訾凤岐
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摘要：城市公共照明需求持续增加，用电需求不断增长，在道路照明管理方面的要求更加严格，主管部门要提高重视程度，有效减少能耗。文章分析了当前我国城市道路照明存在的不足，阐述了新形势下道路照明管控的趋势，并提出了节能降耗的有效措施，为国民经济健康稳定发展提供有效帮助。
关键词：城市道路照明；管控趋势；节能降耗
引言
道路照明节能是一项系统性、复杂性工程，涵盖多项内容。比如，照明系统设计、高效照明、科学运行方式、灵活运管模式等，任何一项内容均会对照明节能产生影响。为了进一步实现绿色照明目标，应该认真开展每一项工作，在照明系统建设初期应该认真规划照明系统设计，并对后期的运行管控工作进行更加全面的考虑。
1当前我国城市道路照明存在的不足
1.1监管方式缺乏先进性，维护成本高
当前，道路照明主要采用时钟控制模式，在阴雨天、重大节日等时段无法按照需求合理调整照度，无法控制单灯，并且无法按照重大活动等具体情况对开挂等进行及时修改或校时，无法满足按需照明要求。难以准确、实时地查看路灯运行情况，控制器损坏时会出现白天亮灯问题，并且无法向监控中心进行反馈。城市中路灯分布广、数量多，主要通过人工巡查方式寻找设施故障，工作量较大，需要提供人力、物力等资源保障，同时存在盲区。
1.2能源消耗大
在城市不断发展过程中，我国城区亮化工程与道路照明工程获得良好发展机遇，景观灯与路灯数量不断增加。政府财政需要为道路照明中的能耗不断增加支出，与我国低碳环保、节能减排政策相悖，难以达到按需照明要求，电能浪费量达到25%，出现光污染问题，严重影响灯具使用寿命。
1.3设施损坏造成大范围停电
照明线缆与照明设备损坏时有发生，不仅增加政府经济负担，同时线缆损坏之后还会造成停电，严重影响交通安全。另外，裸露线缆存在安全隐患，灯杆漏电也会对附近居民的安全构成威胁，特别是在雨季，会使触电的概率增加。
2新形势下道路管控照明趋势
随着城市化进程以及城市规划速度的加快，城市道路照明管控系统方面的要求不断增加，趋于自动化和智能化，城市道路照明管控演变过程如下：天文时钟控制—路灯控制系统三遥控制—光电控制—经纬度时间控制—微电脑时控开关—无线远程监控系统。其中，天文时钟控制在具体操作中，将一年四季变化规律、地球自转原理、绕太阳公转原理等作为依据，且结合全球各地区均具有唯一经纬度的原则，计算这一地区日出日落时间，并可以人为调整，人工修整幅度为2h左右，然后设置路灯开关时间。这一方法不够灵活，难以应对一些特殊情况；路灯控制系统三遥控制，主要包括遥控、遥测、遥信3个方面。遥控是对路灯开关实施远程控制；遥测是指远程测量路灯配电柜运行状态、三相主回路电压电流测量；遥信是指对终端状态进行远程监测。微电脑时控开关，在组成方面，以单片微处理器作为核心，并配套设置相应的电子电路，组成电源开关控制装置，可以将天或者星期作为周期，实现多时段循环控制，便于使用，成本较低。无线远程监控系统主要以电力线载波通讯作为核心技术，对路灯的开关、工作状态等进行监测和控制，系统功能设计包括主动询问功能、主动控制功能、自动控制功能、报警功能、显示功能、数据存储功能、查询功能、曲线报表功能、远程维护功能、拓展功能等，还具有效率高、低成本的优势。此外，在传感技术快速发展推动下，照明管控进入全新阶段，即自动控制，借助光控、声控以及其他传感器对周边信息进行感知，进而自动关闭或是启动照明灯具。与传统手动控制相比，自动控制的效率与灵活性得到有效提升，同时扩大了控制范围，然而无法进行调光，在复杂环境中难以满足照明需要。近年来，网络通信与计算机技术促使照明控制开始朝着智能化方向发展。
