浅谈路灯单灯控制系统在城市道路照明中的应用
发布日期：2023/03/18 08:51:55
路灯的数量逐步增加，运行维护成本高，路灯维修人员的增加，带来的维修成本、社会成本太高；同时，街道照明设备与电缆时而被盗窃分子偷窃，这也是照明系统监管的漏洞支出，影响到城市人民的正常生活。通过对智能照明管理系统进行远程监控分析，可以减少在照明系统上的成本支出，照明管理方面也比较经济，同时，智能化程度高，也省时省力。
随着现代化的城市发展速度迅猛，一些照明设施的完善、监控与管理工作也逐渐变得相对先进，越发展越多，但往入缺少统一化、科学化、规范化的管理，路灯经常出现一些问题。容易产生破损、老化造成路灯不亮，因此当某一条线路上的某一盏灯发生故障时，控制中心无法及时发现和预警处理，给人民的日常夜生活带来极大的不便，因此积极探索路灯单灯控制系统在城市道路照明中的应用尤为重要。
1.路灯控制系统的意义
城市中的照明管理比较繁琐、费事，以往的照明设施耗电量大，分布范围较广，街道路灯的数量较多，管理监控比较困难，必须要专门人员时刻进行监察，故障的修理较困难。而智能化的照明体系能够随时监控每个照明设备，使灯具的平均寿命也增大了2~4倍，节约了灯具更换的成本，也降低了管理者们的工作力度，节约了很多灯具，方便了城市居民生活的同时，也让照明管理显得更加方便与经济。
实现对每一盏灯具实现“按需照明”和“精确管理”，会产生良好的社会效益、经济效益和管理效益。
①社会效益方面：为了快速及时地检修，在故障发生时，检修工作人员能够及时发现问题，了解故障发生的位置，及时赶到检修。同时，人民群众的生活更加方便，对城市照明管理机构的投诉也会减少，降低了城市道路交通事故的发生概率，提高了城市人民生活的安全度，提高了城市建设的美好形象。
②经济效益方面：系统采用单灯与支路控制相结合的方式，可以实现隔一亮一、隔二亮一、熄灭人行道灯头、路灯全夜灯、半夜灯的开关等各种节能控制，减少了开灯时间，延长了光源电器寿命，降低管理运行成本。
③管理效益方面：在工作方式上将以前的街道巡查故障变更成值班智能化提示故障报警，不仅节约了检修人员与车辆的使用率，还减少了维修支出费用，缩短了维修响应时间、提高了检修效率，减少了电缆偷盗情况，保证路灯亮灯率。
2.路灯控制系统的构成
目前常用的路灯控制系统有两种：集中式路灯控制系统和集散式路灯控制系统。集中式路灯控制系统稳定，经济性较高，但只能对某一回路进行控制，无法对支路和单盏灯进行控制。集散式路灯控制系统采用集中管理、分散控制方式，单灯智能控制系统在集中式路灯控制系统基础上，增加道路照明远程单灯智能控制设备，该设备兼容多种不同光源如（高压钠灯、LED灯或节能灯等），具备单盏路灯的开关灯和调光控制能力，控制系统具备定时调光、智能调光和手动调光功能，结合外置传感器路灯可根据路面照度智能调整灯具亮度功能，系统具备分组管理、分级管理和集中管理功能，可根据不同台区、不同行政区域分别授以不同账户不同操作权限功能，实现各个职能部门统一监管、统一运营、统一维护；单灯控制器本身不仅具有自组网能力，可利用自由的中继转发功能，在无基础设施的情况下进行通信，减少对线路的改造；该系统还具有远程在线升级功能，在区域制约的维护与运维检修问题上减少了人力成本并提供了便利。
道路照明远程单灯智能控制系统具体组成如下：道路照明远程单灯控制系统由上位机管理软件、集中控制器、单灯终端控制器组成，集中控制器安装在路灯控制柜内，单灯终端控制器安装在灯具灯腔或灯杆配电门仓中。
3.单灯控制的原理
