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道路照明控制方式范文1
一、引言
厂区道路照明是企业基础设施建设的一个重要的组成部分,却又是一个容易被忽视的问题。采用太阳能LED路灯是一个比较明智的选择。
太阳能路灯是一种新型的环保节能型路灯。该灯采用无污染长寿命的太阳能电池吸收太阳能发电,用全密封免维护蓄电池储能,通过微电脑控制光电开关供给电光源工作,电光源采用目前国际先进的高亮度LED固体光源,节能、长寿命。白天自动关闭,夜晚和阴雨多雾时自动亮灯,即使连续阴雨20天,也能够正常工作。
该灯最大的特点是:
①、不需要外部供电,不用开挖路面、建电缆沟道和铺设电缆。
②、每盏灯均为独立电源,直流低压。
③、没有玻璃壳,钨丝等易损部件,安全可靠;
④、高效节能,每瓦光通量达100Lm,使用寿命达5万小时以上(>12年)
⑤、可随意布置和增减,无需维护,是厂区道路理想的照明选择。
二、厂区道路照明设计的原则
目前,国家尚无专门的厂区道路照明设计标准。然而,厂区道路的照明设计又有其特殊性。厂区道路照明的工程设计,可遵循一个参照、一个为主和适当兼顾的原则。
一个参照,就是参照、执行中华人民共和国行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006。因为该标准反应了一般道路照明的基本要求,也因为企业往往和城市有着密切的联系。从历史来看,我国的不少城市是从一个或者数个大型工业企业为基础而发展起来的;从现实来看,企业也是所在城市发展的一个重要组成部分。为何只求参考,厂区道路多数是机动车和行人混用,且车辆速度、流量和行人数量都远远小于一般城市道路,若要求厂区道路完全执行《城市道路照明设计标准》,从经济方面考虑,比较不现实,从功能方面考虑也没有必要。
一个为主,就是坚持以功能性为主的原则。厂区道路照明的基本目的,就是要在夜间给汽车通行、运输、行人、厂区治安提供一定光亮的视看环境。以消除黑暗可能带来的各种危险境况。因此,应以“视功能”的评价为主。其中,又以平均亮度(或照度)作为侧重参考的指标。
适当兼顾,就是在经济合理的范围内,通过工程设计的优化,兼顾“视功能”和“视舒适”的各项指标,也兼顾装饰性能的要求。具体说,就是在评价指标上,兼顾亮度(或照度)均匀度,眩光限制和诱导性的要求;在灯具灯杆的外形选择上,兼顾美观的要求;从企业夜间景观考虑,还可在少数标志行路段,兼顾亮化照明。
三、厂区道路照明的发展光源、灯具、灯杆的选择
厂区道路照明的发展,应该说经历了一般逐步重视、不断规范,以及随照明技术的发展而不断发展的过程。厂区道路照明大体经历了下面几个阶段:
早期的厂区道路照明,光源主要采用普通的白炽灯,配以斗笠形搪瓷灯罩,灯杆则采用普通水泥杆,这种照明在厂区基本淘汰,只有在极少数厂区的一些道路可见。
后来一段时间,厂区主要道路的照明光源多数换上高压汞灯,照明的平均照度和灯的平均寿命都有了明显提高。这一阶段灯具和灯杆并无大的变化。
近几年来,新建和改造的厂区道路照明,照明质量水平的总体上得到提升。光源普通采用高压钠灯,但其使用寿命还不完全理想,使用、维修保养费用相当大。随技术不断更新,现阶段,采用新型的光源LED灯,这是从显色性、光效和平均寿命几个方面综合考虑的选择。灯具主要采用截光型和半截光型,这较多地考虑了道路照明灯具对眩光控制的要求。灯杆则大都使用钢杆,其机械强度性能和装饰性能得到很好的统一。
四、厂区道路照明布灯方式的选择
厂区道路照明选择较为简单、相对统一的模式,在常规道路的五种布灯方式中,单侧布置,双侧对称布置和中心对称布置,这三种方式可优先选用。
单侧布置造价较低,能满足基本的照明功能要求,可用于较宽的道路,或两侧路外原本就不对称的情况,如不设灯的一侧靠近厂房、围墙等。
双侧对称布置和中心对称布置,综合评价指标都比较好,可作为厂区主(次)的选择,双侧对称布置适用于较宽的单幅路,中心对称布置适用月中间有隔离代的双幅路。
双向交错布置亮度总均匀度较好,对于多数并不很宽的厂区次干道或支路,可以看作是一种较好的选择,但其非对称性不适合人们的视觉习惯。悬索布置受一定道路条件的限制,且施工与维护的难度较大,在厂区道路中不宜采用。
五、照明计算
以往的厂区道路照明设计,在一定程度上存在着重电气计算,轻照明计算的倾向,为提高照明设计的整体水平,应重视必要的照明计算。
厂区道路常规照明的计算,首先根据路面的有效宽度、配光类型方式,进行灯具安装高度和灯间距的计算和选择,其参考值见表1,但从厂区道路照明的实用性和经济性考虑,其灯具安装高度可按接近下限值选取,而灯间距可按上限值选取。
六、照明供电与控制
在一般厂区道路照明中,大都采用三相380V供电,要在厂区道路开挖道路,预埋电缆线,施工麻烦,造价不菲。而现在我们考虑采用LED灯,该灯供电采用24V直流供电,这样就可以使用蓄电池供电方式,不用开挖道路,施工方便。因此,采用太阳能电池板提供能量。白天太阳能电池板对蓄电池充电,晚上,蓄电池则对负载光源LED灯提供能量,蓄电池的容量可根据需要阴雨天守候天数来计算。
