LED智能路燈在智慧公共照明管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

譚冠銘

摘要：隨著城市進程的高速發(fā)展，照明設(shè)施建設(shè)成為市政設(shè)施建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)，各地在取得了相應(yīng)的成績的同時，相應(yīng)的問題也相繼出現(xiàn)。目前主要存在的問題有高能耗、高電費、損耗大；路燈設(shè)備分散、效率低、管理困難、成本高；路燈的損壞、線纜被盜情況嚴(yán)重等問題。為了充分解決這些問題，智能照明管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。智能照明管理系統(tǒng)充分實現(xiàn)了智能化照明以及二次節(jié)能的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智慧城市；LED路燈；智能路燈；綠色照明；路燈系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）05-0242-02

智能路燈通過采用兼容國際標(biāo)準(zhǔn)的電力線載波通信技術(shù)、PWM（脈沖調(diào)制）數(shù)字化亮度調(diào)節(jié)技術(shù)和無線GPRS 通信技術(shù)等，達(dá)到對路燈的遠(yuǎn)程控制與管理，從而實現(xiàn)最優(yōu)的照明節(jié)能。智能路燈具有根據(jù)晝夜、車、人流量變化進行自動調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、實時監(jiān)控等功能，能夠大幅節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，節(jié)省維護成本，對城市智慧照明具有十分重要的意義。

1 城市公共照明的現(xiàn)狀

在社會、經(jīng)濟、技術(shù)高速發(fā)展的今天，城市基建日新月異，簡單的遠(yuǎn)程控制及時控手段已經(jīng)無法滿足當(dāng)下需求。每當(dāng)夜幕降臨后，路燈照明成了城市能耗的主要設(shè)施之一，城市照明缺乏有效的管理問題越來越突出，由此帶來的照明設(shè)備過度照明、白天亮燈、早亮燈、晚熄燈等造成的電力浪費愈來愈嚴(yán)重。

因此，道路照明的節(jié)能成了城市節(jié)能的首要目標(biāo)，良好的城市照明能帶來巨大的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。不管是路燈照明還是景觀照明都能讓這個城市的面貌煥然一新。為了實現(xiàn)科學(xué)照明、綠色照明、節(jié)約能源、減低能耗，建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效、生態(tài)環(huán)保的城市照明環(huán)境，確保城市照明節(jié)能減排任務(wù)全面完成，實施照明智能化、節(jié)能化建設(shè)已刻不容緩。

2 LED路燈在道路照明應(yīng)用的優(yōu)勢

LED 路燈作為現(xiàn)代綠色照明的新能源，具有環(huán)保無污染、安全、耗電少、光效高、壽命長等特點，符合當(dāng)下資源緊缺的現(xiàn)代社會，因此越來越受到人們的重視，對城市照明節(jié)能的意義非常重大，主要是應(yīng)用在主干路、次干路、城鄉(xiāng)道路、城市廣場等領(lǐng)域。

實現(xiàn)新型智慧城市，利用LED路燈作為載體是最好的實施途徑。相對于其他傳統(tǒng)燈具，LED路燈將成為城市照明建設(shè)中節(jié)能改造的最佳選擇，且具有以下無可比擬的優(yōu)勢：1、光效高，與傳統(tǒng)燈具相比，能夠節(jié)約60%-80%的電費支出；2、分散數(shù)個LED模塊，徹底解決大功率LED散熱問題，燈具散熱器多面立體結(jié)構(gòu)與空氣接觸面積大，加速空氣自然對流，散熱效果好；3、專利二次非成像光學(xué)系統(tǒng)，有多種配光方案可選，滿足各種道路對照度、亮度的要求，符合道路照明標(biāo)準(zhǔn)；4、可輕松對LED和電器模組進行規(guī)換，無須更換整套燈具，從而使系統(tǒng)升級和維護工作簡單易行，安裝方式靈活。

