无线智能路灯节能控制系统介绍(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一篇 项目概述第一章 城市照明节能改造的发展随着我国城市建设的飞速发展，城市照明已成为体现城市形象的重要标志。对于一个城市而言，城市照明已不仅仅是锦上添花，而已成为一个城市形象的基本组成部分，在内容上，城市照明的表现手法越来越丰富；在趋势上，城市照明越来越注重科技含量。总体而言，城市正逐步走向高层次化。在满足城市功能与景观照明的同时，如何解决电费支出增加、应对电力供应缺口增大的矛盾，成为各地政府关心的问题。中国作为世界第二大能源消费国，中央政府一直高度重视能源和节能工作， 90年代实施了可持续发展战略，颁布了中华人民共和国节约能源法； 2000年国家经贸委、国家计委

2、发布了节约用电管理办法；2002年11月6日经贸委、国家计委、科技部、建设部等13个部门领导在北京召开推动中国绿色照明工程交流会；2004年11月26日建设部在北京召开2004年中国城市照明国际研讨会；2005年5月9日国家发改委在上海召开中国绿色照明国际会议暨第六届国际高效照明会议。建设部、国家发改委于2004年11月23日颁发了建城2004204号文件关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见,文件中明确指出，要大力推广节能技术，提高电能利用效力，尽快实现节能型的城市照明体系，有条件的城市应实施城市照明集中监控和分时控制模式，努力降低电耗，并要求2006年底之前改造完成。照明节电成为政府相

3、关机构重大任务之一。同时，对城市灯饰的管理与控制迫切需要一种科学、合理、高效的方法。因此，提供一种有效而合理的控制与管理的方法，对城市路灯与饰灯的运行状态进行远程智能监控显得极为重要。首先回顾传统的路灯控制运行方式：钟控、人眼观测，派巡逻车轮巡等等，传统路灯控制运行方式早已不能适应形势发展的需要，随着科学技术以超乎想象的速度的发展，计算机应用的迅速普及，GSM、GPRS无线通讯网络的问世，真正能够自动化的、远程管理的监控办法出炉了，基于这两大实用的新兴技术，针对一般城市路灯系统线路长、布局分散、管理困难，我公司自主研发、生产了我公司路灯自动化监控系统，它利用计算机技术，通讯技术对快速发展的城市

4、路灯实行科学化的管理，从而提高道路照明的质量，实现故障检测的实时性和维修效率，保证城市整体的亮灯率和设备完好率，它不但能降低能耗、减轻劳动强度，而且避免了无畏的电能和人力物力的浪费，最终它提高了路灯所对社会的服务质量，综合发挥出城市道路照明的社会效益与环境效益。智能路灯节能控制系统介绍现代城市景观照明控制管理系统中，要求在实现效果的同时，更加注重集中管理操作的便捷性及场所性，以及设备的安装方便可靠。1.1 产品特性1、高效、稳定的经济型节电器：我公司系列路灯节电器采用最先进的快速电子检测技术、微电脑的精确计算，通过电力电子智能控制技术，节电效果明显，节电率稳定在20%45%。2、无电网污染的“

5、绿色环保”节电器：在国外发达国家已有明文规定对电气设备谐波含量的限制，国内部分城市对谐波含量超标的设备也限制并入电网使用。我公司系列路灯节电器，实现了电压的正弦波输出，克服了晶闸管等类型灯光节电产品产生谐波的缺陷。3、无“闪断”切换技术的智能节电器：“闪断”现象会导致HID灯(高压气体放电，如高压钠灯，金卤灯，高压汞灯等)熄灭。我公司系列路灯节电器运用了先进的控制技术，确保在自动运行时不发生闪断现象。4、高速、智能的I2C数据总线控制系统：我公司系列路灯节电器的控制核心FN-PSCEIP1000控制系统是在经过长期使用的FN-PSCEIP控制系统的升级型。采用I2C数据总线控制，实时检测电网及

