路灯照明单灯控制系统的电气自动化研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 路灯照明单灯控制系统的电气自动 化研究 摘 要城市路灯照明监控从二十 世纪九十年代发展至今，已经从“三遥” （遥控、遥信、遥测）以及“五遥” （遥 控、遥信、遥测、遥调、遥视）发展到 今天城市路灯照明数字化综合管理。城 市路灯照明管理部门已从解决城市路灯 照明设备的集中控制转变成为提高内部 效率、节约成本、服务大众的精细化管 理。伴随着现代物流网技术的快速发展， 城市路灯单灯控制系统也将是未来城市 照明监控发展的主要趋势. 中国论文网 /1/view-12797678.htm 关键词 路灯照明；单灯；电力 载波；ZIGBEE -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TU113.666 文献标 识码：A 文章编号： 1009- 914X（2015）30-0078-02 伴随随着现代社会经济和城镇化 建设高速发展，城市基础配套设施路灯 的建设也大大加快，无论从覆盖范围还 是总体数量都有了极大的增加，这就对 路灯照明设施的管理提出了更高要求， 需要我们进一步加强科技研发，对路灯 照明监控系统进行更深入系统的研究， 找到更科学高效的方法，同时做到原有 系统的无缝对接和融合。经过我们和科 研单位的共同努力，我们认为在原有的 城市路灯照明监控系统基础上实现城市 路灯照明单灯控制系统，可以实现城市 路灯照明管理的精细化，大幅提高城市 路灯照明的管理水平和效率。 下面就城市路灯照明单灯控制系 统电气自动化研究作一简单陈述： 一、系统通信设计 每盏路灯之间通过五芯低压电缆 线连接，可以做到三相供电平衡和半全 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 夜控制，每个低压控制箱或箱变根据线 路的特点和供电半径所带路灯数量都不 尽相同。根据这些特点，结合目前通信 技术，单灯控制系统通信可以采用电力 载波和 ZIGBEE 通信来实现城市照明单 灯控制系统。下面简要介绍电力载波通 信和 ZIGBEE 通信技术。 1、电力载波通信 电力线载波（Power Line Carrier PLC）通信是将载有信息的高频信号加 载到电力线上，用电力线来进行数据传 输，通过专用的电力线调制解调器将高 频信号从电力线上分离出来，传送到终 端设备。 2、ZIGBEE 通信 ZigBee 通信技术是一种近距离、 低复杂度、低功耗、低速率、低成本的 双向无线通讯技术。主要用于距离短、 功耗低且传输速率不高的各种电子设备 之间进行数据传输以及典型的有周期性 数据、间歇性数据和低反应时间数据传 输的应用。ZigBee 可工作在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 2.14GHz、868MHz 和 915 MHz3 个频段 上，分别具有最高 250kbit/s、20kbit/s 和 40kbit/s 的传输速率，传输距离在 10-75m 的范围内，并且支持扩展。 二、系统架构设计 单灯监控系统由主站管理中心、 分站控制器（路灯监控终端和单灯控制 器集中单元）和路灯杆内的单灯控制器 组成。各个现场单灯控制器具有本地管 理和中继服务双种职能，分站控制器则 负责无线网络信息汇集和主站命令下发。 主站管理中心同分站控制器间采 用无线 GPRS 通讯方式进行数据交互， 而分站控制器与单灯控制器间采用 ZIGBEE 通讯方式或电子载波通信方式， ZIGBEE/电子载波通信系统组成框图如 图 1 所示： 三、系统功能设计 单灯控制系统建立在可靠的局域 网络通信基础上，实现对单个路灯的精 细化、数字化的动态监控；同时，单灯 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 控制器控制单元配合电子整流器使用可 实行两档降功率节能控制，根据控制中 心预定的节能控制方案实行整个城市路 灯照明系统中照度的动态控制，实现 “按需照明”，避免照明浪费，节约照明 能源，节省照明费用。系统主要功能设 计如图 2： *主站管理中心通过主站控制软 件可监视单盏路灯工作状态，同时采集 工作状态、交流电压电流等工作参数。 *主站软件允许交叉使用个别控 制、全体控制、分组控制。允许任何一 盏路灯同时参加多个分组，如主路分组、 辅路分组、单号分组、东区分组等。 *可对网络内路灯按照预定程序 实时、分时实现面控（全城区或某一城 区） 、线控（一条线路） 、点控（任一灯 位） 。 *可根据实际需要任意地设计路 灯组态，如隔几亮几、一侧关闭、一侧 开启、辅车道关闭、主车道开启、脉冲 式开启等。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 *可实现单灯控制器间的路由通 讯，最大路由级数为 4 级，从而有效加 大通讯距离。 *可实现单灯远程遥控、遥讯、 遥测、遥调功能； *可实现单灯群组远程遥控、遥 调功能； *单灯遥测数据包括：电流，电 压，功率数据采集； *单灯遥控功能包括：单灯开、 关及两档节能控制； *单灯遥调可实现两档节能调节 控制，实现节能调节控制需要配合两档 电子整流器使用，第一档约下降 25%， 第二档约下降 45%； *单灯遥讯功能包括：路灯开关 灯状态，节能调节控制状态，路灯故障 状态。 四、系统实现简介 系统以矢量电子地图为基础，设 计出友好的操作界面，能够简单明了实 现完成每条道路每盏路灯属性操作、控 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 制操作、检测操作、数据查询操作。在 已有路灯监控终端层、线路层、灯具层 等基础上增加单灯控制层，即在每个灯 杆位置增加一个单灯控制器，每个低压 配电柜增加一个单灯集中器。对每个单 灯控制器或集中器可进行各种查询、控 制、检测等相关操作。 单灯控制器属性：名称、地址、 编号、生产厂家、型号、光源厂家、光 源型号、光源功率、安装时间、安装人、 维修时间、维修原因、维修人、现场照 片等相关信息。 单灯控制器采集数据：电压、电 流、有功功率、功率因素、节电状态、 节电档位等相关数据。 单灯控制器操作：遥控、遥测、 遥调等。 单灯控制器查询：信息查询、数 据查询，查询结果通过电子表格、折线 图、饼状图等表示，并打印。 五、总结 城市路灯照明单灯控制系统结合 -精选财经经济类资料-