照明控制可优先选择微机路灯控制器,其控制的可靠性高,同时也便于节能控制措施的实施。由于多数企业在深夜倒班后,厂区道路上车辆、人流量稀少,此时,可适当关掉一部分路灯,以节约能源,即采用半夜灯控制方法。半夜灯控制方式对于双侧对称或中心对称布灯情况,可按交错位置关掉半数灯具,保留为交错照明。而较为理想的灯控制方式,是一种较为先进的AB制灯控制方式,它在车辆、人流量大的情况下,按照表2城市道路照明设计亮度设计的要求A亮度下工作,到下半夜,在车辆、人流量稀少的情况下,则采用B亮度工作,以保障厂区治安的需要。AB制灯控制方式适用各种布置方式。灯具亮度可参考表2设计
七、方案设计参数
随着照明科学技术的进步和企业集体化,现代化的发展,厂区道路照明必将进一步引起人们重视。厂区道路照明的工程设计,应进一步向标准化、规范化发展。期待有专门的厂区道路照明设计标准出台。厂区道路应积极采用节能、环保的高效照明,使之与企业的现代化建设相适应。我们采用的新型LED路灯就是兹于这方面所考虑采用的。本设计采用TLP-21型太阳能路灯。
2、主要技术指标
①、灯杆高度:6米
②、电源:DC24V(太阳能+蓄电池)
③、工作电流:≤1A
④、光通量:≥2100Lm
⑤、照明时间:8~12小时/天
⑥、电光寿命:>12年
⑦、光控照度:50~100Lx
⑧、使用环境温度:-20°C~+70°C
⑨、灯正下方地面照度:23Lx
⑩、辐射角度:120°
道路照明控制方式范文2
关键词:城市道路照明;设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
随着社会道路建设突飞猛进,道路网密度越来越高,道路交通量尤其是夜间交通量越来越大。因此,道路照明显得越来越重要,道路照明是防止夜间交通事故最为有效的手段之一。设置道路照明还可使车速提高,减少运行时间, 并使昼夜交通流的分布发生变化,吸引车辆在夜间行驶,有效地减轻白天高峰期的拥挤程度, 提高道路的使用效率。合理的道路照明布局,也可以给驾驶员提供前方道路方向、线形等视觉信息,使照明设施具有良好的诱导性。合理的照明设计, 还具有美化环境, 改善景观的作用。
2 照明工程设计概述
本工程照明设计在满足照明功能基本要求的基础上,紧密结合规划定位,始终围绕“节能、环保、美观”的理念进行优化设计,力求使得成为一个漂亮的道路灯光景观带。
本方案设计分三个部分进行论述,分别为新建道路路段、大桥照明设计及交叉口照明设计。
新建路段为体现不同建筑物和环境特色需要,选择了较高标准的照度和均匀度。同时考虑到道路照明整体一致性,为了提高本项目的景观性,作了如下处理:
(1)将道路主车道灯具全部喷蓝塑,灯杆热镀锌处理后喷白塑,白蓝相间,达到对视觉产生强烈冲击、突出现代气息的效果;
(2)在与交叉口位置对开设置两套高杆灯,灯杆喷白塑,灯具采用黑塑,达到庄重、大气的效果;使得与连接线上灯光照明在此形成一道亮丽的风景,同时达到了交通指引标志的效果。
3设计原则
(1)设计必须满足近期及远期的车辆通行要求,并满足规范节能要求。
(2)设计除满足照明亮度要求外,还要满足照度均匀要求,使驾驶人员视觉舒适。
(3)在道路交叉处,适当提高照度标准,以便提高其安全及通行能力。
(4)灯具、灯杆造型美观、耐用,灯具布置方式力求做到与周围环境相协调。
(5)提倡绿色照明,选择高效光源,贯彻节能、环保的政策。采用智能调节器,降低夜间的工作功率,以达到节能的效果。
(6)在符合区域照明功能性及美观性等的前提下,进行项目优化设计,合理地节约投资、运行和维护费用。
4设计标准
确定道路照明标准时,本方案充分考虑道路的使用性能、通行能力、通行速度,以及路面使用材料的反射特性等方面的因素。根据道路照明技术条件,并参照现有相同等级道路的照度水平。道路快车道平均照度不低于30LX,人行道不低于10LX,均匀度不低于0.4,眩光指数满足要求。具体参数见表所示:
路灯照明设计参数表
5 道路照明设计方案
5.1道路照明现状分析
以广州某北段路工程为例,目前工程的起始点已实施的北端段(K2+100)开始往南延续,止于大道。
北段路灯采用双侧对称布置方式,供电采用单回路供电;该路段原路灯设施建于多年前,由于风吹雨淋等因素,路灯外观比较破旧,灯具本身维护系数较低,光源发光效率不足。使得现有路灯无法满足道路扩建的需要,需要拆掉,本次设计在道路的两旁布置双侧对称的路灯形式;另外,为了减少对环境的影响,沿用原来的供电电源,并且为了体现安全供电的要求,将原来的单回路供电电源扩建至双回路电源供电方式。
5.2总体方案
按一般城市道路的照明方式分析,道路照明多采用双侧对称布置路灯的形式,使道路更有立体感、更为和谐;也有在有中央绿化带空间上布置道路照明路灯,使行车道特别是内侧快车道灯光照明得到更好效果;根据本项目的特点及区域道路照明习惯、同时结合道路两侧商业发展趋势考虑,所以本项目设计道路采用双侧对称布置路灯形式。
5.3照明路灯型选取
5.3.1道路路灯选型:
灯型一 灯型二
灯杆形式选择简洁的流线型悬臂杆形式,以配合该区域的城市环境,道路景况明亮。
5.3.2交叉口位置路灯选型:
交叉口位置路灯选型(半高杆灯照明)
对于交叉口位置,由于区域场地较广,一般灯杆形式的路灯无法满足该范围照明要求,按其场地范围情况采用半高杆灯形式提供照明。
5.4道路照明工程方案设计
