過(guò)應(yīng)用運(yùn)維終端，可隨時(shí)獲得整個(gè)照明系統(tǒng)實(shí)時(shí)工作狀態(tài)信息。通過(guò)采用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，其還可以連接路燈管理中心。而通過(guò)采用無(wú)線方法獲得的系統(tǒng)信息，若此時(shí)已經(jīng)獲得了授權(quán)，還可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控，進(jìn)而有效的解決了人工巡查費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，最終使得系統(tǒng)控制效率得到了明顯的提高。②管理中心。其是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞，且其主要目的是對(duì)三遙進(jìn)行有效的管理與控制；現(xiàn)階段，最長(zhǎng)使用的技術(shù)為GPRS技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理，并可以清楚的顯示系統(tǒng)整體與某個(gè)路燈的電量參數(shù)，之后再由程序自動(dòng)執(zhí)行或依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)照明需求對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的控制。③路燈采集器，其操作較為簡(jiǎn)便，主要是采用電力載波檢測(cè)分回路每盞燈的工作狀態(tài)，并將采集到的電量數(shù)據(jù)信息傳遞到管理中心。④智能單燈節(jié)電單元，此階段不需要改動(dòng)路燈原油裝置與線路，雖然操作簡(jiǎn)便，但性價(jià)比較好，同時(shí)可對(duì)相應(yīng)的照明燈進(jìn)行節(jié)能控制，并將控制數(shù)據(jù)及時(shí)上傳。

2　節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制策略

對(duì)于節(jié)能道路系統(tǒng)控制中的智能照明控制，其主要實(shí)行交通流量傳感器、光控措施，然后再根據(jù)人體工程學(xué)中的視覺(jué)理論，并通過(guò)采用分時(shí)段與分區(qū)域場(chǎng)景控制策略，選用最優(yōu)控制策略，即為T(mén)PO，最終智能化控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)情況。其中，場(chǎng)景控制即為通過(guò)對(duì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，并在對(duì)與系統(tǒng)存在密切聯(lián)系的交通流量、環(huán)境照度等因素進(jìn)行充分考慮的情況下，根據(jù)之前制定的控制策略，對(duì)路燈熟路電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，然后通過(guò)調(diào)壓式調(diào)光輸出方法，有效控制路燈在不同情況下的不同工作狀態(tài)，最終建立多樣化道路照明場(chǎng)景。場(chǎng)景控制不僅可以提高照明的質(zhì)量，還可有效控制電能實(shí)際消耗情況。

此外，節(jié)能道路照明系統(tǒng)智能照明控制策略主要表現(xiàn)在以下幾方面：①環(huán)境參數(shù)輔助控制策略，此策略主要是依據(jù)交通流量、天氣等的實(shí)際環(huán)境參數(shù)，對(duì)照明控制系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的措施。同時(shí)還需對(duì)當(dāng)前時(shí)間自然光照度進(jìn)行充分的考慮，進(jìn)而全面消除環(huán)境光中的突變連續(xù)性干擾和尖峰干擾，并妥善調(diào)整路燈開(kāi)關(guān)時(shí)間與時(shí)刻，然后再實(shí)行相對(duì)應(yīng)的開(kāi)燈與關(guān)燈措施。此外，因每個(gè)路段交通流量的不同，應(yīng)在充分考慮每個(gè)路段流量實(shí)際情況的前提下，對(duì)路面光照度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而全面提高照明質(zhì)量和節(jié)能效果。②群組控制策略。在相同的照明回路中，不同路燈的位置也是不一樣的，所以，照明控制需求方面也會(huì)存在一些差異。此時(shí)就需要嚴(yán)格檢測(cè)、控制單燈節(jié)點(diǎn)，并制定不同燈具場(chǎng)景，然后在嚴(yán)格遵循相關(guān)通信協(xié)議的前提下，實(shí)現(xiàn)兩者的組合與配置。③分時(shí)段照明控制策略。在道路照明較為繁忙的階段，應(yīng)控制路燈處于較高的照度狀態(tài)；而當(dāng)在午夜道路交通流量較小階段，應(yīng)控制路燈處于較低的照明狀態(tài)；此外，在特殊天氣或節(jié)假日情況下，應(yīng)實(shí)行智能調(diào)整控制策略，其中，精準(zhǔn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用可為分時(shí)段照明控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供保障。④閉環(huán)回路照明控制策略。在晚上12點(diǎn)之后，應(yīng)依據(jù)行駛車輛行進(jìn)方向，以及其大致的位置，然后在車輛前方的路段處，實(shí)行此控制策略。

3　節(jié)能道路照明系統(tǒng)智能照明控制的技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1節(jié)能道路照明系統(tǒng)智能開(kāi)關(guān)探討