6、负荷状况，确保节电器稳定运行。5、可视化的数据管理：我公司系列路灯节电器的所有实时运行数据以及设置数据、维修管理数据均用LED显示窗口直接显示数据。6、智能防盗：6、智能时控设计：主回路时控(定时启停路灯)：本机备有天文时钟控制，可根据当地的地理位置自动调节每个季节的路灯启停时间，在季节变化时不需人工逐一调节。按用户需要可设置半夜灯的启停时间：适用的节电设置：可根据现场的实际情况进行时段设置，使光源得到更加合理的利用。7、节电率可选择: 可根据当地电网状况、灯具新旧程度以及各现场灯光的使用效率选择不同的节电率，使路灯处于最经济的工作状态。8、功能完善的保护措施：自动调节节电参数：节电器将根据电

7、网的实时状况，自动调节路灯的馈入功率；I2C数据总线控制：我公司系列路灯节电器的运行参数以及内置参数的校正，均可通过按键调节，由I2C数据总线进行校正，无须开箱调节；数据实时显示：节电器的显示窗口实时显示电网电压和节电的运行状态；欠压自动旁路：当回路不具备节能空间时，节电器将自动运行旁路状态；系统故障旁路：当控制系统断电或驱动电路等硬件故障时，节电器将自动处于旁路状态；应急手动旁路：在检修或其它原因需要退出节电状态时，可方便的使节电器退出节电状态；线路故障自动断电：当线路的电流超过节电器的限定电流时或短路时节电器将自动断电。9、适用范围广适用于城市道路照明及亮化工程，如高压钠灯、金属卤素灯等照

8、明系统的节能控制。广泛应用于港口、码头、高速公路、隧道照明、城市路灯、广场照明等场所。1.2 控制软件1.2.1软件系统结构现代城市景观照明控制管理系统中，要求在实现效果的同时，更加注重集中管理操作的便捷性及场所性，以及设备的安装方便可靠。对于城市大面积的控制区域，用有线的方式来实现智能照明控制非常困难，首先改造项目中大面积的穿管布线对施工带来很大的麻烦，区域内繁华的商业区，繁忙的交通要道等障碍，施工起来更加不便。再者，配电箱多安装点分散，不宜用有线方式进行连接控制，同时本着节约成本的原则，采用无线方式来实现对整个区域道路灯光的智能化控制是最优化最合理的方式。本系统的特点是控制精准、操控方便、

9、施工周期短、影响面小、维护便捷、扩展性强、控制方案多、节能节耗。 我公司城市灯光远程控制管理系统，采用全模块化设计，拥有标准数据接口，兼容性良好，系统功能完善、维护管理便捷。其结构主要由远程灯光控制器和远程灯光控制管理软件组成，基于CDMA/GPRS无线公共网络进行远程传输控制，城市路灯和景观灯的开/关控制和相应的景观灯节目表演均可实现远程或者自动控制。我公司城市灯光远程控制管理系统还具有自动报警和监测功能，管理人员可以在办公室就能及时了解监控范围内的所有景观灯的故障发生的地点和状态，为及时进行修复提供了有力的保障,为本系统的正常运转提供了坚实可靠技术保障。我公司城市灯光远程控制管理系统结构分

10、为测控端和控制中心两部份。1. 测控端：采用本公司自主研发的我公司城市灯光智能控制器，主要安装于景观灯的配电箱旁，用于对所属区域的灯光设备进行统一管理和控制，并通过CDMA/GPRS无线通讯方式把各种数据传递到控制中心。2. 监控中心：中心主机上安装有我公司远程灯光控制管理软件，及时的从各个现场站点采集各种数据，并进行分析和处理，为保证整个景观照明的管理协调和统一，同时可以及时向各个控制现场站点发布控制指令，进行远程的管理控制。1.2.2 系统功能介绍我公司灯光智能控制器具有以下功能:1) 分组控制：可以把不同地理位置和要求的景观灯分成若干组，对不同组采用不同的定时控制方案。2) 定时控制：任

