于熙

摘 要：道路照明作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，安全、先進(jìn)、可靠的路燈自動(dòng)化控制技術(shù)以及合理設(shè)計(jì)對(duì)提高城市品位以及提高城市服務(wù)水平等方面具有重要作用，同時(shí)對(duì)路燈管理部門(mén)的節(jié)能降耗也具有重要意義?；诖?，本文對(duì)道路照明工程中的主要自動(dòng)化控制技術(shù)及其設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：道路照明工程；自動(dòng)化控制技術(shù)；設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1 前言

路燈作為市政道路建設(shè)的重要組成部分，其不僅承擔(dān)著基礎(chǔ)性的行車引導(dǎo)功能，還能夠在美化城市、提升城市文化底蘊(yùn)、改善城市壞境等方面起到顯著作用。為了充分發(fā)揮其作用，以下就道路照明工程中的自動(dòng)化控制技術(shù)及其設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討分析。

2 道路照明工程中的主要自動(dòng)化控制技術(shù)分析

2.1 PLC路燈自動(dòng)化控制技術(shù)

PLC路燈控制技術(shù)具有可靠性、功能以及性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)，例如：產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間較短、系統(tǒng)功能性強(qiáng)、在可靠性和性價(jià)比方面較高、系統(tǒng)的硬件齊全、產(chǎn)品在使用方面比較方便、系統(tǒng)體積小、其設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試方面工作量相對(duì)較少，當(dāng)然系統(tǒng)的維修也很方便等優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的控制裝置中使用廣泛。

2.2 無(wú)線路燈控制技術(shù)

照明控制系統(tǒng)無(wú)線路燈控制構(gòu)成是采用一個(gè)中心管理PC與好幾個(gè)路燈控制終端節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心和管理中心進(jìn)行通信，采用設(shè)定路燈的工作信息，如開(kāi)關(guān)時(shí)間或時(shí)鐘日歷等，系統(tǒng)的指令信息是通過(guò)路燈節(jié)點(diǎn)的路由來(lái)把控制信息由監(jiān)控中心直接傳送到路燈終端節(jié)點(diǎn)，達(dá)到當(dāng)路燈發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警。路燈照明燈的開(kāi)關(guān)控制是通過(guò)無(wú)線電通道數(shù)據(jù)的收發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣避開(kāi)了電力線載波通訊中的不確定性與干擾的繁雜，從而提高了控制系統(tǒng)的確定性與穩(wěn)定性，這種控制系統(tǒng)性價(jià)比低、投資太大，當(dāng)然具有安裝方便、控制組合多、布點(diǎn)靈活、系統(tǒng)安全性高的優(yōu)點(diǎn)。

2.3 電力載波路燈控制技術(shù)分析

照明控制系統(tǒng)電力載波路燈技術(shù)利用時(shí)控與光控雙向來(lái)進(jìn)行控制，在系統(tǒng)檢測(cè)到每個(gè)路段的亮燈率，從而實(shí)現(xiàn)城市道路路燈的自動(dòng)啟閉，有效控制半夜燈或者全夜；利用電壓和電流實(shí)現(xiàn)測(cè)量與監(jiān)控，狀態(tài)信息與控制信號(hào)是通過(guò)電力線載波技術(shù)來(lái)傳輸?shù)?，?duì)供電變壓器線路開(kāi)路和短路等各種突發(fā)事件進(jìn)行即時(shí)報(bào)警；實(shí)現(xiàn)智能管理和監(jiān)控路燈，從而讓路燈達(dá)到可靠、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行。

2.4 遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)分析

具體體現(xiàn)在：（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。路燈監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的基本功能主要包括通信、控制和事故預(yù)警。通信：與控制中心交換數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行控制中心的命令，更改遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)置，上傳光敏傳感器采集到的光亮強(qiáng)度信息?？刂疲喉憫?yīng)遙控命令，控制路燈開(kāi)關(guān)。事故判斷與報(bào)警：對(duì)采集到的光亮度進(jìn)行檢查，結(jié)合當(dāng)前開(kāi)關(guān)狀態(tài)和運(yùn)行時(shí)間段，判斷運(yùn)行狀態(tài)正常與否。如果發(fā)生異?；虬l(fā)生事故，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端立即報(bào)警。（2）路燈自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組成。其主要由主控計(jì)算機(jī)和道路兩旁路燈現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端組成，他們之間通過(guò)GPRS-Internet連接。監(jiān)控中心主控計(jì)算機(jī)通過(guò)與Internet連接，可以采集到路燈的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，并且對(duì)路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制和管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，即安裝于路燈終端的設(shè)備，要求位于移動(dòng)通信覆蓋的區(qū)域范圍內(nèi)。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收?qǐng)?zhí)行來(lái)自監(jiān)控中心的各個(gè)命令，如開(kāi)關(guān)路燈命令、設(shè)置路燈開(kāi)關(guān)時(shí)間、校對(duì)時(shí)鐘命令等，該系統(tǒng)通過(guò)傳感器能夠自動(dòng)檢測(cè)出終端路燈設(shè)備的異常事故，并及時(shí)將信息上傳給主控中心計(jì)算機(jī)。（3）路燈自動(dòng)化監(jiān)控的控制中心。路燈自動(dòng)化監(jiān)控是通過(guò)控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈終端的控制。控制中心的規(guī)?？纱罂尚。瓤梢允褂靡慌_(tái)計(jì)算機(jī)，也可以使用大型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)群組。控制中心一般由主控機(jī)、顯示設(shè)備、通信單元、供電設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等組成。（4）路燈自動(dòng)化監(jiān)控的通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)信息的上傳和下達(dá)任務(wù)，一方面將控制中心的指令傳送給路燈終端，另一方面將路燈的運(yùn)行狀況傳送給控制中心。目前比較常用的通信技術(shù)有，有線通信、無(wú)線通信、電力載波等。