在不同的地區(qū)，道路的經(jīng)緯度也是不同的，且各地區(qū)日出日落時(shí)間也是不同的。但通過(guò)研究該地區(qū)一年四季中日出日落的時(shí)間，可繪制出該地區(qū)時(shí)間控制曲線，然后將其應(yīng)用于開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。同時(shí)，就算是相同的道路，行人與車輛的出行規(guī)律也是不同的，所以，應(yīng)依據(jù)出行相關(guān)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，適當(dāng)調(diào)整該道路智能開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)智能開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的控制程序，進(jìn)而有效控制與調(diào)節(jié)該道路照明系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)與平滑情況。此外，還應(yīng)依據(jù)道路實(shí)際照度需求，設(shè)置具有差異性的照度數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而在穩(wěn)定電壓的同時(shí)，延長(zhǎng)路燈使用期限、節(jié)約電能。

3.2Web技術(shù)以及B/S模式的應(yīng)用

將Web技術(shù)應(yīng)用于道路照明智能控制系統(tǒng)中，可充分利用Web服務(wù)支持開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而發(fā)揮出道路智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用面廣、操作性良好的作用。在智能照明系統(tǒng)中，通過(guò)結(jié)合路燈遠(yuǎn)程控制管理與Web技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)建Web服務(wù)器的目的。這樣一來(lái)，無(wú)論何時(shí)何地，用戶只需通過(guò)瀏覽Web瀏覽器的網(wǎng)頁(yè)，就可訪問(wèn)服務(wù)器上發(fā)布的Web形式的數(shù)據(jù)，并對(duì)站點(diǎn)分布、設(shè)備狀態(tài)、曲線展示、報(bào)表展示、數(shù)據(jù)分析等信息進(jìn)行查詢，進(jìn)而對(duì)制動(dòng)日期內(nèi)的電能質(zhì)量情況進(jìn)行及時(shí)的、全面的掌握。除此之外，還可隨時(shí)下載PDF與Excel等格式的報(bào)表資料。

此外，作為系統(tǒng)信息發(fā)布平臺(tái)，Web服務(wù)器可以依據(jù)瀏覽器的請(qǐng)求，叢數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)的信息，并在形成新的頁(yè)面之后，將其返還給Web瀏覽器，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享。此外，對(duì)于在B/S模式前提下建立的路燈遠(yuǎn)程智能控制管理系統(tǒng)，其總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、控制、維護(hù)、升級(jí)等工作均較為簡(jiǎn)便，且方便擴(kuò)展，從而對(duì)路燈進(jìn)行直觀的、實(shí)時(shí)的、遠(yuǎn)程的檢測(cè)控制與分析。

3.3擴(kuò)頻電力載波通訊及遠(yuǎn)程通信技術(shù)

現(xiàn)階段，通過(guò)應(yīng)用GPRS的Internet的計(jì)入功能，就可實(shí)現(xiàn)建立以Internet為通道和以GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的通信模式的目的。同時(shí)，通過(guò)擴(kuò)頻電力載波通訊方法以及遠(yuǎn)程通信技術(shù)，在采用電力網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸與對(duì)道路照明系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行控制時(shí)，不需要重新布置線路就可對(duì)道路照明系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，進(jìn)而全面降低投入成本。此外，雖然道路照明系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布范圍較廣，但只需要采用GPRS網(wǎng)絡(luò)，就可實(shí)時(shí)、全面的采集所有設(shè)備的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)還可將設(shè)備采集到的電力數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的傳送到智能照明控制系統(tǒng)管理中心，最后通過(guò)通信服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的處理。GPRS前置可以采集所有和其連接的塊上的所有數(shù)據(jù)參數(shù)，并將所有的參數(shù)記錄到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)所有RTU的控制。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，還有其他的智能技術(shù)均呈現(xiàn)在人們眼前，并在眾多領(lǐng)域中已得到了廣泛的應(yīng)用。此外，通過(guò)采用計(jì)算機(jī)控制與網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，可建立智能化節(jié)能道路照明系統(tǒng)。通過(guò)應(yīng)用此系統(tǒng)，不僅提高了道路照明系統(tǒng)的管理水平，還能在達(dá)到道路照明要求的基礎(chǔ)上，節(jié)省大量的能耗，進(jìn)而符合國(guó)家節(jié)能降耗的政策。

[1]張志明，莊瑋琳，余有靈，等.節(jié)能道路照明系統(tǒng)的無(wú)線智能控制設(shè)計(jì)[J].照明工程學(xué)報(bào)，2010（21）.

[2]謝永，許煒，王新勇.基于ARM的智能節(jié)能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2012（20）.

[3]龔志廣.智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)研究[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014 （4）.

[4]章君達(dá)，陸覺(jué)民，向群.城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能控制方法的實(shí)現(xiàn)[J].能源工程，2011（4）.

U491.5+3

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1673-0038（2015）41-0263-02

2015-9-18