中央监控系统是经过无线网络与监管中心连接进行数据传输，单灯终端控制器通过电力载波和集中监控系统相结合来传递信号。中央监控系统的作用是接收、控制、传递上位机监控系统的指令，将指令传递到每一个控制器里，快速的控制每个路灯的照明情况。集中控制器通过内置的DO输出端口在配电箱内实现对路灯整条回路的控制，查询每个终端控制器的信息，通过模拟量、数字量的DI输入端口，能够智能化地收集到目前的光照时间等数据，将这些信息快速传递到监控系统，监控系统再分析与操作反馈的数据，做到电灯的自动控制与故障及时检修。上位机管理软件通过远程手动升级和排期升级，对集中控制器和单灯控制器进行升级指令下发，实现设备升级；另为实现与第三方扩展设备的接入和数据传输，集中器应具备额外RS485通讯扩展和透传功能。
系统通过采用组态和拓扑着色相结合，以3D拓扑着色形式展现出配电柜中各设备电气的连接线图、运行状态及设备参数，实现回路数据的实时监控；具备基于GIS的地图展示功能，可实现不同台区、不同行政区域设施的地理位置展示，并实现对单点的用能信息情况的实时监测。集散式路灯控制系统能了解每个路灯的状况，并针对性进行控制，支持多种操作终端如PC、智能手机、Pad等登录、操作和管理，相比集中式路灯控制系统更为便捷、灵活和节能。
4.单灯控制的特性
单灯智能控制系统采用电力载波技术，使用高级的电力线，以载波的形式快速传递数字化信息，不必二次进行设置网络，仅需要一根电线，就能够完成信号的运输，信号稳定、抗干扰能力强且具备防浪涌功能；具备电力载波自组网功能，具有优秀的通讯组网性能；采用与LED路灯电源同等级别的硅胶进行封装，温度适应性好，可在-40℃的低温环境下正常工作；采用智能算法检测路灯工作状态，如果发生故障，系统会自动报告路灯故障情况，监管与维修人员的工作难度较小。使用“三遥”监督与控制体系，这个体系是由三部分构成，分别为中央调度室的微机网络系统、无线通信系统和现场的路灯开关箱智能终端。监控系统按照目前城市的日照时间与光照值，结合时控与光控的监控手段，无线数据传递就能智能化的进行遥控灯具，操作室调节路灯电压，监控灯具的工作功率、电流、电压等，快速分析收集的信号，准确判断灯具的照明情况，按照预设的算法智能控制路灯。控制器的功能主要有路灯远程拉合闸控制、电参量采集、路灯故障判断、电力载波通信、数据掉电保存、LED灯具无极调光、OTA在线升级、阀值设定功能等。
5.智慧照明单灯控制的应用
路灯在照明领域中有着举足重轻的地位，通过智能管控系统就可以对路灯进行远程集中管理及全天候实时监控，打造出一个互联互通
的智慧城市。现单灯控制系统已经普遍应用于高速公路、城市街道、市区道路、下穿隧道、夜景照明、建筑灯光秀等场合，形成了一系列完整的智慧路灯综合解决方案，为城市道路照明提供重要的基础支撑，为智慧照明城市的建设与发展增添新的活力。
智能照明是智慧城市美好的根本。智能照明有助于城市节约能源，降低成本并减少维护次数和时间，其自动化和网络化控制进一步增加了节能效果和减少维护支出。智能照明创造了“无光”、“光、网、云”的物联网，不仅为智慧城市的建设提供了新思路，也为智慧城市搭建了一座金桥。
随着我国市政建设的不断改进，路灯建设成为市政建设中的重要部分，而其控制系统是路灯建设的关键。通过对智能照明管理系统进行远程监控分析，减少在照明系统上的成本支出，照明管理方面也比较经济，同时，智能化程度高，也省时省力。
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