城市照明单灯智能控制管理系统

城市照明单灯智能控制管理系统

1项目概述

1.1 单灯系统的建设意义

路灯单灯智能控制系统(简称单灯控制系统)即对灯具进行监控智能管理，既保障照明质量，又节能减排，提效降耗，从而实现对没一盏灯具实现“按需照明”和“精确管理”，并且配置电缆防盗报警功能。

实施路灯单灯智能控制系统的意义主要在于：在实现城市照明精细化管理的同时，又通过合理的照明管理实现了路灯节能，大大减少电缆偷盗情况。

为实现节能减排目标，国家确定了十大节能工程，其中一项是绿色照明工程。城市照明耗能占我国照明耗电的比例很大，因此，在满足城市照明要求的前提下通过合理的管理手段实现照明节能，对实现城市的节能减排指标是非常有意义的。

国家《城市道路照明设计标准》第7.2.5条规定了城市道路照明可采用的节能措施要求：在深夜宜选择下列措施降低路面亮度（照度）：

∙深夜时关闭一盏光源；

∙关闭不超过半数的灯具，但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具。

通过单灯控制系统可实现的合理的照明节能管理手段包括：

为了节约能源，采用后半夜关闭某些辅助路灯的电源，实行隔盏亮灯或开二灭一的方法降低亮灯密度，从而降低电能支出也是一个有效的途径。可以采用切断间隔灯杆上的照明光源或者切断同一灯杆上的部分照明光源。

基于目前城市照明现状，我们提出了“按需照明、精细管理”的概念，通过单灯控制系统实现基于统一路灯管理平台的远程化、精细管理，将产生良好的社会效益、经济效益和管理效益。

1、经济效益：采用路灯单灯控制系统以后，全市范围内的路灯全夜灯、半夜灯的开关均可实现以资源管理为核心的按需照明和精确到每一盏灯精细化管理。由于减少了开灯时间，延长了光源电器寿命，降低管理运行成本，进一步提

高了经济效益，实现按需调控照明亮度，节约能源和管理运行费用。

2、社会效益：采用路灯单灯控制系统后，由系统对全市范围内城市照明的每一盏路灯的开关操作实现自动控制，与此同时，由计算机对每一盏路灯的状态进行高效快速巡测，调度人员可以在故障发生后及时了解故障的地点和状态，为快速、及时修复提供了强有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形象。

3、管理效益：路灯单灯控制系统利用计算机及时、全面地发现每一盏路灯运行中出现的故障，实现真正意义上的“值班等待报警”，不仅大大减少了城市照明巡视人员和车辆损耗，降低了维修成本，而且在检修车出发之前已经知道了故障的准确地点和基本状态，无需靠人工查找档案图纸、单纯的文字性数据库信息及巡线查找，因而大幅缩短了维修响应时间、提高了检修效率，大大减少了电缆偷盗情况，保证路灯亮灯率，由此将产生极大的经济效益。

1.2 单灯系统的实施目标

确保按时、按需点亮每一盏灯，并能有效地节省路灯的用电电量、延长灯具的使用寿命、降低城市路灯的维护和管理的成本、提高管理效率是单灯智能管控系统追求的目标。在现有国内领先水平的监控管理系统基础上，开发、建设、应用具有国内一流水平的路灯单灯控制系统，可以进一步提高全市路灯监控管理水平，促进路灯节能工作的顺利实施，充分发挥系统在路灯建设、管理、维护、节能工作中的枢纽与核心作用。

现有的城市灯光控制系统，一般采用的都是设置多个开关柜，来对整个城市灯光进行分片控制，每个开关柜一般负责半径500~1000米之内所有灯光的开和关，开则全开，关则全关。这是一个对路灯的集中控制系统，无法做到对每一盏路灯的精细化管理，给路灯管理带来几方面的问题：

1、无法监控每一盏灯的运行状态，因此当某一条线路上的某一盏灯发生故

障时，控制中心无法及时发现和处理，通过人工巡查方式进行管理则不

仅成本很高，而且管理效率低下。

2、无法及时准确地统计亮灯率和对每一盏路灯的工作情况进行准确的评

估。

3、控制策略只能针对整条线上的所有路灯，无法对每一盏灯的具体工作方

式进行精确的调整和控制，因此无法实现一些复杂的节能控制策略，如

某一盏灯的调光策略或开关时间策略。

单灯控制系统的目的是要达到针对每一盏路灯的单独控制，包括对每盏灯单独的参数设置、亮灯策略、故障检测和运行状态的管理和控制。在原来针对每一回路进行集中控制的基础上，增加单灯控制的意义在于：

1、节能减排。实际的测量表明，通过对单灯设计合理的亮灯策略，达到路

灯的有效节能。对于大城市来说，亮灯节能是降低能耗的重要手段。

2、通过对每一个盏路灯运行状况的监测，提高管理效率和降低管理成本，

提高路灯管理的信息化和自动化水平。管理的内容包括：

3、大幅度减少经济损失

单灯监控模块可以直接控制单盏路灯的开关，并在线采集光源的电压、电流、有功功率、功率因素等参数；同时可以提供光源的故障信息等，系统具有电缆防盗功能，能全天候检测电缆偷盗情况。

2系统结构

系统总体结构图

如图所示，系统设计采用三层结构：

1.监控中心：构建基础数据库、基础GIS、动态数据服务，实现自动化监

控节能管理、安全运营管理、维护调度管理、突发事件处理等功能。在

监控中心用若干计算机和服务器设备建立一个计算机局域网络，通过

GPRS/CDMA服务，实现远端现场数据、处理和控制，同时通过大屏幕投

影，将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示，以供用户

进行管理和决策；同时中心还配备光照采集、GPS校时、不间断电源等，保障中心系统稳定可靠地运行。

2.通讯层：路灯监控部分采用GPRS/CDMA通讯方式实现，告警采用GSM短

信息方式发送，授权用户还可以通过Internet网络远程访问系统。

3.采集执行层：实现路灯的手/自动采集和控制，单灯节能控制及故障安全

检测以及电缆防盗告警。