城市路灯照明智能控制系统的应用研究

引言

城市路灯作为城市基础建设工作的一部分,有助于城市发展。本文从节约用电、信息化水平提升等角度出发,在城市路灯照明设施、设备采购及安装过程中,不断加强路灯照明智能控制系统的应用。

1城市路灯照明智能控制系统的优势

近年来,为顺应时代发展潮流,响应党的正确号召,我省各大城市(如南昌、赣州以及九江等省内主要城市）加大了城市路灯照明智能控制系统建设工作力度,对于带动城市基础建设事业发展起到了辅助作用。城市路灯照明智能控制系统的优势主要体现在以下方面:

1.1提升城市路灯照明节能水平

城市早晚是用电高峰期,城市路灯应用具有时间特征。如果采用普通路灯照明,不能实现智能控制,浪费许多电能,不利于节约用电理念的实现[2]。而城市路灯照明智能控制系统能根据城市用电特点,通过智能控制的方式实现对用电照明的控制,能节约电能,进而提升城市路灯照明节能水平。

1.2促进城市路灯照明信息化及智能化水平

城市路灯照明智能控制系统的实现,实际上是实现城市路灯照明信息化和智能化有效途径之一。比如,路灯照明智能控制系统融合了信息技术、计算机技术以及控制技术等,通过信息数据处理,能够实现智能化控制,减轻电力工作人员的工作负荷,使城市基础建设工程的信息化及智能化水平得到有效提升。

1.3提升监督、管理及安全水平

城市路灯照明智能控制的实现,能够以信息数据的方式实现监督管理,不受时间和空间的限制,通过信息数据分析,及时发现、排查及解决用电问题,保证城市用电的可靠性及安全性。

此外,减轻了城市路灯维护工作量,有利于提升路灯运维人员的工作效率。

2城市路灯照明智能控制系统的构成及功能实现

2.1主控系统构成

城市路灯照明智能控制系统的主控系统构成部分包括:(1）监控中心:(2）路灯智能监控终端:(3）城市景观灯亮化智能监控终端:(4）无线通信网络:(5）城市路灯监控管理软件。

其中,监控中心、监控终端(RTU）以及无线通信设备,是核心硬件部分:基于城市路灯的道路照明遥控检测,基于城市亮化夜景灯的控制检测是核心业务:路灯监控管理软件是为核心软件,负责对路灯的统一管理。

2.2功能实现

城市路灯照明智能控制系统功能较多,包括数据管理功能、系统控制管理功能、节能控制功能、系统数据巡测管理功能、系统告警管理功能等。下面对这几项关键功能进行分析,具体包括:

2.2.1数据管理功能

考虑到保证该系统运行过程的可靠性及安全性,有必要对系统涉及的相关参数进行分析、处理。对于系统数据管理功能来说,主要负责系统运行数据的分析、管理,比如对城市路灯设施的管理、夜景灯的管理、单灯设备的管理等:针对系统运行过程中的一些数据进行修改、删除或整理,满足城市用电需求:同时,在数据分析过程中,对所运行的数据进行分析处理,为后续数据管理提供必要的依据及支持。

该功能具体的实现方法为:系统管理由授权的路灯管理用户进行管理,包括路灯数据的采集、分析、处理、记录等:在数据处理完成后,用户结合具体需求,利用监控系统平台,把获取的数据向监控终端传输,有效实现对每一个监控终端的控制及监测。此外,对于信息的显示,可采取0MpInfo地图进行查看,保存所显示的数据,为后续管理工作提供有效依据。

2.2.2系统控制管理功能

要想有效实现系统控制管理,则需由授权的用户,利用监控平台,输入相应的管理控制指令,然后向监控终端下发指令,监控终端接收指令后,则会做出相对应的控制动作,比如实现配电柜中接触器的闭合,实现单盏路灯的开关等:而对于其执行结果来说,则经通信网络向监控平台传输。

该功能具体的实现方法为:以城市照明管理需求为依据,将相对应的时间控制线加以明确,然后下发到远程监控终端:或者以日常巡查及日常维护的需求为依据,进行手动控制指令的制定,然后向远程控制终端下发:当远程监控终点将相对应的指令接收到之后,便会执行相对应的指令,并对其所执行的指令以数据的方式向监控平台传输,进一步对执行效果进行判断:执行结果反馈之后,会作出相对应的显示,并以数据的形式保持在系统当中。