标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置12米高的双臂灯杆,行车道和非机动车道与人行道照明同杆的形式(行车道照明采用250W高压钠灯灯具,安装高度为12米,灯臂长为1.5米;非机动车道与人行道照明采用70W高压钠灯具,安装高度为6米,灯臂长为0.75米),灯杆的纵向间距为30米,相交道路路口位置设置15m高3x250W的半高杆灯。
桥上标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置8米高单臂灯杆,150高压钠灯灯具,安装高度为8米,灯臂长为1.5米,灯杆的纵向间距为30米。
辅道标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置8米高的双臂灯杆,辅道和非机动车道与人行道照明同杆的形式(行车道照明采用150W高压钠灯灯具,安装高度为8米,灯臂长为1.5米;非机动车道与人行道照明采用70W高压钠灯灯具,安装高度为6米,灯臂长为0.75米),灯杆的纵向间距为30米。
6照明供配电
6.1供电方式
本项目按三级电力负荷考虑,因此单电源进线方式。
6.2配电室
目前的常用的变电所有配电房供电和箱式变电站。以下是2种变电站的比较列表:
表1-1变电站比较列表
由于箱式变电站具有以上突出的优点,结合本工程的实际情况,采用地埋式箱式专用变电站,布置在沿线绿化带中。
6.3变压器
目前市场上常见的电力配电变压器主要干式变压器和油浸式变压器2种,其应用范围各有不同,其优缺点如下表所列:
表1-2变压器比较列表
由于干式变压器优点突出,而路灯照明控制系统需要的设备容量不大,且需要户外放置,根据本项目特点,优先选择干式变压器。
6.4功率因数补偿
采用分散补偿与集中补偿相结合方式。
分散补偿:在每盏灯内都装设补偿电容器,补偿后功率因数达0.10及以上,采用分散补偿方式有利于减少配电导线及护管截面,节省投资。
集中补偿:在箱变设集中电容补偿器,一方面可对箱变景观照明,绿化喷灌,公交站及公共厕所等用电负荷进行补偿,另一方面,当部分灯内分散补偿电容器损坏时,可起到后备补偿作用。
7运行方式及控制方式
道路照明配电回路分全夜灯和半夜灯,快车道照明灯具属全夜灯;人行道照明灯具属半夜灯。道路照明运行方式有:正常运行方式和节能运行方式。道路照明控制方式有:手动、光控、时控和远控方式,其中远控可以在中央控制室进行控制。
8线路敷设
1.高压10KV进线,预埋2根¢160玻璃钢管(壁厚δ=8)到箱变高压室,埋深H≥0.7m;
2.路灯供电线路采用VJV.1KV导线穿HDPE管,埋设于人行道或中间绿化带下埋深H≥0.6m。
3.过马路改用热浸塑钢管,埋深H≥0.7m,并在两端设置拉线手井。
4.每盏灯都应装设熔断器,熔断器装设在灯杆下部导线变径处,从熔断器至灯具选用ZR-600V-RVV-3X2.6导线。
6.地面路灯可利用灯杆下部作为接线盒或拉线盒。灯杆及灯基础接地极应与配电系统接地线可靠连接,连接导线线径不小于配电系统PE线。
6.路灯每一回路均采用三相供电,从照明控制箱出来第一盏灯起按A、B、C相别顺序取电,尽量使三相负荷平衡。
7、覆设路边管时,在原来使用管数量的基础上,多敷设1条φ100HDPE管备用
8、覆设过马路管时,在原来使用管数量的基础上,多敷设2条φ100热浸塑钢管备用。
10接地系统及抗干扰措施
1.配电系统高压进线处设避雷器,变压器工作接地电阻要求不大于4欧,接地装置应尽量采用自然接地体。
2.配电系统采用TN-S,PE线与路灯基础钢筋重复接地,所有电器都应采用接地保护。
3.在路灯控制设备供电的支路上,应加设涌流抑制器
10节能措施
10.1选择新技术的材料
采用玻璃铝膜代替原来电解抛光的阳极氧化的传统铝反射器表面,它可延长使用寿命,10 年效率只降低10% 左右。灯具的灯体设计成自清洁曲面玻璃,可通过雨水的冲刷作用,完成自洁。
10.2对道路照明进行控制与管理
为节约电能,采用半夜间隔点亮路灯、采用智能调节器,降低夜间的工作功率,以达到节能的效果。
10.3控制间接能耗
道路照明的间接能耗主要包括照明用电供电线路的能耗和灯具配套电器的能耗两个方面。对于供电线路的能耗,采用电子镇流器,解决电感镇流器损耗高、电容损坏造成无功损耗增大的问题。
10.4合理调整亮灯数量和时间
在确保功能和效果的前提下,合理调整亮灯数量和时间,对主干道实行双回路供电,分全夜灯回路和半夜灯回路,在设定的时间下实行半夜减半控制,减去对辅道或人行道的照明,保持对机动车道的照明,从而产生良好的节能效果,保护灯具的寿命。
道路照明控制方式范文3
【关键词】物联网;道路照明;单灯控制;
一、物联网技术概况
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网依托三项关键技术即传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术实现大数据云计算。物联网应用于现代化城市照明工程领域的实现方法是依托传感器技术,射频标签技术及嵌入式系统技术实现对路灯的智能管理。
二、物联网照明控制系统的组成
物联网单灯控制技术实现对路灯照明的智能控制,精细控制。该控制系统需要四部分组成:前端传感器、每盏灯杆内的单灯执行终端、各箱变内分布的智能控制器及监控中心的物联网单灯监控软件系统。
(一)前端传感器
