智能控制系統在LED路燈中的應用

朱必澤

重慶兩江智慧城市投資發展有限公司 重慶 401135

正文：

隨著世界能源危機加劇、溫室氣體排放日益嚴重等綜合性因素的影響，節能減排、保護環境成為全球共識。從京都議定書到哥本哈根締約國大會，世界各國都將節能減排工作提高到了一個新的高度。中國政府莊嚴承諾：將減少經濟增長下的二氧化碳排放量，相對于比2005年的碳排放水平，到2020年“碳強度”將減少40%到45%。

為積極落實國家“十二五”節能減排工作要求，加快實施重點領域節能改造。據統計，城市路燈照明占我國照明耗電30%左右的比例，城市道路照明改造方向以LED等替換高壓鈉燈為主，但管理模式較為傳統，控制手段單一，增設智能控制系統進行高效管控，管理節能減排極為迫切。

路燈智能控制系統。就是結合通信技術，利用大數據、物聯網、計算機技術，對快速發展的道路照明系統實現自動化和智能化監控管理, 從而達到預防事故的發生, 提高照明質量及維護、檢修效率；保證道路亮燈率和設備完好率、節約能源、減輕勞動強度,避免相關事故的發生。

路燈智能控制系統方案。在每盞燈具電路前段安裝單燈控制器，在路燈供電設施（配電箱、變壓器）處安裝集中控制器，依托電力載波技術，主動輪巡燈具、燈桿、電纜運行狀態，并將燈具開關狀態、電壓、電流、燈桿傾斜度、電纜漏電電流等參數傳回集中控制器，集中控制器通過運營商2G/3G/4G網絡，以無線通信方式將數據傳回云計算中心進行保存、清洗治理。

路燈智能控制系統拓撲圖

控制策略

逐步釋放光通量。由于現階段LED燈具在壽命期內普遍存在不同程度光衰現象，為滿足《城市道路照明設計標準》CJJ45-2016對城市道路照明的照度均勻度和照度要求。在設計時往往按照要求，考慮光衰因素、維護系數等將LED燈具功率適當提高，當光衰達到標準規定的30%時需進行光源更換。故在燈具剛投用時按照設計功率的70%就能滿足要求，以后根據光衰的實際情況逐步釋放燈具光通量以滿足要求。

分時段調光。根據自然光及人車通行率調節。更具管理調研分析報告，在充分滿足使用的條件下，根據及人車通行率，確定科學的節能管理方案（管理方案可根據實際情況調整），在規定時間段內降低照度，更進一步增加節電率。

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多維控制。可按時間、自然光照度、經緯度智能開啟/關閉LED路燈，亦可進行單燈、回路、區域等分組控制。

路燈智能控制系統管理效果。

1.節能顯著。燈具壽命期按10年計算，光衰按照逐年勻速遞減，每年光衰3%計算，逐年按3%釋放光通量，光衰控制節能率15%；普通道路根據自然光及人車通行率控制節能率22.7%，隧道燈控制節能率14.5%，隧道燈與普通路燈功率比按照1:7計算，節能率21.6%，綜合節能率達到36.6%。

2.精準管護。系統覆蓋面包含了路燈箱變、燈頭、燈桿、電纜等設施和部件，實現城市道路照明系統全要素的實時監測監控。當路燈箱變、燈頭異常或燈桿傾斜、電纜盜割、燈具漏電、用電設備異常接入時均可實時報警。

3.智能派單。系統收到報警信息后，以APP方式將異常點的定位信息、故障類型實時報送管理人員，管理人員綜合相關信息向維護人員直接派單維護，并可在APP上隨時關注維護進程，若管理人員未及時派單，系統將自動搜索距離故障點最近、維護工作量最少的維護人員，以故障恢復時間最短原則自動派單，并收集、存儲維護進程資料備查。

4.恒照度控制。LED燈具在滿足《城市道路照明設計標準》（CJJ45-2015）標準的基礎上，預留30%的光通量，當LED燈具出現一定光衰的情況下，通過管控系統逐步釋放預留光通量，確保LED燈具在壽命期內均滿足道路照明效果，實現道路照明效果恒照度。

5.多維控制。可按時間、自然光照度、經緯度自動開啟/關閉LED路燈，亦可進行單燈/分組控制，有利于打造宜居環境，同時，系統提供靈活的自定義開關燈時間和亮度折線，實現多元化控制策略。

6.自動分析。形成內置資產管理檔案和維護管理檔案。資產管理檔案：對系統下設硬件設備，從出廠日期、安裝日期、維護日期及壽命期進行全生命周期的監控，為運維管理提供輔助決策；維護管理檔案：為維護隊伍提供資料支持和維護記錄查詢支持。對市政道路照明的亮燈率、設備完好率、故障分布情況、實時報警信息及維護及時性進行統計分析。

存在問題

（一）誤報警和不報警。路燈供電回路中包含了市政施工臨時用電、節假日燈飾用電、廣告燈箱用電、交通設備用電等用電設施，且數量、品種均處于變化中，系統信息干擾因素較多，出現少量誤報警和不報警現象。

（二）報警不及時現象。集中控制器安裝區域移動通訊信號不穩定，導致報警信息滯后，影響維護及時性。

結語：智能控制系統能有效節能，進行恒照度控制，實現精準管護、智能派單、多維控制，數據自動搜集存儲，達到智能分析效果，在LED路燈管理中效果顯著。