道路照明有关论文范例,与道路照明监控技术综述相关毕业论文

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中图分类号:U491.5+3文献标识码:A

摘 要:本文介绍了道路照明监控技术在国内外发展现状,详尽分析了各种类型道路照明监控系统的技术特点,并总结了道路照明监控技术的重要意义和发展趋势.

关 键 词:道路照明监控、光敏控制、电力载波、无线分组网络.

道路照明监控技术,与社会经济及能源(电力)的发达程度密切相关,并在一定程度上与道路照明应用的范围、城市的地理位置、特点及规模相联系.国外的道路照明监控技术以美国、法国、新加坡为代表,主要有以下这几种方式:

(1)美国:90%以上的路灯采用每盏灯在灯具安置一个光控开关,少量的灯采用多灯集中控制.大部分城市的路灯控制的一致性较差,有白天灯亮而晚上灯不亮的现象发生.

(2)法国巴黎:用LESA探头组采集朝西北方向的自然照明,经计算后通过电力公司

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(3)新加坡:在每个变电所的22kV系统,注入载波信号,在配电变压器的低压侧的控制箱内安装接收器,在接收器接到信号后启动路灯电源开关,控制路灯的通断.

我国的道路照明监控技术发展从70年代开始至今经过多样化、深层次的探索,发生了翻天覆地的变化.控制方式也由早期的定时器控制、光敏控制和寻呼机控制发展为国内普遍所采用的GPRS与电控箱节能器相结合的无线广域网控制.

光敏控制可以很好的应对天气及季节变化及时开关灯的情况和需要定期调时的缺点.但是在现阶段的应用中也暴露出了不足.首先,光敏控制难以克服由于光污染和光干扰产生的误动作.其次,各控制点的照度受周围环境影响有差异,不可能齐亮齐灭.再次,光敏器件的可靠性相对较差,防尘性要求又较高,需要经常清洗,否则控制误差加大.最后,在通常情况下控制箱是封闭的,但光敏期间需要露天测光,给安装也带来了一定得困难.

为了实现集中控制,分散风险,同时满足降低成本,出现了寻呼机控制,其采用了集中广播开关控制,取得了一定得效果.但是寻呼方式也限定了使用范围,体现出了一些不足.首先,由于寻呼机为单向通信,导致各控制点不能及时报警,也不能扩展为远程双向通信.其次,寻呼业面临调整,逐渐被取消,该种控制方式也逐渐消亡.

目前,国内现阶段普遍采用的控制方式是利用无线分组网络(GPRS)与电控箱节能器相结合的方式实现道路照明系统的监控.具体方法是在每一条路段的电控箱内安置节能器,节能器的主要功能是依据GPRS网络发布的控制信息,按照不同时段,调整电控箱的输出电压,继而通过路灯调光实现节能.该种方式虽然实现了根据时段的调光节能,但是在实际的推广应用过程中也暴露出一些实际问题,主要包括以下几个方面:

(1)单向控制,各路灯节点的工作状况不能有效反馈.

(2)路灯电网链路不均匀,从路灯电控箱输出端调整电压,会造成链路末端路灯无法起辉点燃.

(3)无法实现故障定位、亮灯率数据统计等功能,造成道路照明维修只能依靠巡检方式进行,极大地提高了维护成本.

随着通讯技术的高速发展,一种具有可逐灯控制、智能双向数据通讯的道路照明监控技术开始出现,其主要特征是具备主从2级网络结构,主网络依托中国移动公司的通用无线分组服务(GPRS),完成从控制中心到城市道路之间的网络架构,二级子网络采用低压动力电载波通信,完成道路内部各个单灯与监控终端之间的网络架构.该系统是集路灯监控、照明节能控制、自动故障定位、亮灯率统计分析、电缆防盗报警功能于一体的远程测控系统.它集成了电力载波通信技术、通用无线分组通信技术、计算机网络技术和地理信息处理技术,实现了在控制中心对单灯地遥控、遥测和遥信功能.通过接于单灯端的低压电力载波调制解调器进行远程单灯开关、远程单灯故障检测和远程单灯调光节能.并且可以根据需要进行路灯开关的组控和群控.具有电缆防盗报警功能,在控制中心通过电子地图实时了解路灯运行状态的全貌.

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该系统包括控制中心、远程控制通信系统、道路照明监控终端、单灯本地控制器以及电缆监控单元等几个构成部分.控制中心采用前、后台机连网工作方式.前台机承担遥测、遥控、调度等工作,后台机平时自动备份前台机数据,前台机故障时,可随时切换顶替前台机.主机实时显示路灯工作状态和路灯位置的电子地图.控制中心与照明监控终端之间采用移动通讯公司的通用无线分组业务进行通信,照明控制终端与路灯本地控制器之间借助于供电线缆采用电力线载波技术通信,无需铺设专门的网络线缆.照明监控终端是一个集数据采集、开关控制、防盗报警及网络通信于一体的智能设备.它根据控制中心的指令控制各支路及单个灯的供电通断,也可以将采集的数据(包含电缆防盗报警及采集到的电流、电压、功率数据)通过GPRS网络实时发送到控制中心.

该系统的关键核心技术在于低压电力载波通信模块的设计.该模块是单灯监控单元的核心硬件,电力载波通信直接用电力线传输信息.但是,电力线用于信息传输时有诸多不利因素:如信号衰减大、噪声影响严重、线路时变性大等,导致误码率高、通信质量下降.电力线调制解调器的选择、电力线接口的设计及纠错能力强的编码方案是设计成败的关键.

据国家统计局2005年数据显示:我国照明能耗占电力供应总量的12%,其中城市道路照明在我国照明耗电约占15%.为了深入落实国家节能减排政策方针,国家建设部颁布的《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》明确提出以2005年为基数,城市照明每年节电5%,2006年～2010年累计节电25%.通过道路照明监控技术的推广应用可以有效地促进《规划纲要》中节能目标的落实,因此,可以控制到单灯道路照明监控技术在我国有着广阔的市场前景.

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