3 道路照明工程的主要設(shè)計(jì)原則分析

道路照明工程的設(shè)計(jì)原則主要表現(xiàn)為：（1）統(tǒng)一協(xié)調(diào)原則。首先應(yīng)該以全局觀念為設(shè)計(jì)的指導(dǎo)理念，將燈光的亮度、光影關(guān)系以及照明方式進(jìn)行整合式考量，對(duì)于各個(gè)部分能夠?qū)φw產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。在進(jìn)行路燈電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前都需要制定一個(gè)建設(shè)規(guī)劃，確保整個(gè)建設(shè)工程能夠在規(guī)范的環(huán)境下進(jìn)行。在對(duì)其進(jìn)行整合式考量的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)規(guī)劃的內(nèi)容進(jìn)行了解，使其能夠具備參照借鑒意義，分清系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主次，對(duì)于一些重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行明確。（2）綠色照明原則。隨著低碳環(huán)保概念的深入，路燈設(shè)計(jì)必須在綠色理念的指導(dǎo)下進(jìn)行。對(duì)于照明產(chǎn)品進(jìn)行選用的過(guò)程必須遵循節(jié)能環(huán)保的原則，確保所選的產(chǎn)品具備使用期限長(zhǎng)、電能利用率高。對(duì)于照明電器系統(tǒng)進(jìn)行較為嚴(yán)格的管控，避免光污染的出現(xiàn)，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。

4 道路照明工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

4.1 合理選擇路燈參數(shù)

主要表現(xiàn)為：（1）布燈間距的選擇。間距的選擇在符合規(guī)范前提下盡量增加安裝高度，擴(kuò)大安裝間距；（2）布燈方式的選擇。為單側(cè)布置、雙側(cè)交錯(cuò)布置、雙側(cè)布置和中心對(duì)稱布置，要結(jié)合路面的斷面形式綜合考慮。一般，若選擇單側(cè)布置，則道路有效寬度值為實(shí)際路寬與一個(gè)懸挑長(zhǎng)度的差；若為雙側(cè)布置，則有效寬度應(yīng)定為實(shí)際路寬與兩個(gè)懸挑長(zhǎng)度的差。若為中心對(duì)稱布置，則有效寬度與道路實(shí)際寬度相等。從而結(jié)合燈桿高度等基數(shù)可計(jì)算出路燈的平均照明度，并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。

4.2 合理選擇照明燈具

具體體現(xiàn)在：（1）截光型燈具：此種燈具最大光強(qiáng)方向范圍為0～65°，90°允許最大允許光強(qiáng)為10cd/1000lm；優(yōu)點(diǎn)為眩光輕，不刺眼。缺點(diǎn)為照明范圍較小，周邊燈光昏暗，為快速路、主干路等主要道路照明燈常用類型。（2）半截光型燈具：此種燈具最大光強(qiáng)方向范圍為0～75°，90°允許最大允許光強(qiáng)為50cd/1000lm；優(yōu)點(diǎn)為眩光適中，光線照明范圍較大，實(shí)用性高。為次干路及支路市政照明燈的首選類型。（3）非截光型燈具：此類型燈具90°允許最大允許光強(qiáng)為1000cd/1000lm。明亮但眩光較強(qiáng)，對(duì)人眼的刺激較大，因此適合景區(qū)或者車流量小的街區(qū)。

4.3 路燈線路與路燈接地設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析

線路設(shè)計(jì)是路燈安裝中的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程要綜合考慮線路損耗以及電壓供給問(wèn)題，確保供電電壓的穩(wěn)定性。正常運(yùn)行情況下，照明燈具的端電壓為額定電壓的90%～105%。根據(jù)車流量以及照明效果，對(duì)亮燈盞數(shù)進(jìn)行控制。燈光照明要首選滿足需求最大的群體，實(shí)現(xiàn)資源合理利用。隨著技術(shù)的發(fā)達(dá)，微機(jī)監(jiān)控和無(wú)線控制成為目前主要監(jiān)控模式。目前，對(duì)于路燈安裝接地的主要問(wèn)題是安裝規(guī)范不統(tǒng)一。TN-S接地系統(tǒng)由于安全系數(shù)相對(duì)較高，因此應(yīng)用最為廣泛。其原理為：專用保護(hù)線PE上電流和對(duì)地電壓均為零。并在干線上采用漏電保護(hù)器，將部分PE線越過(guò)漏電保護(hù)器重復(fù)接地。而對(duì)于PE線材料的選擇，多為鎧裝電纜的金屬外皮或者鍍鋅圓鋼。實(shí)踐證明，在路燈經(jīng)過(guò)的起點(diǎn)、中間適當(dāng)間隔和終點(diǎn)處打一組地極，同時(shí)要求接地電阻4Ω以下，可減少觸電事故的發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市照明對(duì)于電能消耗越來(lái)越大，尤其是一些城市單純的追求大面積、高亮度的城市照明，不僅使城市布局出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，還使得城市照明耗費(fèi)大量的電能。為了加強(qiáng)路燈電氣節(jié)能，必須合理利用自動(dòng)化控制技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

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