《路燈光控技術(shù)分區(qū)域應(yīng)用》技術(shù)研究報(bào)告

文/王彥，新疆吐哈油田物業(yè)公司

1 研究背景

1.1 節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來越迫切

如何充分利用高科技手段,解決照明控制領(lǐng)域一個(gè)緊要的課題。

1.2 石油基地路燈照明情況

各種類型路網(wǎng)不斷完善，機(jī)動車數(shù)量迅速增加，夜間交通流量、晨煉夜跑的人流量也越來越大，道路照明質(zhì)量直接影響交通安全和居民出行安全。

1.3 石油基地路燈現(xiàn)狀

基地內(nèi)現(xiàn)有路燈2342盞，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不包含公園、六區(qū)、十二區(qū)、十三區(qū)、十四區(qū)內(nèi)圍，其中高桿燈1055盞（外圍752盞、內(nèi)圍303盞），庭院燈322盞，太陽能燈965盞，箱變28個(gè)。

2 研究目標(biāo)

2.1 掌握光源對路燈總開關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行集中控制的技術(shù)，將目前現(xiàn)有的手動調(diào)試控制、和時(shí)間設(shè)定控制方式，轉(zhuǎn)換成光源集中控制的方式，從而實(shí)現(xiàn)測量和自動控制的要求；

2.2 設(shè)計(jì)一種嵌入式光源控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)小區(qū)各種類型路燈的自主組網(wǎng)，使每一組路燈都能通過對光源的感知遙測和遙控；

2.3 在保證道路照明質(zhì)量、改善辨認(rèn)可靠和視覺舒適情況下，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度和時(shí)段。

3 關(guān)鍵工藝

3.1 路燈集中開關(guān)燈時(shí)間手動控制工藝

人工手動調(diào)整路燈開關(guān)時(shí)間的技術(shù)，存在以下問題。

3.1.1 控制落后，易造成極大的能源浪費(fèi)，增加了電費(fèi)負(fù)擔(dān)。

3.1.2 操控不便，無法自動修改開關(guān)燈時(shí)間，不能根據(jù)實(shí)際情況（天氣突變、重大事件、節(jié)日）及時(shí)校時(shí)和修改開關(guān)燈時(shí)間。

3.1.3 燈況不明，不具備路燈狀況監(jiān)測：浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力。缺乏主動性、及時(shí)性和可靠性，不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)控路燈的運(yùn)行狀況，缺乏有效的故障預(yù)警機(jī)制。

3.1.4 管理困難：沒有無有效控制、不能實(shí)時(shí)控制、無集中式管理、無數(shù)據(jù)監(jiān)測管理、巡檢人員繁忙、數(shù)據(jù)采集分析困難。

3.1.5 其他問題：能源浪費(fèi)、故障無預(yù)警、故障排除滯后、道路安全隱患、節(jié)能成效無法量化。

3.2 路燈集中開關(guān)燈時(shí)間時(shí)鐘控制工藝

3.2.1 不能實(shí)時(shí)控制：由于控制方式單一，無法實(shí)現(xiàn)對不同燈型、不同區(qū)域、不同時(shí)間段的照明設(shè)備進(jìn)行分類控制，導(dǎo)致資源分配不合理，造成大量的電能浪費(fèi)。

3.2.2 無法及時(shí)開關(guān)燈：現(xiàn)行控制方式在惡劣天氣時(shí)（如強(qiáng)陰天）不能自動開關(guān)燈。大型慶典和政治活動、領(lǐng)導(dǎo)及團(tuán)體參觀時(shí)亦無法及時(shí)、靈活控制，影響城市照明形象。

3.2.3 電量浪費(fèi)嚴(yán)重， 發(fā)現(xiàn)故障不及時(shí)；

3.2.4 開燈調(diào)整周期頻繁。

3.3 實(shí)施工藝技術(shù)革新

3.3.1 應(yīng)用五項(xiàng)技術(shù)

3.3.1.1 太陽能光伏板光能感應(yīng)技術(shù)：太陽能光伏板的三大作用：將白天吸收的太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，并將其成功輸送至太陽能光伏蓄電池內(nèi)，使其充分滿足光伏蓄電池和開關(guān)系統(tǒng)控制器的工作電壓（12V）需求值；感應(yīng)太陽的光照度將有效信號傳輸至開光系統(tǒng)控制器，使該系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)、高效的對路燈開關(guān)時(shí)間進(jìn)行自動調(diào)整；提升了設(shè)備運(yùn)行的可控性，基本杜絕了其他不穩(wěn)定光源干擾的發(fā)生率。

3.3.1.2 太陽能光伏蓄電池儲放電技術(shù)：太陽能光伏蓄電池是'蓄電池'在太陽能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，我們主要采用的是膠體蓄電池，因?yàn)槠涔逃械?免"維護(hù)、比較好的深循環(huán)能力、過充和過放能力、長壽命等特性及對環(huán)境較少污染的特點(diǎn)，很適應(yīng)不同的海拔、溫度等環(huán)境要求，更適合用于性能可靠的太陽能電源系統(tǒng),特別是無人值守的工作站。

