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【摘要】雷达智能控制系统在路灯上的应用,开辟了城市照明“管理节能”的新篇章。本文提供一种解决LED路灯既满足节能又能满足各场合各时段照明需求的方案。通过雷达感应技术来检测目标物体,随之提高路灯功率以满足照明需要。当目标物体离开雷达检测范围,再将路灯功率降低。这样既可以保证路灯的节能性,又能保证路灯能够满足各个不同的时间段和场合的需求。
【关键词】LED路灯;城市照明;雷达智能控制
一、引言
LED作为新一代照明光源的LED路灯被广泛看好,与传统的高压钠灯和金属卤素灯相比,LED路灯具有光学性能佳、启动快速、便于控制、高效、省电、节能环保、可靠耐用、寿命长等优点。在节能减排的推动下,路灯作为夜间道路照明需要更加具有节能优势。目前路灯节能多半是通过光控和时控来实现,即规定在光线达到什么条件下开启或关闭路灯;或者在某个时间段来满功率输出,某个时间段半功率输出,但产生的弊端是某个时间段降低路灯功率的同时无法考虑到照明要求,如深夜的时候设定半功率输出,会影响到行驶的车辆和行人夜行。
本文提供一种用于城市照明的雷达智能照明系统,通过雷达感应技术来检测目标物体,随之提高路灯功率以满足照明需要。当目标物体离开雷达检测范围,再将路灯功率降低。这样既可以保证路灯的节能性,又能保证路灯能够满足各个不同的时间段和场合的需求,全时段保持路灯是低功率状态。
二、雷达智能照明系统
2.1系统的构成
本系统的重要部件是:毫米波雷达传感器、单灯控制器、集中控制器。其中毫米波雷达传感器,利用毫米波传感器的多普勒效应,能有效识别运动目标的速度与运动方向,一台雷达传感器可为3~5盏路灯提供目标的距离、速度信息、其探测数据传给单灯控制器。而单灯控制器,置于每个路灯的灯头内,3-5个单灯控制器组成一个小组,根据雷达提供的目标信息确定组内路灯亮度;同时还具备检测路灯故障、LED灯老化程度检测和线路故障报警,并将信息上报集中控制器的功能。集中控制器,每30至50盏灯安装一个集中控制器,作为本地与监控中心沟通的桥梁,接收各路灯的上报信息和分发监控中心的控制信息。具备耗电检测、线路故障和被盗检测功能,定时自检并上报。并且内部存储时间,可在监控中心发生故障、失去对各路灯控制能力时自主运行。本智能照明系统示意图如下:
2.2本系统特点
本系统具有以下六大特点,一、路灯自动巡检:路灯进行自动巡检,查报故障并自动生成报修单;二、路灯查控:路灯进行开、关、调节亮度等功能,或预设控制方案,使路灯安装预设方案进行亮度;三、设备管理:灯杆、灯具、电线、控制箱、变压器、电表、开关、监控器等路灯设备实现计算机信息化管理;四、环境感知:道路流量、天气、光照强度等环境信息实时感知,准确、及时地对路灯亮度进行自动控制器;五、GIS地理信息系统:具有地形、设施空间、行政区划、街区、道路、建筑物、水系、管沟、路灯线路、控制线路、敷设情况等功能;六、辅助分析模块:具有统计、报表、分析、查询、负荷计算、实时读表、用电分析、电缆长度计算等功能;七、Web信息发布模块:与网站实现无缝对接,进行远程管理功能。
智能照明远程管理平台能够实现对多个路段的路灯信息以及实时状态的管理,便于监管部门了解各个路段路灯的工作状态,实现多方路灯远程监督与管理。
三、对比试验分析
由上表可知,8小时满功率照明的路灯,耗电量471千瓦时;3小时满功率照明加5小时30%功率照明,耗电量267千瓦时;选择雷达智能控制24小时,耗电量285千瓦时。且测试所选道路是厂区主道,夜间有众多夜班人员通行,故从户外实测数据来看实验3耗电量比实验2稍多。因户外测试很多不好控制因素,但基本可以得到如下:雷达智能控制系统与时控系统在节能方面要远远优于全时段满功率照明方案,而且雷达智能控制系统与时控系统在节能性上相差无几;但是在满足各个时段不同场合的照明方面要远远优于时控系统方案。
四、结论