11、意设置一年中的开关时间以及每周固定的开关时间或按日出日落时间自动调整个回路的开关时间。3) 逐点控制：根据景观灯的艺术效果进行灯光效果节目编排，做到多台控制器精准校时逐点控制，此起彼伏的灯光效果，使整条大街的所有景观灯融合为一体，在突出艺术效果的同时，达到了节约电能的作用。4) 远程手机控制：根据临时控制需求或功能性人工巡检需求，可以通过手机登陆或发送短信方式对各回路或整个系统进行远程控制。5) 手机报警功能：通过系统设置可以将相关故障、预警、报警信息通过短信发送至相关责任人的手机。6) 用电计量采集功能：可将电表采集数据远传至控制中心，以便对各配电箱的用电量进行统计。7) 运行状态采集功能：

12、主要是对各回路及总电源的电流、电压状态进行实时监测，由总控室监测软件对所有回路采集的数据进行分析，为每一回路运行状态做出判断，对非正常状态的变化（即故障状态）进行预警和报警。8) 漏电流检测功能：由于大部分照明系统是建立民宅公寓楼的外墙，所以做好漏电报警安全防范，防范于未然尤为重要，我公司灯光智能控制器特有的实时漏电监测和报警功能，将为系统的安全运行，维护市民安全带来最大的保障。9) 心跳功能：我公司灯光智能控制器特有并具完全自主知识产权的心跳技术，使终端控制器按一定时间的间隔自动向控制中心发送控制器的运行电压、供电电压、对每一回路状态的巡检结果等数据，使控制中心人员对每个控制终端、回路、开关

13、电源供电等系统的运行了如指掌。10) 冗余功能：由于本系统依赖于无线网络和互联网，网络的稳定将对本系统远程控制稳定运行起到重要作用，为防万一，本系统具有离开网络自动运行功能，当网络出现故障时，自动切换到自动控制，系统按单体控制方式独立运行。11) 便于维护：由于系统具有心跳技术，对故障报警、运行监测等日常维护不需要像以前一样去巡视发现故障，这不仅减少了巡检人员和车辆损耗，降低了维修成本；而且在检修人员出发之前就已经知道了故障的准确地点和基本状态，因而缩短了维修时间、提高了检修效率，由此可以节约维护费用开支。1.2.3 控制管理软件介绍1. 登陆界面：2. 运行状态与用电量监测界面：3. 运行状

14、态与视频监控界面：4. 设备控制节目编排界面：5. 控制设备配置管理界面：一、 系统设备介绍：灯光控制器L主要性能：1. 采用先进的微处理晶片，稳定性强。2. 超大容量的存储芯片3. 自动时钟校对功能。4. 提供GPRS无线数据双向传输。5. 自动拨号连接：DTU上电自动拨号上网、连接网络，支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接6. 实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能7. 支持点对点、点对多点、多点对多点对等 数据传输 8. 支持多数据中心，自动切换9. 包含工作电压、供电电压、回路巡检信息的心跳技术。10. 看门狗技术11. 三路开关量报警信息检测。12. 三路电压监测。13. 三路漏电流

15、监测。14. 六路电流监测。15. RS-232通讯。 电站能够实时将电量数据传送给系统，系统能够根据电站的容量，自动调整到设定的节电模式。当系统探测到电网供电量有变化时，根据系统设定，自动切换到相应的亮化管理范围1.3 节电原理1、 设计理论依据：道路的主要目的是使车辆、行人安全出行，户外灯光的主要目的是美化城市夜景，让市民有一个和谐温馨的休闲氛围。人流、车流在晚上12点以后明显减少，而此时正是用电低谷时段，电网电压升高，灯具在非正常电压状态下工作，超出额定照度，因此，此时段的灯光利用率相当低，如不采取措施加以调整，将浪费相当多的电能。其次，道路照明直接接用市电电网，据测试，各供电变压器的输

16、出电压远大于额定电压220V，有的高达250V以上，使输出功率大大增加。则产生三种后果：其一：由于发光效率限制，照度不会与能量成正比增长；其二：出于健康或舒适，人们希望光照柔和适度，过强刺眼的强光不仅令人心理烦燥，而且它所产生的眩光现象对人的视觉有很大影响；其三：灯具迅速发烫，不仅意味着能量浪费，灯具因温升而降低发光效率，更明显是灯具和线路的老化及损坏加快。根据上述路灯现状，我公司特研制了以日本的电磁节能技术为基础的“我公司”牌智能路灯节电器。2、智能节电控制原理：我公司系列路灯节电器核心控制系统是我公司研制的智能化控制系统FN-DGV1000。本系统采用先进的快速电子检测技术、微电脑的精确计

