路燈智能控制系統的現狀與應用
一、應用背景
在城市照明領域，中國城市化建設的不斷深入與經濟的持續高速發展使得人們的生活水平不斷提高。在推進城市亮化工程的進程中，城市道路照明、燈飾工程等逐漸受到重視，照明光源和調控設備得到了空前的發展。
但是城市路燈照明在帶來輝煌、絢麗和方便的同時，也遇到了諸多預料不到的問題；
1.節能問題：景觀路燈不僅在車流量高峰全部開啟，在車流量低估時（比如凌晨時段）也全部開啟。
2.監控問題：路燈及夜景亮化運行一定程度上依靠管理部門車輛巡查和市民保修等原始手段去排查故障
3.管理問題：無法實現遠程單燈控制、無法及時獲取路燈狀態信息、無法準確獲取能耗信息……最終導致路燈管理效率低下
以上問題導致能源浪費，無法實現國家在節能減排、智慧城市領域的戰略部署！
二、市場現狀
1. 電能浪費：城市公共照明是與城市生活息息相關的重要公共基礎設施，我國城市公共照明用電量已佔全國電力生產總量的5%！
2. 信息化水平低：日益增長的城市公共照明規模與落後的公共照明管理方式產生了劇烈矛盾。
3. 節能減排：全國範圍開展LED照明推廣，公共照明節能減排勢在必行！
4. 運維管理：設備巡檢、線路被盜、故障檢修等突出問題
三、市場需求
1.智能管理
市政路燈照明系統不僅需要為城市交通提供照明光源，更承擔起城市形象的職責，但隨著城市規模的擴大，傳統的照明方式已經不適合節約能源的要求，於是尋求新的智能照明方式迫在眉睫。
2.節能減排
隨著社會經濟的不斷發展，能源短缺已經成為日益制約著經濟發展的嚴重障礙，其中電力短缺已成為制約國民經濟發展的突出矛盾。目前我國照明消耗的電能約佔電力生產總量的10 %～20 % ，而城市公共照明則在照明耗電中佔30 %，節能減排責任重大 。
四、目前在路燈控制領域存在的問題
1.系統缺陷
無遠程控制、無實時控制、無單點管理、無集中式管理、無數據監測管理
2.管理困難
無法實時操控、巡檢人員繁忙、巡檢周期長、數據採集分析困難
3.隱 患
能源浪費、故障無預警、故障排除滯後、道路安全隱患、設備易被盜竊、亮燈率及節能成效無法量化
五、市場應用
面對傳統路燈在能耗、監控和管理上的弊端，希望能通過技術方式實現更靈活的控制、更智能的監控和更高效的管理，最終滿足節能減排、智慧城市的建設需要。
1.更靈活的控制
遠程單燈控制；在無人控制的情況下，路燈可根據當前時間自動實現路燈的開啟與關閉操作；
車流量小的時間段內，路燈可根據用戶設置的節能策略，實現奇數燈亮、偶數燈亮、隔燈亮等多種節能方式；
2.更智能的監控
路燈自動返回自身工作情況（開啟或關閉）；系統可實時監測出損壞路燈，並及時向後台人員上報損壞路燈信息（比如位置信息）；
3.更高效的管理
用戶通過Web或App交互方式，足不出戶就可讓路燈按預期的節能模式進行工作；可獲知城市路燈的工作情況（開啟或關閉、損壞與否）；系統可分析、統計每盞路燈、每條街道、每個片區的能耗數據，為城市建設規劃提供大數據依據。
1)系統通過制定合理的節能策略，最終可實現路燈系統節能減排的目的，為政府部門節省電力開支；
2)系統可自動實現對路燈的損壞檢測、功耗檢測、遠程監控等功能，提高政府對城市路燈的科學化管理水平，提高管理效率；
3)系統可實現城市路燈能耗的大數據分析與統計，以友好的用戶界面（WEB方式或APP方式）向客戶進行呈現，提升政府部門智慧城市建設水平。
4.看得見的經濟價值
對於普通400W的高壓鈉燈，每小時消耗0.4度電，假設每天工作10小時（晚上八點到次日早晨六點），將消耗4度電，一年總消耗1460度電，採用本系統後，將節省20%以上的電能，即292度電，假如工業用電按每度1元計算，每盞400W高壓鈉燈一年可節約292元。