道路现场设置天气传感器采集天气数据,设置车辆检测器采集车流量数据,通过照度检测器采集照度数据,通过经纬度检测器监测当地经纬度数据,可将数据上传至前置服务器和数据中心。
(二)单灯执行终端
位于每座灯杆接线室内,由CPU 主板、通讯接口板和信息采集部件等部分组成,执行每座路灯的开停、调光及电气参数的监测。
(三)智能控制器
包含控制芯片、通讯接口板、功率变换控制器等部件,通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对全网每一个路灯的开停控制调光控制运行状况监测,智能控制器是物联网智能照明系统的底层设备,也是关键的网关类设备,它主要功能是实现路灯节点的自动组网,接收并存储来自远程计算机系统的照明控制与管理策略,并按策略对所有组网的路灯进行开灯、关灯、调光、电能采集、故障上报等。
(四)物联网单灯监控软件系统
包含计算机系统、无线数传电台和辅助设备等,监控中心与智能控制器之间采用无线通讯的方式连接, 而执行终端与路灯前端控制器之间可以采用有线通讯或扩频电力载波通讯方式连接。运营管理部门可根据实际情况制定路灯控制策略,可综合前端传感器采集的数据,如车流量信息、天气信息、照度信息制定最优化的路灯控制策略,并通过大数据及云计算技术科学分析不同日期不同时间段的交通状况,对所有路段的路灯进行针对性的控制。
智能控制器通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对每座路灯的检测及控制。借助强大GPRS/CDMA移动通讯网络,监控中心可根据将车流量、自然光照度等信息,可自动或手动向单灯控制器发送询问或控制指令,完成对任一区域、任一线路、任一灯位的监测和控制,可对每一个终端实现远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理四大方面的功能。
物联网智能照明系统可实现自定义各种控制、管理、维护照明策略,以实现节能效益最大化,控制等级安全化,维护工作简单化等动作目标,即可根据天气、车流量、时序、现场环境等数据实现单灯控制、物理回路控制、虚拟回路控制,无极调光,灯故障诊断,灯具寿命管理,节能管理,实现照明管理和节能控制的精细化智能化网络化。
三、物联网智能照明控制技术优势
物联网智能照明控制技术优势体现在三个方面:
(一)采用物联网技术,把每一盏灯纳入监控和管理平台实现全局监管,形成最佳运营维护模式;
(二)通过智能决策,实现基于单灯控制的自动控制、自动节能,使管理精细化、节能数字化,并实现故障预警,实现可视化的定位维护;
(三)通过远程管理和移动管理降低路灯设施的维护难度和成本,达到高效节能的效果,实现“四遥”管理,即:
(1)遥测
在每条照明配出回路上设置电力仪表, 采集相电压、线电压、电流、功率因数等运行参数, 各回路电力仪表通过串口通讯方式与本地PLC 连接, 将各回路运行参数传送至本地PLC。在每个箱式变电站内设置HMI (人机界面) 用以显示本地各照明回路的状态、运行参数及更改本地PLC 的程序和有关照明控制的参数, 从而实现本地控制。在自动运行方式下,由PLC 根据预先设定的照明控制程序控制本箱式变电站内各照明配出回路的合、断。
(2)遥信
通过控制网络可将箱式变电站各照明配出回路开关状态, 电路过电压、过电流故障信息, 通讯网络故障信息发送至园区路灯监控室。
(3)遥视
部分路段设监控摄像头,值班人员在监控室内通过监视器可以了解园区功能性路灯的照明情况, 景观灯具的亮灯效果, 同时可以第一时间发现故障或损坏的灯具, 及时检修,保证道路照明的正常运行。
(4)遥调
在监控室, 值班人员可根据对各路段不同时段车流量和园区整体道路情况的分析, 随时调整各箱式变电站内设备的节电运行参数。
物联网智能控制器引入天文钟控制器及光照度控制器信号,采用光控时控及手控相结合的控制方式,时控根据室外日光照度并通过智能经纬时控仪,根据坐在地区经纬度或不同季节,设定开关灯时间,后半夜时,关闭非机动车道灯具,同时间隔关闭不超过半数的机动车道侧灯具,路灯进入节能运行状态。科学安排时段分时段控制开关灯、调光等任务,实现按需照明,最大限度节省电能。
四、物联网单灯控制技术实现的效益
(一)经济效益:采用本系统后能确保节能率不低于30%,既节约能耗有不影响灯具的正常寿命,节电又省钱。
(二)社会效益:改善城市现代化形象,保证道路交通安全等级,增强城市治安管理的外部环境,是大数据时代市政设施的发展方向。
(三)管理效益:提高了整个城市的路灯管理水平,是工作人员从繁复的巡检工作中解放出来,降低了工作强度和经营管理成本。
(四)环保效益:对城市电网无高频干扰,对市区环境无电磁波污染,符合当今社会环保的发展趋势。
五、结论
物联网单灯控制技术实现了从“面”控制到“点”控制的转变,符合国际上路灯照明节能的最新技术发展趋势,使市政道路照明、城市亮化实现智能管理和节能并举,达到长效管理和节能增效的目的。鉴于当前智慧城市建设日臻成熟,城市建设者及设计人员把握当前道路照明的发展趋势,勇于采用新技术,使我国城市建设水平更上一层楼。
参考文献:
[1] 高杰,张泳.基于流量分析的道路照明节能控制方法研究.自动化博览.2014(01)
道路照明控制方式范文4
关键词:道路照明;管理;智能化
中图分类号:U491文献标识码: A
