所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2016-07-12 11:31 熱度:
城鎮道路、橋梁照明不僅要滿足夜間交通要求,同時也應成為景觀的亮點,體現城市科技進步與現代化水平.面對能源緊張和產值能耗高的現狀,照明節能必須引起重視.本文闡述了城鎮照明的分類,結合城鎮照明的控制特點,分析了幾種常用的控制方案,為我國城鎮照明如何充分利用高科技手段解決上述矛盾提出了一個新的和緊要的課題。
《照明工程學報》是由中國科學技術學會主管,中國照明學會主辦的學術期刊。學報于1992年創刊,2010年改為雙月刊,每雙月末出版。是中國照明領域的權威學術期刊。刊物全面反映照明領域學科發展方向,著重報道最新照明科研成果、學術研究成果,介紹了大量優秀照明工程案例及最新產品。為國家核心期刊。
1引言
隨著社會發展,城鎮現代化建設的步伐不斷加快,對城鎮照明及亮化工程需求也更大,城鎮道路、橋梁、公園照明不僅要滿足夜間交通、安全的要求,同時也應成為景觀的亮點。城市道路照明自動化控制和智能化管理作為城市現代化的標志之一,它所帶來的經濟和社會效益是十分顯著的,它的推廣和實施也將是市政工程建設中的一項重要內容。
2城鎮照明的分類
城鎮照明不僅加速了現代化的步伐,同時帶動了市政建設快速發展,城鎮照明不僅使城鎮"靚"了起來,更為人們的晚間出行提供了安全、有序的環境。
照明燈的種類很多,大致上可以分為以下幾類:
2.1道路照明燈
目前道路照明燈分為普通路燈和太陽能路燈。太陽能路燈是以太陽光為能源白天充電,晚上自動照明,安全、節能、無污染,充電及開、關燈過程由微電腦智能控制,并有工作狀態顯示,無需人工操作,穩定可靠,使用壽命長。
2.2廣告燈
廣告燈照明媒體形式包括:路牌、高立柱、燈箱、般管塔身、龍門架、高架橋身、鐘塔廣告、樓頂廣告等,開啟和熄滅由各自建筑物內的控制箱進行控制。每個控制箱的電源取自附近的低壓供電系統。
2.3節日彩燈
每逢節假日,各大商場超市就會開啟一些彩燈來增加節日的喜悅氣氛。一般我們都會用一些"元旦快樂"、"圣誕快樂"這些字眼來表達。
2.4草坪小夜燈
小夜燈節能且安全。燈具中有個設計獨特的光能儲存器,白天在陽光下照射幾個小時,晚上便能起到照明的作用。
2.5河邊警示燈
相對于其他類型的燈具,河邊警示燈則偏重于安全的目的。
2.6廣場噴泉燈
隨著人們生活水平的提高,環境的不斷改善和美化,特別是當今充滿競爭的時代,各地政府為吸引游客和投資者,在城市的廣場等地用噴泉燈造景,實施"亮化工程",以美化環境、樹立城市形象。
3城鎮照明燈的控制要求
城鎮里的路燈(廣告燈,節假日使用的彩燈)需要在晚上長時間的點亮,傳統的控制方式是使用人工手動控制,雖然簡單,但卻要固定專人負責管理,成本高,亮燈關燈的隨意性也很強。
3.1照明路燈和廣告燈的控制
對于道路兩旁的路燈基本上我們需做到:路燈每天點亮和關斷的時刻應隨季節的更替而變化。春季、夏季路燈晚上的點亮時刻就應一天比一天晚,關閉的時刻就應一天比一天早;秋季、冬季則相反。晚上11點以后,路上行人也很少,路燈沒必要整晚全亮,可以隔一個關閉一個路燈,廣告燈與路燈同時點亮,但在11點以后應全部關閉。
3.2廣場噴泉燈和草坪小夜燈的控制
應根據不同場合、不同時間段的需要來調節噴泉燈亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態參數,從而使噴泉燈更亮麗多變。
3.3彩燈的控制
彩燈一般是亮一個晚上,這是固定時間;平時如有重大的事件需點亮彩燈,可使用手動控制方式進行。
3.4河邊警示燈的控制
由河邊警示燈的用途可知,河邊警示燈需要整夜點亮。
4城鎮燈自動化控制的幾種方案
路燈從最初人工開關控制功能,路燈控制系統逐漸演化到從單一時間控制、光敏控制,發展到集監控功能和節能控制于一體的PLC控制、電力載波控制和無線網絡控制以及多種控制方式并存的控制系統等。
4.1基于電力載波的控制方案
該系統由上位機(Pc機)、下位機(單片機)、電力線通信調制解調模塊和傳輸媒介電力線組成。系統分監控中心和前端控制器(從機)兩大部分。監控中心由PC機及主控制器組成。PC機用VB與GIS軟件開發,有數據庫管理模塊、人/機操作模塊以及城鎮路燈系統的地理線路圖。一方面PC機上的數據庫完成對路燈編號、命名、歷史數據、維修數據等的記錄與操作工作,另一方面,利用人/機界面操作模塊發出對各路燈工作的控制命令,實現所需的控制要求。再有利用PC機上存儲的城鎮路燈地理線路圖。根據前端控制器傳來的路燈故障信號,可以及時準確地顯示故障發生的具體位置和可能的故障的原因。
4.2基于PLC的控制方案
根據路燈所在城市的日出日落時間進行時序控制,同時結合亮度檢測電路實現時序光強結合自動控制。考慮到系統運行穩定性和可靠性,采用西門子PLC控制系統。西門子S7-200系列PLC是一種體積小、功能齊全的PLC,具有良好的性價比,在各類工控系統中得到廣泛應用,且具備內置時鐘,利用它可方便構建城市路燈控制系統。
聯機調試證明,基于PLC控制的路燈控制系統具有運行可靠,可操作性強,可連續擴展,成本和維護費用低等優點,可通過編程來改變控制方案,適用于不同時差的地區。
4.3基于無線網絡的控制方案
無線網絡控制系統是由一個與管理中心PC機相連的主控節點和多個路燈控制終端組成,管理中心與監控中心通過TCP/IP協議進行通信,通過設定路燈的工作信息,如時鐘日歷、開關時間等,監控中心將指令信息傳送給路燈終端節點。路燈節點路由控制信息。并對路燈故障報警。利用無線電通道實現數據收發達到照明燈開關的目的.避開了電力線載波通訊中干擾的繁雜和不確定性.大大提高了控制通信的穩定和確定性,布點靈活、安裝方便、控制組合多、系統安全性高;缺點是投資太大、性價比較低。
5結束語
近年來,我國的電力能源顯得十分緊張,節約電能已經成為社會的共識。路燈設備是使用量十分巨大的基礎用電設備,對路燈進行自動化節能控制可帶來一定的經濟效益。這些控制系統設計簡單、性能可靠,并具有很好的節電效果,因而是城鎮照明設備節能降耗的重要途徑和有效方法。各個城鎮可以根據自己的特色,選擇合適的控制方案,構架恰當的控制系統,實現城鎮照明的節能化、智能化控制。
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文章標題:先進控制技術在城鎮亮化工程中的應用
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