5.潛在的經濟價值
由於管理效率提高，節省的人力成本；路燈能耗的精確分析與統計，給政府城市規劃提供的大數據價值；
六、系統功能
1.系統介紹
瑞斯康路燈照明控制系統採用電力線載波通信（PLC）技術 ，無需布線，通過現有路燈供電電力線對每盞路燈進行遠程監控和智能化管理，已廣泛地應用於城市道路照明控制、隧道照明控制、太陽能照明控制等，能實現遠程單燈控制、節能和智慧管理功能，延長燈具壽命。
完善的系統功能
路燈智能控制系統架構
2.功能結構
瑞斯康照明智能控制系統融合電力載波、無線通信、物聯網、移動互聯網等技術的集成創新成果，支持公共照明LED燈具的遙控、遙測、遙信、遙調，具備遠程控制、主動告警和智能調控等功能。系統實現了公共照明的信息化和智能化管理，達到降低運營和維護成本和節能減排的效果，是智慧城市建設的典型應用。
3.主要功能
4.系統特點
遠程控制: 控制或定時控制任一盞、一路或某自定義組路燈的開關和亮度
狀態查詢: 查詢路燈狀態、電流電壓、電量、功率等數據
環境採集: 大氣顆粒物、溫濕度、積水、光照等多種環境數據採集
數據分析: 存儲系統設備的執行記錄，生成電能、亮燈率等分析曲線和報表
故障報警: 對路燈故障、操作無響應情況顯示報警
線路防盜: 線路電纜被盜時監控中心報警顯示被盜線路
電子地圖: 道路、園區、高速公路、隧道等電子地圖同步顯示路燈狀態
燈況監測：記錄住戶信息存檔，保證檔案，保證檔案信息的完整性和正確性
七、配套產品
1.監控軟體
路燈智能控制系統由監控中心（包括控制設備、伺服器、顯示設備、監控軟體等）、路燈集中器、單燈控制器、多種感測器及通訊系統等構成。
2.集中器ECC3000
電力線載波通信模塊、電源板、ARM板、GPRS模塊四部分組成。 主要負責通訊網路的架構與調整。 一方面收集網路節點（單燈終端）等反饋信息以及傳達控制命令；一方面與監控中心通信，接收命令以及反饋相關信息數據。
功能特點
採用ARM9平台
具有多重防電脈衝衝擊和防雷保護措施
帶6路繼電器輸出，可實現6路線控
可管理1024個節點控制器
可通過RS485介面採集各類數據
通過GPRS、TCPIP與監控平台進行遠程通信
實時數據採集、處理和存儲，並將採集的數據上傳到控制中心
3.單 / 雙燈控制器
電力線載波通信模塊、相關檢測測量電路、操作開關和電源部分。每一個控制節點具有控制節點和路由節點雙重屬性。
功能特點
控制路燈開關
PWM -10V調光信號輸出，實現路燈亮度調節、亮度採集
環境溫濕度採集
電壓功率及功率因數採集
報警功能（欠載、欠壓、過載、異常開燈等報警）
工業級設計，工作溫度範圍：－40℃～＋85℃
八、案例分析
1.改造背景
由於採用單燈控制能靈活控制各桿燈燈頭亮滅模式，因而能在不明顯影響總體照度的前提下有效節電，或者在用電量大致相同的情況下，明顯提高道路照明效果，因而在取得較好經濟效益的同時取得良好社會效益。
2.改造方案
公司2015年在某市實現單燈監控項目，一期工程共安裝了7個集中控制器和1500個單燈控制器，每個單燈控制器控制一個250W的燈泡。按照《某市城市照明管理處管理辦法》，全年平均開燈時間19:00分，半夜燈關閉時間為23:00，全夜燈關燈時間7:00分。因採用單燈控制後23:00以後對全夜路燈進行調光共計8小時。
3.改造效果
根據照明需求進行自動調光全年節約用電率約34%，同時採用路燈智能控制系統，從人工、燈具損耗上降低了運營和維護成本。
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