引言
城市道路照明管理不仅与城市的能耗有关,还与其自身的文化管理有着紧密的联系。目前随着科学技术的发展与人们生活需求的不断提高,城市道路照明管理已经向着智能化的方向发展。对此,本文介绍了道路照明智能化管理系统的主要结构与功能,阐述了其目前的技术水平,并对其未来的发展作了展望。
一、城市照明现状及发展趋势
在中国大部分地区的城市中,照明系统的控制还十分落后,基本停留在手动方式,或者虽然采用时钟、光电控制等方式对路灯进行开关控制,但是一年四季不能随着时节、天气变化等因素进行智能便捷的调整,对出现人为或极端天气等非可控因素造成电路损坏也不能进行有效的监控,往往需要派出专员专车进行排查,十分费时费力,甚至有时候等到市民反映才得以知晓,缺乏对路灯监控的主动性、及时性以及可靠性,对市民的出行造成了极大的不便。由于利益驱使,针对电线等输电设备的盗窃也屡见不鲜。由于城市照明的覆盖范围较广,不容易对其实施有效及时的监控,对因盗窃而出现的断路与灯具丢失也只能束手无策,严重地影响市民出行并造成巨大的经济损失。采用先进技术提高路灯自动化控制与管理水平,己成为城市路灯照明系统建设的当务之急。
从照明系统控制方案上看,主要分为有线控制和无线控制两大类。有线控制具有传输可靠和传输容量大的特点,但有线控制方式只适应于的简单的监控系统,完全不能适应城市全局监控管理的要求。相比于有线通讯方式,无线控制具有:无需电缆、工程周期短、适应范围广、扩展性好、设备维护方便等突出优点,成为发展主要方向。当前在无线控制系统中主要采用数传电台通讯、电力载波通讯、GSM/GPRS通讯、ZIGBEE技术等方案。其中GPRS由于覆盖范围广、扩容无限制、系统投入少等优点,成为智能化照明系统控制的主流方案。
二、道路照明智能化管理系统的主要构成
道路照明智能化管理系统通常会采用集散控制方式,包括三方面构成,即中央处理系统、信号采集系统以及信息传输系统。其中信号采集系统可以分为前端采集设备与终端采集设备,在少数的系统中仅需安装前端采集设备。而信息传输系统则主要包括无线通讯传输方式与有线传输方式,其中前者仅适用于小规模的照明系统。中央处理系统作为道路照明智能化管理系统的重要构成,在整个系统中发挥着十分重要的作用。
1、监控管理系统
最近几年,监控管理水平在逐渐提高,无线技术也逐渐引进到城市道路照明的智能化管理中,并为城市道路照明提供了良好的条件。监控管理系统的作用就是控制城市照明节点,同时对其进行监测。在对公共照明节点进行控制过程中可分为多种控制,如远程访问控制、单点控制以及部分群控等。而遥测则能够对所有的照明设备的亮灯率以及其他数据信息等进行巡测,同时还可以根据其巡测到的数据信息对相应的监控点状态进行调整。除此之外,现今的监控管理系统已经可以在手机设备上完成相应的管理工作,并对相关的检修信息进行搜索。
2、GPRS网络接入技术
GPRS无线数据传输系统能够为广大的用户创造永久在线的网络平台,同时还能够根据人们的不同需求来提供相应的通信方式,例如点对点的通信方式等。GPRS是基于GSM技术实现的,它主要包括四大部分,也就是:网关GPRS节点GGSN;基站系统;终端MS;服务GPRS节点SGSN。GPRS会把由单片机搜集到的相关信息借助基站系统发送到SHSN上,之后其再和GGSN共同来实现信息在GPRS网络中的正常传输。对互联网而言,GGSN可以说是发挥着路由器的作用。其中的AT命令为物理层协议,其往往是借助GPRS和智能控制终端两者之间的联接来得以构建物理层通道的。GPRS的主要优点包括:瞬间上网;永远在线;快速传输;自由切换。
3、基于语义网络的故障智能诊断
为了进一步的保障城市道路照明的安全,同时在最短的时间内分析照明终端的实时信息,现今的城市道路照明智能化管理中已经专门增加了故障自诊断智能专家系统。这一系统是建立在语义网络基础上,由于故障分为多种类型与级别,所以在表示故障的详细信息时往往会采用网络的形式。与此同时,语义联系将每一个故障都当做核心,并针对性的对其进行组织相关联系。语义联系通常情况下都能允许低层故障的类型继承高层类型的属性,这样就能够更加容易的判断故障的具体类型。总之,在城市道路照明智能化管理中引入故障分级分类的自诊断控制技术能够简化照明设备的故障原因分析与判断,从而为城市大众的夜间出行安全提供有力的保障。
4、数据流量的自适应控制
数据传输系统是终端与控制端连接的桥梁,一般分为两级网络,主干网是照明系统控制中心与现场变压器侧服务器之间网络连接,二级子网是变压器侧服务器与终端控制器之间网络连接。主干网一般采用GPRS无线通信。二级子网方案较多,包括:有线方式、电力载波、ZIGBEE技术、GPRS等,主要是根据经济可行性而选择。数据传输系统需要具有实时地采集被监控设备的运行参数和工作状态,搜集故障告警信息,并且及时地送往监控中心的功能;实时接收、执行来至监控中心的控制与监测命令的功能;存储各个设备的历史数据,并且对专用存储设备进行管理的功能;必须具有备用电池,以防突然停电,以维持在掉电后的相关信息监控与信息传输的功能;一旦发生故障,可以继续按照事先设定的时间顺序来控制灯光控制系统的运行的功能。
目前,为了降低智能化照明系统的成本,在控制效果和控制成本上取得平衡。数据传输系统通常以一个变压器为单位进行建设,这样既可以避免每台路灯都安装传输系统而造成的庞大费用,也可以有效地对路灯系统进行监控。
