節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制策略

胡靚

摘要：文章介紹了節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成，分析了智能照明控制策略，探析了節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制的技術(shù)要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能道路照明系統(tǒng)；智能照明控制；策略

中圖分類號(hào)：TM925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）17-0067-01

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的道路行業(yè)得到迅速的發(fā)展，眾多道路都安裝了相應(yīng)的照明系統(tǒng)。但是，目前采用的照明系統(tǒng)大多數(shù)還是傳統(tǒng)的方式，用時(shí)控、光控甚至是手動(dòng)控制的方式控制照明系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，僅有一小部分的道路照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的智能照明控制，這樣不僅僅降低了道路照明的質(zhì)量，還造成了大量的電能浪費(fèi)。智能照明系統(tǒng)體現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)越性，它在節(jié)能道路照明系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。

1節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成

節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括以下幾個(gè)方面：①運(yùn)維終端，其是智能控制系統(tǒng)中的管理軟件，能夠隨時(shí)的獲得整個(gè)照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和路燈管理中心相連，通過(guò)無(wú)線方式獲得系統(tǒng)的運(yùn)行信息，如果獲得授權(quán)還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，能夠有效的避免由于人工巡查的費(fèi)時(shí)費(fèi)力問(wèn)題，顯著的提高對(duì)照明系統(tǒng)的控制效率。②管理中心。其是整個(gè)道路節(jié)能智能照明系統(tǒng)的控制中樞，主要完成對(duì)三遙的管理和控制，目前最常采用的GPRS，管理中心計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，并且能夠顯示系統(tǒng)整體以及某個(gè)路燈的電量參數(shù)，然后由程序自動(dòng)執(zhí)行或者按照現(xiàn)場(chǎng)的照明要求進(jìn)行及時(shí)的控制。③路燈采集器，其操作簡(jiǎn)單，以電力載波方式對(duì)分回路的每盞燈的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并采集相應(yīng)的電量數(shù)據(jù)信息，然后將所有的數(shù)據(jù)信息上傳至管理中心。④智能單燈節(jié)電單元，無(wú)需改動(dòng)路燈的原油裝置和線路，操作簡(jiǎn)單方便，性價(jià)比高，對(duì)相應(yīng)的照明燈具進(jìn)行節(jié)能控制，并上傳相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制策略

節(jié)能道路照明系統(tǒng)控制的智能照明控制通過(guò)引入交通流量傳感器以及光控措施，依據(jù)人體工程學(xué)中的視覺(jué)理論，采取分時(shí)段和分區(qū)域的場(chǎng)景控制策略，進(jìn)而采用現(xiàn)代控制理論中的最優(yōu)控制方式，即TPO，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路照明系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)智能化控制。所謂的場(chǎng)景控制就是通過(guò)分析道路照明系統(tǒng)的實(shí)際狀況，充分的考慮和道路照明密切相關(guān)的交通流量、環(huán)境照度、路段以及時(shí)間等因素，根據(jù)既定的控制策略實(shí)時(shí)的調(diào)整路燈熟路電壓，然后以調(diào)壓式調(diào)光輸出，控制路燈在不同狀況下的不同工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多樣化的道路照明場(chǎng)景，這樣不僅能夠提高照明質(zhì)量，還能有效的控制電能消耗，節(jié)約有功電能消耗約21%~28%。節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能照明控制的具體策略表現(xiàn)為：

①環(huán)境參數(shù)輔助控制策略，根據(jù)交通流量、天氣等的實(shí)際環(huán)境參數(shù)調(diào)整照明控制措施，綜合考慮當(dāng)前時(shí)間自然光照度，消除環(huán)境光中的突變連續(xù)性干擾和尖峰干擾，調(diào)整路燈開(kāi)關(guān)的時(shí)間與時(shí)刻，并執(zhí)行相應(yīng)的開(kāi)燈與關(guān)燈操作，并且每個(gè)路段的交通流量不是一成不變的，因此應(yīng)該根據(jù)每個(gè)道路的流量狀況進(jìn)行路面光照度調(diào)節(jié)，以此獲得更好的照明質(zhì)量與節(jié)能效果。

②群組控制策略，處于相同照明回路的不同路燈所處的位置也不盡相同，并且對(duì)于照明控制的要求也存在一定的差異，基于單燈節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)與控制，通過(guò)制定組群燈具的不同場(chǎng)景，然后通過(guò)智能路燈節(jié)點(diǎn)控制器和照明回路控制單元之間的通信協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)兩者之間的組合與配置。