3.3.1.3 光源控制與時(shí)鐘控制并行的技術(shù)：由于各方面不確定因素影響，路燈在實(shí)際運(yùn)行的過程中會出現(xiàn)各類突發(fā)性事件，光源感應(yīng)集中控制路燈開關(guān)燈時(shí)間的技術(shù)，將在不破壞原有時(shí)鐘控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)運(yùn)作，如遇突發(fā)事件可隨時(shí)切換控制模式，將控制器調(diào)整至?xí)r鐘控制或人工手動控制均可，從而實(shí)現(xiàn)理想的最佳運(yùn)行控制模式。

3.3.1.4 杜絕時(shí)差精準(zhǔn)控制的技術(shù)。

在農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)軍型人才培育方面，充分利用好“龍城英才計(jì)劃”，對涉農(nóng)類的項(xiàng)目適當(dāng)放低門檻，讓更多農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的領(lǐng)軍型人才匯聚常州；出臺涉農(nóng)類高校畢業(yè)生人才引進(jìn)補(bǔ)助政策，對進(jìn)入常州農(nóng)業(yè)企業(yè)滿一定時(shí)限的畢業(yè)生，按本科生、碩士研究生、博士研究生逐級補(bǔ)助；鼓勵農(nóng)業(yè)企業(yè)與高校合作建立訂單式人才培養(yǎng)模式，為企業(yè)培育專業(yè)人才；利用各類涉農(nóng)主體開展培訓(xùn)，培育更多的新型職業(yè)農(nóng)民。

3.3.1.5 狀況監(jiān)控技術(shù)

3.3.2 實(shí)現(xiàn)四大突破

3.3.3.1 運(yùn)行改革認(rèn)識上的突破：目前環(huán)境顯示，巨大的需求50%、利好的政策30%、存在的問題20%。

3.3.3.2 傳統(tǒng)操作模式上的突破：及時(shí)準(zhǔn)確掌握設(shè)備數(shù)據(jù)、嚴(yán)格進(jìn)路燈開關(guān)控制和管理，是保障高效、有序運(yùn)行的關(guān)鍵。

3.3.3.3 光源感應(yīng)技術(shù)上的突破

3.3.3.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)上的突破

3.3.3 解決兩大難題

3.3.4.1 節(jié)能、降耗上的難題：

3.4 實(shí)施后光源感應(yīng)控制和時(shí)鐘控制對比情況

4 關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 關(guān)鍵技術(shù)

4.1.1 光源控制與時(shí)鐘控制并行的技術(shù)

將在不破壞原有時(shí)鐘控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)運(yùn)作，如遇突發(fā)事件可隨時(shí)切換控制模式，將控制器調(diào)整至?xí)r鐘控制或人工手動控制均可，從而實(shí)現(xiàn)理想的最佳運(yùn)行控制模式。

4.1.2 路燈光源感應(yīng)自動控制技術(shù)

路燈控制終端(rtu6640)路燈采集控制終端由一級終端路燈控制監(jiān)控柜和二級終端組成，光源感應(yīng)技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用，根據(jù)太陽升、落的時(shí)間，有規(guī)律的對路燈開關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行控制的技術(shù)，達(dá)到了自動控制與節(jié)能降耗的目的。

4.2 創(chuàng)新點(diǎn)

4.2.1 杜絕時(shí)差精準(zhǔn)控制，手動控制和時(shí)鐘控制系統(tǒng)暫時(shí)隔離，有效保證精準(zhǔn)的開關(guān)燈時(shí)間控制。

4.2.2 依據(jù)季節(jié)天黑天明自然變化，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)開關(guān)燈時(shí)間，達(dá)到節(jié)能降耗環(huán)保運(yùn)行的目標(biāo)。

5 效果評價(jià)

5.1 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

2017.9—2017.11.10關(guān)燈時(shí)間平均提前5分鐘，開燈時(shí)間平均延遲5分鐘。

推廣實(shí)施改造（基地內(nèi)現(xiàn)有路燈2342盞，不包含公園、六區(qū)、十二區(qū)、十三區(qū)、十四區(qū)內(nèi)圍，其中高桿燈1055盞，庭院燈322盞，箱變28個(gè)），按照1-12月平均365天計(jì)算，總年平均節(jié)電量為（1055* 250w + 322 * 80w ）/1000* (5+5)/60 * 365＝17611.86kwh。0.6912元/度* 17611.86kwh =12173元，減少人工調(diào)整時(shí)鐘次數(shù)，1-12月2人12月4次2天人工節(jié)省122880元，小計(jì)135053元。箱變改造費(fèi)26 * 〔（6455 + 2560）/2=4507〕= 117182元，小計(jì)17871元。共節(jié)約費(fèi)用為：1.79萬元。

5.2 社會效益評價(jià)

5.2.1 采用路燈照明智能控制管理系統(tǒng)后，由系統(tǒng)對基地范圍內(nèi)路燈照明的每一盞路燈的開關(guān)操作實(shí)現(xiàn)自動控制；

5.2.2 管理人員可以在故障發(fā)生后及時(shí)了解故障的地點(diǎn)和狀態(tài)，為快速、及時(shí)修復(fù)提供了強(qiáng)有力的保障。