17、算，结合隔离变压器励磁调压的原理，通过现代电力电子智能控制技术，经济、实时、准确地控制用电器的能耗。控制原理图如下：工作原理：启动：可预置旁路启动和软启动两种方式。 旁路启动：当接触器KM得到开灯信号后闭合，微电脑控制电路输出旁路信号，使三相多级励磁调压电磁组T1、T2、T3处于旁路状态，节电器输出电压等于输入电压（由于钠灯启动时需要足够的电压才能正常启动，过低的电压启动会造成钠灯启动困难，直接影响钠灯的使用寿命）。启动时间可预置。 软启动：当接触器KM得到开灯信号后闭合，微电脑控制电路输出旁路信号，使三相多级励磁调压电磁组T1、T2、T3处于低电压输出状态（输出电压约为输入电压的85%），在

18、约1分钟内逐步将节电器输出电压调节为输入电压（由于钠灯启动时需要足够的电压才能正常启动，过低的电压启动会造成钠灯启动困难，直接影响钠灯的使用寿命）。等待（时间可预置）钠灯启动完成后，再进入节能状态。节能调压：调压装置采用三组三相多级励磁调压方案，主回路在调压过程中不断开，输出无断电过程。当旁路启动完成后，微电脑实时采集输出电压与预置的节电数据相比较，给三相励磁调压电磁组T1、T2、T3输出调压信号，使三相电压缓慢调节（每次调压幅度约输入电压的2%）至预置值（215分钟时间）。如果输入电压有变化，节电器的输出电压也随之变化，微电脑实时获取电压的变化数据，在3秒4分钟（时间长度取决于瞬间电压变化幅

19、度）的内完成调节过程。自动保护控制：我公司智能化控制系统实时采集无级调压电磁组的温度、节电器的工作电流。当任何一相无级调压电磁组的温度达到45，系统自动启动散热装置；当任何一相无级调压电磁组的温度达到85时，旁路系统自动工作，且采用机械互锁；当节电器的工作电流达到功率极限时（约额定容量的150以上）节电器自动停止工作。防雷保护：为确保系统的正常运行，有效的抑制电网瞬变电压，在节电器的输入、输出端均安装有防感应雷的避雷装置。1.3 我公司系列智能路灯节电器参数标准序号项 目规 格 要 求1节电器技术指标输入电压：三相交流380V20%，380V10%N（单相220V15%）输入频率：50HZ6%

20、 节电率：20%45%空载损耗： 0.3%谐波畸变：0效 率：98%环境温度：-30/+55相对湿度： 95%（无结露）环境要求：无腐蚀金属、破坏绝缘的气体；无爆炸危险物质；无强烈震动整机正常使用寿命：15年或小时2节电器的功能1、保护功能a、 欠压自动旁路：当回路不具备节能空间（设定值根据现场设定值在185V220V之间可调）时，本节电器将自动退出节电状态；b、 过流、短路保护功能：当回路线路故障或过流时可根据要求旁路或断电，具备短路断电功能；b、过热保护：当箱内温度超过45时，节电器将自动启动冷却风扇，保证节电器的正常运行；当箱内核心部件温度达到设定值85时，节电器将自动处于旁路状态，保证

21、发光源的正常使用；c、 系统故障旁路：当控制系统断电或驱动电路等硬件故障时，节电器将自动处于旁路状态；d、 应急手动旁路（接触器旁路）：在检修或其它原因需要退出节电状态是，可方便的使节电器退出节电状态，并可以在带电条件下任意进行节电、旁路功能之间切换，切换时不必断电、停电；e、 对灯具、发光源无任何损害；f、我公司路灯节电器实现了电压的正弦波输出，克服了晶闸等类型灯光节电产品产生谐波污染的缺陷2、远程监控功能我公司系列路灯节电器具有RS232/485通讯接口，与相应的信息传输设备连接，可实现路灯的“三遥”控制：遥控：在节电器运行时，由中控室发出指令，可控制以下运行数据。 分时段运行的时间控制；