5、灯光控制系统
灯光控制器中包括了开关回路、电压电流等参数测量反馈回路、故障报警装置、光照传感器、时间控制器、通讯模块等,其中开关回路可以通过数据传输器接收开关信号以完成对回路的关断或者闭合,并可以运用脉冲宽度调制(PWM,PulseWidthModulation)技术,以实现对灯光亮度、能源消耗的有效调节。而电流电压等参数测量反馈回路可以对单个路灯或路灯组的工作状态进行监测,若是出现异常则可以由数据传输器向上一级进行反馈,而光照传感器与故障报警器也应以向上反馈信息,保证系统的正常运行。
三、智能化城市照明系统的应用
1、照明智能控制
采用智能照明控制系统,可以通过编程预先设置各区域的光照度,以适应各种场合、不同场景的要求。智能照明可将光照度自动调整到工作最合适的水平。无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证各区域照度维持在预先设定的水平。
2、可观的节能效果
智能照明控制系统使用了先进的电子技术,根据节能的要求,能对单个或单组灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调节。减少不必要的照明用电,从而产生可观的节能效益。
3、减少维护费用
运用智能化的照明控制系统,一是大大提高了灯具等设备的平均寿命,减少照明系统的运行维护费用。二是可以通过对电参数的计算,自动定位需要维修的灯具和线路,从而大幅度减少维修工作量和维护费用。
结束语
现今,城市道路照明智能化水平的高低也是判断该城市经济发展水平的重要体现。但是目前的道路照明智能化管理也存在着一些问题有待解决,信息技术、计算机技术以及其他技术的发展为道路照明智能化管理的完善提供了强大的助力,因此我们相信在未来的发展里这一系统不仅会在城市道路照明中得到完善和发展,也必将在其他领域如景区泛光照明中得以应用。
参考文献
道路照明控制方式范文5
【关键词】 城市道路 照明工程设计 节能
国家建设部、发改委于2004年,在《城市道路照明设施管理规定》的基础上经过修改,发出《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》的通知。文中指出“大力推广节能技术,提高电能利用效率;严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设,不得超标准建设;新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法,推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上规则。随着我国经济建设的高速发展,社会城市化建设突飞猛进,因此,与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急剧骤增。但是伴随而来的是能耗的大幅度提高,特别是近年来能源价格大幅度提升,使电力耗费成为负担。因此,路灯的节能必然成为一种趋势。
一、城市道路照明工程设计与节能
城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境,使人们安全、迅速、舒适地到达目的地;以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人行道上一般是行人较多,所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面,而且还要适当照亮人行道,而且使半柱面照度达到标准要求,这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。
设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的布灯间距、光源、供电路线、控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感,较全面的技术素质,能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节能和节省投资,并降低运行维护费用。
二、采取合理的布灯间距
路灯的布灯间距是否适当直接关系到照明的效果。安装间距对节能尤为重要,尽可能加大安装间距。
如采用双侧对称布置,间距30米时,每公里66个灯,如250w,按每亮灯10小时,每公里耗电量为66*250*0.001*365*10=60225kwh(不计镇流器损耗);若间距为40米时,每公里50个灯,耗电量为50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就节约14600度电,假设全国以每年新增城市道路 2.5万公里计算,就可节省电力3.65亿KWh,并可节省灯具杆投资 20亿元(每杆以5000元计),相当可观。当然,这是经计算满足标准的前提下并未考虑道路交叉口和隔离带分段而影响间距布置。从上可看出,在满足标准的前提下,布灯间距对节能非常大的意义。
三、路灯光源的选择