③分時(shí)段照明控制策略，道路照明繁忙的階段，控制路燈保持較高的照度；當(dāng)接近午夜道路交通流量較小時(shí)，則控制路燈保持較低的照明；根據(jù)特殊天氣或者節(jié)假日智能的調(diào)整控制策略，其中精準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)是完成分時(shí)段照明控制的主要保障。

④閉環(huán)回路照明控制策略，當(dāng)午夜12點(diǎn)之后，根據(jù)行使車輛的行進(jìn)方向以及大致位置，在車輛前方的路段，進(jìn)行閉環(huán)回路照明控制。

3節(jié)能道路照明系統(tǒng)智能照明控制的技術(shù)要點(diǎn)

①節(jié)能道路照明系統(tǒng)智能開(kāi)關(guān)。由于不同地區(qū)道路的經(jīng)緯度不同，導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)的日出日落時(shí)間也不盡相同，通過(guò)研究地區(qū)一年四季的日出日落時(shí)間，繪制該地區(qū)的時(shí)間控制曲線，并把獲得的時(shí)間控制曲線嵌入到節(jié)能道路照明系統(tǒng)的智能開(kāi)關(guān)系統(tǒng)中。此外，由于相同道路行人和車輛的出行規(guī)律也存在一定的差異，該道路的智能開(kāi)關(guān)系統(tǒng)還應(yīng)該根據(jù)出行的相關(guān)統(tǒng)計(jì)規(guī)律做出相應(yīng)的調(diào)整，由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)智能開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的控制程序，對(duì)該道路的照明系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)、平滑的控制和調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)道路的實(shí)際照度需求，該道路照明系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)置了差異性的照度數(shù)據(jù)模型，這樣既能夠穩(wěn)定電壓，延長(zhǎng)路燈的使用壽命，還能起到節(jié)約電能的效果。

②Web技術(shù)以及B/S模式的應(yīng)用。將Web技術(shù)應(yīng)用到道路照明智能控制系統(tǒng)中，充分的利用Web服務(wù)支持開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，保證道路智能照明控制系統(tǒng)具有應(yīng)用面廣、操作性好的特點(diǎn)。智能照明系統(tǒng)將路燈遠(yuǎn)程控制管理和Web技術(shù)結(jié)合起來(lái)，建立Web服務(wù)器，用戶能夠在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)，通過(guò)瀏覽Web瀏覽器的網(wǎng)頁(yè)，訪問(wèn)服務(wù)器上發(fā)布的基于Web形式的數(shù)據(jù)，查詢站點(diǎn)分布、設(shè)備狀態(tài)、曲線展示、報(bào)表展示、數(shù)據(jù)分析等，進(jìn)而及時(shí)、全面的掌握制動(dòng)日期內(nèi)的電能質(zhì)量狀況，并且還能夠隨時(shí)下載PDF以及Excel等格式的報(bào)表資料。Web服務(wù)器作為系統(tǒng)的信息發(fā)布平臺(tái)，能夠根據(jù)來(lái)自瀏覽器的請(qǐng)求從數(shù)據(jù)庫(kù)中提出相應(yīng)的信息，生成新頁(yè)面返還給Web瀏覽器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享。通過(guò)B/S模式構(gòu)建的路燈遠(yuǎn)程智能控制管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、控制、維護(hù)以及升級(jí)等簡(jiǎn)單方便，便于擴(kuò)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)路燈直觀、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程的檢測(cè)控制與分析。

③擴(kuò)頻電力載波通訊及遠(yuǎn)程通信技術(shù)。系統(tǒng)利用GPRS的Internet的計(jì)入功能，建立以Internet為通道和以GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的通信模式，采用擴(kuò)頻電力載波通訊以及遠(yuǎn)程通信控制技術(shù)，利用電力網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸和控制道路照明系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)，并不需求重新布置線路就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路照明系統(tǒng)的智能控制，降低投入成本。由于道路照明系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布范圍相對(duì)較大，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)、全面的采集到所有設(shè)備的信息數(shù)據(jù)，并將設(shè)備采集到的電力數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳送到智能照明控制系統(tǒng)的管理中心，由通信服務(wù)器進(jìn)行處理。GPRS前置可以采集所有和其連接的模塊上的所有數(shù)據(jù)參數(shù)，并將所有的參數(shù)記錄到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)所有RTU的控制。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他智能技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，并被廣泛的應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中，基于計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)闹悄芑?jié)能道路照明系統(tǒng)，全面的提升了道路照明系統(tǒng)的管理水平，滿足道路照明需求的前提下，節(jié)約了大量的能耗，符合國(guó)家節(jié)能降耗的政策。因此，在節(jié)能道路照明系統(tǒng)中的智能照明控制策略勢(shì)在必行。

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