2.2.3节能控制功能

对于节能控制功能来说,则指的是根据时间控制线的要求,或者根据手动控制的要求,向监控终端下发,或者下发到每一个单灯监控设备当中,对开、关灯的时间进行合理安排,进而实现有效节能。节能控制功能的具体实现和系统控制管理功能的具体实现基本相同,最后获取节能数据,向监控平台传输,并对节能效果进行判断[6]。

2.2.4系统数据巡测管理功能

此项功能指的是基于系统运行过程中,现场会产生若干项指标参数,比如系统运行的状态、系统发出的故障信息等,这些指标参数均可以通过自动巡测的方式采集,或者通过手动巡测的方式采集,进一步上传至远程控制终端进行分析。系统在接收到相对应指标后,通过显示屏向用户展示,便于用户分析。

该功能具体的实现方法为:结合城市照明管理具体需求,合理设置相关信息,比如运行状态、设备管理信息等:把后台编辑指令向远程监控终端下发,接收指令后,及时处理,分析执行命令的具体情况:如果照明设施有故障发生,则远程控制终端会对照明设施的运行状态以数据的方式上传:系统通过分析、处理,为相关工作人员做出维修决策提供有效依据。

2.2.5系统告警管理功能

鉴于系统运行过程中会产生一系列指标参数,比如系统运行状态及故障信息等,可通过自动或手动的方式进行巡测及采集:然后利用远程监控终端上传处理:当系统接收到这些参数指标后,利用预先设置好的报警指示,对路灯设施的运行状态是否异常进行判断:如果运动状态异常,则会发出告警信号,为相关工作人员做出决策提供有效依据。

该功能的具体实现方法为:通过监控终端传输的巡测指标参数,在系统分析、处理的基础上,和用户指定的报警指标进行比对的方式判断是否存在异常:如果异常,则发出报警信号,并提示管理人员,以便做出维修决策。此外,对于现实的报警信号,保存在系统硬盘上。

3案例分析

以江西省南昌市南昌县为例,其所运行的路灯监控管理系统主要构成部分为控箱终端、路灯灯杆末端以及系统后台,相关工作人员能够实现对路灯运行情况的远程监控,随时了解路灯的运行参数,及时发现故障。同时,还能够对路灯的开、关时间进行智能调节,使照明系统的管理效率得到大幅提升。相关数据调查显示,县城莲塘、小蓝经开区、象湖新城的72条城市照明道路已纳入系统,涉及路灯上万盏。

该路灯照明智能控制系统使用了电力载波通信技术,能够有效实现照明路灯的单灯节能及集中控制、监测,并且还拥有线路防盗功能,使路灯的使用效率及安全性均得到全面提升。以集中控制器为例,其内部涉及四个部分:(1）电力线载波通信模块:(2）ARM主板:(3）以太网模块:(4）电源电路。外界接口资源丰富,包括外接232通信接口、485通信接口以及USBHoST接口。

其关键技术指标包括:

(1）工作电源:85～250VAC,50Hz/60Hz:

(2）工作温度:-20～70℃:

(3）相对湿度:95%,不凝结:

(4）功耗:静态条件为350mw,动态通信瞬间为10w:

(5）电磁兼容性:与标准《电气和电子设备的电磁兼容性》(IEC1000—4）相符。

该集中控制器为该系统的中间级,向上经GPRS和监控中心实现通信,向下则经电力载波电网和终点控制器实现通信。此外,集控器向上和DTU保持连接,向下和三相四线的低压电网保持连接。

4结语

综上所述,城市路灯照明智能控制系统的应用,为城市路灯照明智能控制功能的实现提供了基础保障。城市路灯照明智能控制系统包括数据管理功能、系统控制管理功能、节能控制功能、系统数据巡测管理功能以及系统告警管理功能等,提高了城市路灯照明智能控制的工作效率及质量,能够达到节约用电,提高城市用电信息化、智能化水平的目的,为进一步促进城市发展奠定了扎实的基础。