借助智能控制、传感采集以及微处理等技术向核心控制器传输传感器收集的数据，并进行处理，有效控制照明灯具，能够根据具体照明需求进行智能控制，可以对照明系统进行远程操控，然而无法进行深层处理。当前，社会经济在发展过程中对于能源问题的重视程度不断提升，而我国幅员辽阔、城市发展迅速，因此传统道路照明管控模式已经不适应现代化管理需要。照明设施越来越多，民众不仅要求路灯具有良好照明功能，同时还需要保证维护及时性与照明舒适度，充分体现“人本”理念，因此在照明管控方面，节能照明与智慧照明已经成为主要发展趋势。
3路灯节能降耗措施
3.1材料节能降耗
在路灯节能降耗措施制定时，可以通过材料节能实现这一目标，具体包括以下两个方面。一是使用LED灯具节能。在实践过程中，随着城市化建设的加快，城市系统的规模和耗电量与日俱增，为了实现节能减耗的目标，可以将传统的钠灯更换为LED灯，从而减少能源消耗。LED节能特性表现为：①发光效率较高，钠灯为90~140lm/W，LED灯则为50~200lm/W；②光源耗电量较少，LED单管功率为0.03~0.06W，在直流驱动模式下，单管驱动电压为1.5~3.5V。在同样照明效果下，耗电量为钠灯的十分之一。二是使用材料节能。在使用材料节能方面，为了实现节能减耗的目标，应在满足使用要求的前提下，尽量选择一些自身能耗较低的材料，并降低材料的使用量。例如在材料选择方面，钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线、全铝合金绞线皆属于节能型材料，电气和机械性能基本相同，节能效果良好。在材料使用方面，应合理设置路灯数量，科学布线，尽量减少材料使用量，从而实现节能降耗的目标。
3.2平台节能降耗
新形势下城市道路照明管控平台的建设，应体现节能降耗理念，从而提升设计的合理性。一是控制系统选择。通过上述研究，城市道路照明管控系统较多，且各有优缺点，从节能降耗和控制效果等角度分析，应尽量选择无线远程监控系统，可以减少连接线路材料的使用量和电损耗量。通信控制设备负责对输出设备数据采集、通信和控制等进行感知，具体可以选择路灯专用网关、RTU等。数据指令流程是指将通信控制设备下端与感知输出设备通过RS232、RS485等接口相连，从而进行设备控制和数据采集，在通信设备上行方面，可以选择4G、有线等与平台建立连接关系。单灯控制模式能够剔除台区供电范围中有关地段，不采用半夜灯工作模式，对于其他路段采用半夜灯模式不会产生影响。另外，单灯控制模式能够实现任意分区组与分时目标，有效强化节能效率。
3.3分布式路灯节能控制
路灯节能主要通过分布式与集中式，其中分布式控制能够控制单盏路灯电压，有效防止发生首端电压比额定电压高的问题。分布式路灯控制系统属于计算机网络控制系统，在节能控制与路灯管理等方面具有良好应用效果，核心环节是监管中心系统、监控终端、控制器等。1个城市道路照明是由若干条路灯构成，并通过计算机实现控制与管理。路灯监管中心与控制终端可以选择有线通信，借助此种方法可以对道路照明展开数字化管理、监测与控制。另外，借助电力电子技术达到了零电流与零电压目的，充分延长控制器中继电器使用期限，保证电气寿命达到机械寿命状态，有效延长系统使用期限。路灯终端与控制器工作温度为-30~80℃，无故障时间的MTBF超出50000h。
3.4精细化控制通信保障
要想保证照明系统的节能效果，需要保证运行控制的精细性与灵活性，“按需照明”一般通过把台区控制终端向灯杆延伸的方式实现这一目标，能够控制单盏灯具，这是实现照明地段分组、时段分组等方面策略的基础保障，不仅能够满足“按需照明”需求，同时能够有效满足节能需要。以互联网技术为基础的路灯节能方案相比其他照明系统，主要是在单灯控制器和台区集中器的通信方式上存在差异。采用WPLC技术可有效提高通信可靠性与稳定性，进而提高控制过程中的流畅性与精准性。实施节能降耗规划工作是为了响应我国“低碳生活、节能减排”的发展理念，减少资源消耗，控制二氧化碳排放，进一步树立“科技环保，提高能源利用率”的城市形象。
参考文献
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