黑龙江垦区小城镇智能节能路灯系统建设探究

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1、黑龙江垦区小城镇智能节能路灯系统建设探究摘要该系统应用于垦区街道照明中，与传统街道照明所采用的高压钠灯和手动继电器开关控制相比，该系统通过使用现代通信技术，远程对LED路灯开启时间和工作模式进行设置，实现对路灯的智能化控制，从而大幅降低电能损耗,降低传统路灯巡检成本，也实现了国家节能减排的目标，因此有较大的应用前景和推广空间。关键词智能节能LED远程控制一、设计背景据统计全球照明用电占全部用电的20%,而其中很大一部分又是用在户外照明。路灯是城镇照明工程的重要组成部分，它在起着重要作用的同时，也在消耗着大量的能源。传统路

2、灯主要是高压钠灯，一盏路灯的功率约为100w〜400w,一些大型路灯甚至可以达到1000w以上。以一盏路灯200w计算，一个晚上照明12小时，那么一盏路灯就要消耗2.4度电能。假设路灯之间的间距是40米，一条长2公里的街道就有100盏路灯，那么这条街道一晚上消耗的电能就有240度，一年消耗的电能就是9万度。在垦区的主干道和很多次干道，夜晚的人流量和车流量都比较小。特别是在半夜1点钟以后，人流量和车流量一般非常少。但是即使没有人或车经过，这些路灯也是长期点亮的，这时电能就被白白浪费掉了。很多路段真正有效的照明时间只占到了整

3、个照明时间的30%左右，也就是说大部分电能都被浪费掉了。如果有效照明时间是30%,那么一条街道浪费的电能就有12万度。一个垦区这样的街道肯能有几十条以上，每年浪费的电呢个就有好几百万度。在注重经济效益和能源日益紧张的今天，这方面的研究无疑是非常有意义的。二、垦区现有路灯照明（一）路灯光源目前，几乎80%以上的路灯照明都是釆用高压钠灯。虽然它的发光效率还是很高，但是它的寿命短、耗电大、色温差，将来迟早要被淘汰。现阶段，LED照明是一种较新的技术，它具有效率高、寿命长等优点。一个LED路灯，如果要达到和普通的高压钠灯和高压水

4、银灯那样的亮度，大约需要消耗40W以上的功耗，只有传统路灯的30%左右。随着技术的发展，LED已经开始逐渐取代白炽灯，广泛用于各种照明中，目前LED路灯已经在垦区开始试用。目前还有一种太阳能方式LED路灯，它在白天利用太阳能给蓄电池进行充电，晚上利用电池驱动LED照明。这种方式虽然不需要交流供电,但是缺点很多，存在着成本高、功率低/维护量大、电池寿命短、可靠性差等缺点。完全是用太阳能，会造成一些情况下路灯无法使用的问题。所以太阳能路灯目前并没有得到广泛应用。（二）路灯控制系统路灯控制系统是路灯照明系统必不可少的功能组成部

5、分，但从开始阶段就没有得到应有的重视。历经百年的发展,路灯控制系统只是从最初人工开关发展到现在的继电器定时开关，还需要大量的人工故障巡查。近几年，路灯能耗问题引起相关部门重视，新路灯、新技术不断涌现；路灯控制系统也有了长足的发展，向智能化、系统化、自动化方向迈进。智能路灯控制系统不仅节约了人工，减轻了维护工作负荷的同时，还可对路灯照明系统进行二次节能调节，为环境保护做出贡献。三、系统结构智能节能路灯系统由控制中心、节电系统网关、路灯控制器和视频监控模块构成。模块之间通过公网或ZIGBEE无线网络进行数据通信，实现对路灯的

6、智能化控制。（一）控制中心控制中心由一台计算机和配套的软件系统组成。控制中心通过与因特网相连接，控制节电网关从而控制路灯控制器。管理员通过操作配套软件，实现对路灯个性化调光方案。该软件可以设置有如下功能：（1）照明系统何时开关灯：由日出日落时间而定，各地经纬度差异，时间各不相同。（2）照明照度调节到什么程度：按实际照明需求设计,一般夜生活丰富的照明亮度要髙些，只为行人照明需求低些。（3）夜深/无人时如何调节：夜深/无人时可采取关灯或降低照度的方式调节，车辆稀少或很少人时，也可以调节灯光至低照度状态。（4）节假日采用何种方

7、式照明：节假日或有庆典活动时，照明需求又与平时有所不同。（二）节电系统网关节电系统网关就是我们经常说的无线modem,它可以将串口的数据传输到至中心服务器，无线DTU（Data.Transferunit,数据传输单元）支持GPRS、CDMA以及其他无线通讯网络。串口通讯速率为1200〜115200bps,数据位8/7,停止位1位或2位，流控无或RTS/CTSo（三）路灯控制器路灯控制器，它接收并执行系统中心发出的控制指令，内容包括采集路灯状态数据和控制路灯状态。路灯控制器可以对金卤灯和LED灯进行控制和调光。（四）视频监

8、控智能节能控制系统可以通过安装的摄像设备实时捕捉路灯工作环境的情况，方便控制中心对路灯进行设置和调光。视频监控可以分为视频拍照和视频录像两种模式。视频拍照模式下，视频数据量极小，数据上传要求带宽小，节约大量的网络流量和客户成本。视频录像模式，相对占用数据量很大，但是方便实现视频监控和路灯控制的无缝融合。（作者单位：黑