3 路燈照明智能控制方案設(shè)計

路燈智能照明控制系統(tǒng)主要由主站管理軟件、集中控制器、回路控制器和PLC單燈控制器等四部分組成。該系統(tǒng)是為了實現(xiàn)單燈控制的目標(biāo)，利用遍布全市的城市照明路燈作為感知節(jié)點，綜合運用智能化控制功能，物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)，在照明的原有功能基礎(chǔ)上擴展智能控制模式、實時監(jiān)控、定位報警、數(shù)據(jù)查詢、地圖引導(dǎo)等功能，使路燈照明的管理更加方便、靈活，從而實現(xiàn)智慧燈桿“掌握城市動態(tài)、感知城市冷暖”。

3.1 部署智慧公共照明管理平臺

智能照明控制系統(tǒng)主要用于電業(yè)局、物業(yè)、工廠、市政、學(xué)校等大中型用戶，對用電量進行科學(xué)管理，具有區(qū)域管理、集中器管理、燈裝置管理、線損分析以及對燈裝置停送電功能。其權(quán)限管理模塊采用多級權(quán)限組模式，可適用于各種復(fù)雜組織機構(gòu)的使用。便于對于照明進行精細(xì)管理，使用照明系統(tǒng)更加自動化、智能化、人性化。

系統(tǒng)主站通過瀏覽器直接登錄，無須安裝客戶端。系統(tǒng)可將監(jiān)測范圍內(nèi)所有燈具設(shè)施、數(shù)據(jù)采集、故障報警、能耗統(tǒng)計集于一體，并通過廣播控制、分組控制和單燈控制實現(xiàn)對不同監(jiān)控對象的控制功能。

3.2 安裝集中控制器和節(jié)點控制器

照明控制器是智能照明管理系統(tǒng)中重要的組成部分，詳細(xì)如下介紹：

（1）在配電柜中加裝集中控制器設(shè)備；連接集中控制器與管理后臺，通過GPRS/4G，LAN等方式。

智能集中控制器作為現(xiàn)場主控核心，與智能照明控制器以及其他擴展設(shè)施，構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)通訊控制網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合監(jiān)控中心及相應(yīng)軟件系統(tǒng)，為用戶提供照明控制箱及單燈智能化解決方案，專門實際用于監(jiān)測、控制、測量和診斷戶外照明設(shè)施，以實現(xiàn)按需照明、節(jié)能減排、精細(xì)管理的目的。

（2）安裝節(jié)點控制器，安裝在燈具、燈桿，或直接使用電源內(nèi)置節(jié)點控制器的LED燈具；登記燈具的地理坐標(biāo)信息。

采用兼容國際標(biāo)準(zhǔn)的電力線載波通信技術(shù)，與中間層設(shè)備及其他擴展設(shè)施構(gòu)成現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)通訊控制網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合數(shù)據(jù)中心以及相應(yīng)軟件系統(tǒng)，為用戶提供端到端的單燈網(wǎng)絡(luò)解決方案，專門設(shè)計用于監(jiān)測、控制、測量和診斷室外照明燈具，可以實現(xiàn)每盞燈具的開關(guān)、無極調(diào)光控制，監(jiān)控每盞燈具的使用年限和運行狀況，并報告任意故障的確切位置，從而實現(xiàn)最優(yōu)的照明節(jié)能，并延長燈具壽命，大幅降低維護成本。

3.3 安裝智能傳感設(shè)備（可選）

安裝車流量視頻檢測器，溫度、光照度、物體及氣體傳感器等設(shè)備，實現(xiàn)不同的功能。

4 結(jié)束語

LED智能路燈有助于加強公共照明管理信息化的建設(shè)，道路照明管理系統(tǒng)主要是由計算機系統(tǒng)軟件自動管理和維護，在管理中心可實現(xiàn)對道路上的每一盞路燈可進行遠(yuǎn)程控制和智能無極調(diào)光，即結(jié)合光控、又根據(jù)日夜更替進行亮度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)分時段、分區(qū)域的調(diào)節(jié)，所有控制操作均有系統(tǒng)自動完成，無須人工干預(yù)即可完成路燈的照明需求，真正意義上實現(xiàn)按需照明，實現(xiàn)了城市智慧照明管理。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】