路灯智能化监控技术在节能改造中的实践应用

张声昱

路灯智能化监控技术在节能改造中的实践应用

张声昱

在城市化建设持续推进背景下，城市道路照明设备及类型越来越多，在方便人们出行、美化城市环境方面发挥了重要作用，但是也增大了城市供电压力，加剧了能源危机，如何减少路灯电能浪费现象，提高电能利用率，是当前城市规划建设中的热点问题。各种先进技术的出现与应用，使得智能化城市成为必然发展方向，将智能化监控技术与照明系统相结合，能够实现对路灯的节能改造，不仅可以节约大量电能，而且还提高了对照明系统的管控力度，对加强城市照明系统管理具有重要意义，文章对其实践应用进行了详细分析。

一、路灯节能改造的重要性

照明系统是城市电力网络系统中的重要组成部分，路灯所消耗的电能，在城市电能总消耗量中所占比重较大，利用智能化监控技术对其进行节能改造，能够根据实际照明需求，对路灯工作状态加以合理调控，实现电能的有效利用，进而节省大量能源，避免出现电能浪费问题，减少照明系统总耗电量，以此来缓解城市用电紧张问题。同时，在照明系统中应用智能化监控技术，能够时刻获取其动态运行信息，城市道路管理部门可以以此作为依据，对照明系统进行管理和调控，在保证其工作性能良好的同时，确保其运行的稳定性及可靠性，显著提升了城市照明系统管理水平。

二、路灯智能化监控系统组成及工作原理

在利用智能监控技术对路灯进行节能改造之前，应先了解系统组成及工作原理，为该项技术的实践应用提供理论依据。

1.路灯智能化监控系统组成

城市路灯智能化监控系统主要由三部分组成，分别包括后端监控中心、传输层、前段控制设备层，系统拓扑图如下图所示。后台监控中心是城市路灯智能化监控系统的核心，一般设立在城市道路管理部门办公室，主要由调控稳压柜和远程控制器组成，其作用是对路灯运行状态信息进行远程采集、存储、分析和处理。然后结合业务需求，利用网络技术和通信技术，向远程照明控制终端下达调控指令，再以电力载波的形式，通过单灯控制器来改变对应路灯的工作状态，实现节能控制。在这个过程中，传输层起到双向传递数据信息作用。

路灯智能调光监控系统拓扑图

2.路灯智能化监控系统工作原理

城市路灯智能监控系统，是以模块形式运转工作的，其主要分为主站模块、子站模块和通讯模块三大部分。主站模块即系统的控制中心，都是由主站负责的，其功能和作用的发挥，需借助电脑和网络实现，只有确保主站运行状态的良好性，才能对整个系统起到强有力管理与控制。利用主站兼容性强的特点，能够结合城市照明系统具体分布情况，在合适的位置建设本地分站，与主站相连接，分站能够将所属范围内、不同类型路灯运行情况反馈至主站，主站再根据照明需求，在控制器的帮助下，对路灯进行集中控制和单个控制。通讯模块是接通主站和分站的关键，可直接用无线方式完成通讯，也可将无线通讯与有线通讯相结合，确保主站和分站信息传输的可靠性和高效性。

三、路灯智能化监控技术在节能改造中的实践应用

1.路灯智能化监控技术节能标准及手段

明确路灯智能化节能标准，能够确保节能改造的针对性和有效性，可以实现预期改造效果，所以，在实践过程中，必须以相关节能标准为规范，采取最为合适的改造手段和方法。首先，应保证照明系统可靠性，沿道路两侧分布的路灯，在纵向上必须做到常亮，在进行节能改造时，增设自动控制开关的路灯不能超过总数的一半，呈相间错开分布。其次，在白天环境下，如果光线可视范围大于100m，则路灯智能化监控系统应自动关闭电源开关，并且在光线可视范围小于100m时，能够自动接通电源。另外，还应该利用智能化监控技术，使路灯能够结合自然环境下的实际光照程度及照明需求，对其自身光照强度加以控制，以降低电能损耗。最后，照明系统还应该能够对路灯光源功率进行自动化调节，尤其是在夜间状态下，当深夜路上没有行人或者车辆时，系统应具备自动断开电源功能，避免电能浪费现象的出现。

2.路灯智能化监控系统设计

在利用智能化监控技术，对城市照明系统进行节能改造时，应确保改造设计方案的合理性，明确节能改造目标，以原有照明系统为基础，结合路线分布情况，科学配置各种智能化监控设备。不同智能化监控设备都有着各自的布设要求，对于数据采集器来讲，应从路灯运行信息采集方面，对其安装位置及方式进行分析，既要保证所采集到信息的全面性和时效性，又能够在第一时间将所得信息通过网络进行传输，为管理和控制路灯提供可靠依据，同时还需要对网络回路信息及控制指令进行监控。同时，在安装路灯智能化仪器的时候，应按照相关规定将其放置到专用箱柜中，采取上锁措施加以保护，避免因人为破坏造成仪器损伤。并在支撑杆范围内设置线缆，根据路灯控制需求，对线缆进行合理分布，保证路灯控制效果的良好性。另外，在敷设电源线、网络线、防护管的时候，应同步进行，做好管线之间的协调工作，确保三者分布的合理性，在保证三者各自作用都能有效发挥的同时，避免出现相互干扰现象，尤其是电源线和网络线，应作上标记区分开，杜绝出现缠绕问题，方便后期维护和线路改造。最后，在设置监控计算机的时候，所选地点大多在城市道路管理部门办公室，设有专门人员负责操控和管理，能够通过液晶显示屏将路灯运行状态信息显示出来，根据道路照明需求，向子站下达控制指令，来改变对应的路灯的照明情况。

3.路灯智能化监控系统子站建设

在路灯智能化监控系统中，各个路灯的具体管理与控制，是由子站完成的，路灯类型、节能方式、三相电功率分配等，都会对子站提出不同的要求，在建设本地子站时，需要从这几方面进行综合分析，进而保证每个路灯开关设置的合理性。子站建设一般分三步完成，第一步，先了解不同路段的具体照明需求，包括照明范围、照明强度、光源功率等，构建与之配套使用的通信系统，确保子站能够时刻获取路灯的运行状态信息。第二步，对每处路段周围环境进行全面勘察，根据自然光线变化情况，设置控制时间表，来控制路灯光照在不同时间段做出对应变化，满足道路实际照明需求。第三步，子站所属范围内的所有路灯控制时间表，都应该统一保存到制定存储装置中，并且能够根据实际情况进行改写，使控制时间表信息发生变化，保证路灯管理与控制的合理性及科学性。

四、结语

电能是生产生活必不可少的基础能源，基于现代化城市建设与发展的需求，对电能供应量提出了更高的要求，尤其是照明系统方面，使得众多城市都出现了电能供应不足问题，能源危机问题日益突出。为改善城市当前用电现状，应充分利用智能化监控技术对照明系统进行改造，提高路灯的节能型，贯彻落实城市电能节约工作。就当前城市路灯智能化监控技术实际应用情况来看，其中还有很多不足之处有待解决，所以必须加大对该项技术的研究及实践力度，进而才能充分发挥其应用优势，为城市的正常运转和稳定发展提供电能保障。

武汉路灯管理局）