目前,路灯照明所采用光源的主要类型有:金属卤化物灯、高压钠灯、白炽灯、紧凑性荧光灯等。在相同的电功率下,高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右,且钠灯的透雾性能比较好;按照同样照度标准的道路照明要求,金卤灯光源的电耗多于高压钠灯。因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。
随着科学的发展,LED光源的技术成熟,LED光源在许多大中城市大力推广应用。LED光源的特点是长寿命、高效、节能、安全、绿色环保。据专家介绍,和高压钠灯相比,新型大功率LED路灯可节约80%的电能,在照明效果上基本也可以取代路灯普遍所采用的高压钠灯。
LED光源耗电量是高压钠灯的18.7%,可节约80%以上的电能。
高压钠灯更换成本和维护费用是LED路灯5倍。可见LED路灯不但能比高压钠灯节能,且更换成本和维护费用节省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的广泛应用,必将是大势所趋。
四、供电路线设计
路灯工程的特点是线路较长,线路上的电流不一定很大。路灯配电回路供电半径长一般达800米,随灯具与供电端距离的增加,电压逐渐下降,若线路设计不当,有可能出现远端电压不能满足光源所需正常维持电压;解决线路压降问题的方法就是安装补偿电容。
目前国内城市道路照明工程设计中采用的电容补偿方式有两种:一是在路灯电源处集中补偿,二是在灯具处分散补偿。采用路灯电源处集中补偿方式,并不能减少低压配线的耗电;采用单灯分散补偿,无疑减少了路灯电源至路灯灯具这一段线路上产生的损耗,将起到较好的节电效果。
路灯采用的光源,基本是气体放电灯,其功率因数相当低,一般在0.40~0.6,从而使回路电流大,在线路上产生的损耗相当可观。电容补偿后单灯功率因数不小于0.80。据测算,对一条道路上安装的100 盏 250W 高压钠灯进行电容器无功补偿,将功率因数由0.44提高至0.80,结果供电电流由补偿前的300A降低至141A,工作电流下降了大约一半,表明该照明系统通过无功补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间,使电源设备能够再发挥相当数量的供电潜能。
另一方面,由于照明系统供电线路上减少了一百多安培电流的徒劳往返,必将大幅减少线路上的电压损耗和功率损耗,同时也降低了线缆的温升,可谓一举多得。
五、控制系统与节能
多年以来,我国路灯的管理和控制手段主要采取以下手段:开关灯采取时控方式;故障巡检依靠人工巡查的方式。随着城市的扩大,路灯数量的迅速增长,这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市发展。
无线监控路灯控制系统应用计算机网络、超短波通讯、数据传递、大屏幕投影等技术,组成具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。它实现了在总控制室和各道路分控制站之间,用数据的形式通过无线电的方式,对各路灯控制箱进行监视、测量和控制,实现路灯监控的智能化管理。可对大中城市城区路灯进行准确的遥控开关灯,避免因早开或晚关造成的能源浪费。
该控制系统操作回路一般2~3 回,分别用作上半夜路灯、下半夜路灯和其他路灯,每一操作回路可以有多个出线空气断路器。电缆出线采用道路单侧单独供电(即单回路供电) 的方式,但在接线方式上采用单侧单条电缆出线的异型接线方式。即其灯杆电缆的接线方式按照正常的ABC 排序,但在控制箱内将供给道路两侧的电缆(分别为上下半夜的电缆) 的同一相(如:C 相) 电缆芯对换接线,使之在上半夜灯全部亮,下半夜是一边亮2P3 (即1 # 、2 # 、4 # 、5 #……亮灯) ,而另一边亮1P3 (即3# 、6 # 、9 #……亮灯) ,这样在下半夜变压器仍能三相平衡供电,其照度也基本均匀,因下半夜车辆和行人稀少,能满足行走安全的要求。比如我市的路灯电费每年大约500万元,若采用全夜灯及半夜灯分时段节能控制方式,也就是在晚上12点以后,关闭一半的灯具,每年就可节约电费125万元左右。
六、结束语
城市道路照明是城市夜景照明的一个重要组成部分,并且作为城市最基本的构成要素之一,是展示城市形象的最直观的场所。城市道路照明工程的节能设计,对提高能源利用效率,减少不必要的能源浪费,有很重大的意义。
参考文献:
[1]国家行业标准《城市道路照明设计标准》.
道路照明控制方式范文6
关键词:住宅小区 室外照明 电气安全
1. 前言
随着国民经济增长及人民生活水平提高,住宅小区的建设标准也在日益提高。除了要求规划设计合理、功能齐全、配套完善,而且要求环境优美。住宅区的道路照明设施及其照明效果与环境密切相关,道路照明即方便于人们的出行,又能营造一个良好宜人的环境氛围,因此愈来愈受到人们的重视。
2.主干道路照明
2.1 住宅区主干道路具有人车混合,车速较低,交通流量大且路面相对较窄等特点,故对眩光的控制较城市交通干线低。街道两侧建筑物很多,需要适当提高道路两侧照度,故常采用半截止型或开敞型配光灯具。根据路边建筑物的高度,灯杆高度宜在4~8 m 选取,间距20~30 m, 兼顾配光均匀性和经济性,平均照度取3~5 lx。常采用同侧布灯,弯道处可适当加大布灯密度,提高灯杆高度加强诱导性。路灯水平支杆伸出路崖宜为0. 6~1.0 m,不应照射在路面中间,以避免雨天行车路面出现狭长波动光影。灯具仰角较大时,车行道照度高,利于行车安全,但人行道照度降低,不利于眩光控制综合考虑后,仰角常取5~15度此外,道路照明的侧重点虽然在于明视性,但其造景作用也不容忽视。