雷达控制系统在路灯上的应用已经可以充分满足节能的需求。也能更好的控制路灯功率的升降以便给路人提供更好的照明条件。从户外实测数据来看节能性比时控系统稍差。原因主要是厂区有倒班工人。人流量比较多。不能保持路灯长时间的低功率状态运作。如果是在人流量稀少的支路,乡间小路上的话,节能性会比时控系统更加优越。未来的道路智能照明系统必将逐渐被雷达智能控制系统所取代。
【关键词】LED路灯;城市照明;雷达智能控制
一、引言
LED作为新一代照明光源的LED路灯被广泛看好,与传统的高压钠灯和金属卤素灯相比,LED路灯具有光学性能佳、启动快速、便于控制、高效、省电、节能环保、可靠耐用、寿命长等优点。在节能减排的推动下,路灯作为夜间道路照明需要更加具有节能优势。目前路灯节能多半是通过光控和时控来实现,即规定在光线达到什么条件下开启或关闭路灯;或者在某个时间段来满功率输出,某个时间段半功率输出,但产生的弊端是某个时间段降低路灯功率的同时无法考虑到照明要求,如深夜的时候设定半功率输出,会影响到行驶的车辆和行人夜行。
本文提供一种用于城市照明的雷达智能照明系统,通过雷达感应技术来检测目标物体,随之提高路灯功率以满足照明需要。当目标物体离开雷达检测范围,再将路灯功率降低。这样既可以保证路灯的节能性,又能保证路灯能够满足各个不同的时间段和场合的需求,全时段保持路灯是低功率状态。
二、雷达智能照明系统
2.1系统的构成
本系统的重要部件是:毫米波雷达传感器、单灯控制器、集中控制器。其中毫米波雷达传感器,利用毫米波传感器的多普勒效应,能有效识别运动目标的速度与运动方向,一台雷达传感器可为3~5盏路灯提供目标的距离、速度信息、其探测数据传给单灯控制器。而单灯控制器,置于每个路灯的灯头内,3-5个单灯控制器组成一个小组,根据雷达提供的目标信息确定组内路灯亮度;同时还具备检测路灯故障、LED灯老化程度检测和线路故障报警,并将信息上报集中控制器的功能。集中控制器,每30至50盏灯安装一个集中控制器,作为本地与监控中心沟通的桥梁,接收各路灯的上报信息和分发监控中心的控制信息。具备耗电检测、线路故障和被盗检测功能,定时自检并上报。并且内部存储时间,可在监控中心发生故障、失去对各路灯控制能力时自主运行。本智能照明系统示意图如下:
2.2本系统特点
本系统具有以下六大特点,一、路灯自动巡检:路灯进行自动巡检,查报故障并自动生成报修单;二、路灯查控:路灯进行开、关、调节亮度等功能,或预设控制方案,使路灯安装预设方案进行亮度;三、设备管理:灯杆、灯具、电线、控制箱、变压器、电表、开关、监控器等路灯设备实现计算机信息化管理;四、环境感知:道路流量、天气、光照强度等环境信息实时感知,准确、及时地对路灯亮度进行自动控制器;五、GIS地理信息系统:具有地形、设施空间、行政区划、街区、道路、建筑物、水系、管沟、路灯线路、控制线路、敷设情况等功能;六、辅助分析模块:具有统计、报表、分析、查询、负荷计算、实时读表、用电分析、电缆长度计算等功能;七、Web信息发布模块:与网站实现无缝对接,进行远程管理功能。
智能照明远程管理平台能够实现对多个路段的路灯信息以及实时状态的管理,便于监管部门了解各个路段路灯的工作状态,实现多方路灯远程监督与管理。
三、对比试验分析
由上表可知,8小时满功率照明的路灯,耗电量471千瓦时;3小时满功率照明加5小时30%功率照明,耗电量267千瓦时;选择雷达智能控制24小时,耗电量285千瓦时。且测试所选道路是厂区主道,夜间有众多夜班人员通行,故从户外实测数据来看实验3耗电量比实验2稍多。因户外测试很多不好控制因素,但基本可以得到如下:雷达智能控制系统与时控系统在节能方面要远远优于全时段满功率照明方案,而且雷达智能控制系统与时控系统在节能性上相差无几;但是在满足各个时段不同场合的照明方面要远远优于时控系统方案。
四、结论
雷达控制系统在路灯上的应用已经可以充分满足节能的需求。也能更好的控制路灯功率的升降以便给路人提供更好的照明条件。从户外实测数据来看节能性比时控系统稍差。原因主要是厂区有倒班工人。人流量比较多。不能保持路灯长时间的低功率状态运作。如果是在人流量稀少的支路,乡间小路上的话,节能性会比时控系统更加优越。未来的道路智能照明系统必将逐渐被雷达智能控制系统所取代。