2.2金卤灯光效高、寿命长、光色好,显色指数也很高,综合指标十分优越。但过去由于传统电感式金卤灯镇流器技术部成熟,限制了金卤灯在住宅区的应用。而随着金卤灯电子镇流器技术的成熟,配用电子镇流器的金卤灯功率因数高达98 % 以上,几乎不受市电电压变化的影响,环境适应性大为增强。其次是陶瓷型金属卤化物灯的出现,进一步加强了金卤光源光色稳定性,为其成为住宅区室外道路照明首选光源扫清了最后道路。
3.庭园照明
3.1现在的住宅区多设计为庭园式户外环境。因此,庭园照明在住宅区既起着烘托景观乃至协助造景的作用,是室外照明饰景功能的充分体现,又有消灭照明死角,便于人们活动,减少犯罪的作用,是明视功能的有机组成和延伸。
3.2 庭园照明多采用低调处理总体照度宜低不宜高。
3.2.1园林小径灯照度一般以5~10 lx 为宜,行人较多而偏重交通功能的道路取20 lx 左右。选型时必须注意与周围建筑物风格的和谐统一,造型简洁艺术而不奢华,符合住宅区的特点。应注意控制眩光,光源高度根据路宽以及周边建筑物高度选取。小径灯在满足行人安全感的前提下,应尽量降低照度,灯具安装间距较小。灯具安装高度低于2.5 m 时,为尽量避免眩光,宜采用乳白玻璃或磨砂玻璃灯具。植物投光灯通常为草坪灯和树木投光灯两种。 在住宅区内适当使用可调节夜间环境气氛。草坪灯一般离地40~ 70 cm 安装,最高不宜超过1 m, 间距宜为3. 5~5. 0 倍光源高度,安装应注意避免眩光入射人的视野。在草坪边靠近道路处安装时,应注意隐蔽,或者选择富有艺术性的灯具加以装饰,使灯具本身融合到景观之中。
3.2.2另外,还可利用投光灯对树丛投光照明。考虑到白天的美观,投光灯具一般安装在地平面。有条件时可利用树丛隐蔽,但应尽量放在常青树木下。考虑到住宅的特点,一般不对树木较高位置进行投光照明。
3.2.3照明设计时应仔细核算灯具的数量、间距。安装时应精心调节灯头角度,既要做到整体照明环境明暗有致,构成丰富的立体感和层次感,又要避免在行人眼中产生入射眩光。植物投光灯常采用汞灯光源,即起到节能的效果,又可使树木,草坪颜色更加碧绿鲜艳。
3.2.4 在静水或缓速流动的水边安装投光灯具,采用直射光源照射水面,利用水面反光映照近旁景物。由于住宅区整体环境较幽暗,灯具照度不应过高,以30~75 lx 为宜。灯具应注意合理布局,避免在人员活动区产生较强的水面眩光。
3.2.5水景灯一般可选用卤钨灯光源,利用其连续性光谱,灯光经过水体的反射或折射,产生绚丽多彩的效果。灯具选用则应注意防水性能。
4.室外照明供电和控制方式
4.1主要道路照明和安全照明宜由邻近的两台变压器引入两路低压电源,在控制室末端切换,以加强供电可靠性。 道路照明可采用三相电缆供电,隔盏换相方式,以免因一个回路故障而导致较大范围道路照明完全中断。
4.2室外照明控制设备常设在物管中心或门房,大型住宅区也可分区露天设置。道路照明宜采用时光控制器自动开关, 节约电能。庭园照明可采用同一方式控制,也可由管理人员手动控制。室外照明应能在深夜自动或手动关闭部分非重要灯光,以节约电能。
5.室外照明电气安全
5.1室外照明装置受风、雨、日、尘的侵蚀,暴露于公众前,易遭儿童等无关人员或动物的破坏,通常要求设备防护等级有要求。室外灯具覆盖范围大,灯具基础小,通常不具备作等电位联结的有利条件,一般不做等电位联结。室外照明装置建议采用TT 接地系统,回路首端安装漏电保护器,动作电流不大于30 mA 。对于投光灯,小区灯,广告灯,水景灯等以饰景功能为主的室外照明,一时断电不至于引起危险,漏电保护器可动作于切断回路电源开关。而对于大型住宅区内的交通主环道路照明,或者具有预防犯罪功能的室外照明灯具,应避免全回路停电。回路漏电保护器则只应动作于报警。此时,建议在每一路灯接线盒内装设一个小容量熔断器,兼做过流和接地故障保护。对TT 系统而言,其中Ia 为熔体额定熔断电流,通常取3~5 A ,RA 为照明器外壳接地电阻,一般要求不大于10 Ω。当然, 对于少数高档住宅区,也可每灯安装漏电保护开关,效果很好,但经济性较差,对物业管理要求较高,设计时应慎重。
5.2水景照明对防电击安全的要求非常高。水景防电击安全最本质的措施是等电位联结, 即将保护区(0~2 区) 内所有装置外壳可导电部分与位于这些区域内的外露可导电部分的保护线连接起来并经过总接地端子与接地装置相连,接地电阻一般要求不小于1Ω。
5.3水景灯采用光纤作为联系发光点(光源电气部分) 和出光点(光源射出部分) 的介质,可根据需要将光源电气部分设置安全区域,确保照明电气安全。除了安全性好的优点外,光纤照明还具有节能性好,安装控制方便等特点,通过对发光点采取加装彩色转盘或滤光片等措施可达到随意改变出光点色彩的目的。因此,住宅区水景照明宜推广采用光纤照明方式
6.结束语
由于住宅区整体环境照度不高,小区照明的照度亦不必太高就可取得令人满意的效果,同时还应注意尽量减少眩光影响。既要烘托主体,又不能破坏小区整体环境的协调性,这是小区照明基本的设计原则。
参考文献