22、 每个时段的节电率控制 实时旁路控制 实时时钟效正遥测：在节电器运行时，在中控室可实时监测以下运行数据。 节电器主器件的过温保护 无节能空间旁路信息 节电器无负荷旁路信息 设备超负荷旁路（或断电）信息 非法开门防盗信息 电缆断路防盗信息遥信：在节电器运行时，可实时查询以下运行数据。 节电器的调压状态； 时钟的实时时间 电网输入电压 节电器的负荷率（选配）可根据现场要求增加其他功能3、节电器的显示功能 我公司系列路灯节电器的所有实时运行数据，以及设置数据、电网的实际电压参数、当前的节电状态、故障均用LED（耐高低温）显示窗口直接显示数据；4、参数设置具有实时在线调节功能可根据当地电网状况、灯具新

23、旧程度以及各现场灯光的使用效率选择不同的节电率，实时在线设置或修改参数时，不须断电；5、节电器输出电源质量在标准的电压范围内（三相380V5%、单相220V5%）具有稳定的电压输出，实时输出电压值误差应在设定值的2%；具有8级节电率自动调节，无“闪断”切换功能；采用缓慢调压技术，每次调节电压幅度不大于5V；采用先进的电磁平衡技术，对谐波、瞬变有一定的抑制功能，从而减少其对电网和路灯的影响和伤害；可改善线路的功率因数；3控制方式及设备1、节电器具有4个时段的时间段控制模式、电压控制模式及自动和手动旁路/节电模式，可以根据现场的实际情况进行节电率时段设置，使光源得到更加合理的利用；2、接触器均采用

24、国际知名品牌产品牌，也可根据客户需要更换其他知名品牌；3、调压切换采用无触点的电力电子器件，实现了无触点调压功能；4、启动方式为旁路启动和软启动可选择。5、调压方式为单相控制和三相控制两种。相与相的负荷不平衡度为100%；单相控制方式输入电源不平衡度达到100%；在可控范围内单相控制方式输出平衡误差为3%。4安装要求节电器安装后不改变原线路的控制方式、不改变用户原来的使用方式；不影响用户其他设备的正常使用；5箱体规格及要求标准节电器箱体防护等级为IP44； 箱体外形美观大方，能适应安装现场要求，可根据用户现场需要订做特殊型号、特殊材质的箱体；1.4 节电装置的安装1.4.1电气安装示意图1、标

25、准配置的节电器2、节电器、天文时控（二合一）控制原理图3、节电器、远程监控终端控制原理图我公司系列采用日本先进的电磁组合节能技术，克服了电子类存在的电网污染；调相线型存在的电压变化幅度大、切换电流大、无电压补偿等技术缺陷；调零线型存在的切换瞬间回馈电压、无电压补偿等技术缺陷。其具有以下特点： 输出为无畸变的正弦波电压，无谐波污染； 灯具无“闪断”现象； 没有回馈电网的瞬间峰值电压； 多级调控，具有电压补偿线圈，普通型的为2%的稳定输出，可制作精度高达1%稳压输出（需定制）； 调控时切换电流小（调相线为节电器负荷的100%，调零线达到节电器负荷的35%，我公司系列最大为7%）； 由于低于7%的切

26、换电流，进一步的提高了控制器件的机械可靠性和整机的稳定性；没有功率限制。 1.5.4 我公司系列技术优势l 分时段控制本机具有旁路启动时段和四个节能控制时段，在路灯流工作时，可根据人流和车流量在晚上不同的时段变化，和对路灯的照度等的要求，设置不同的节电率，如以下案例：某城市在晚上7点开灯，7-11点人流量、车流量最大，路面对照度要求最高，11-凌晨1点人流量、车流量减少，凌晨1点到6点为人流量最少，早晨6点以后，人流量、车流量增加，对路面照度要求提高。根据该城市的人流，车流的变化，我公司的节电装置根据以下时段设置方案就可完全满足该城市的要求。时段运行设置方案如下：旁路启动时段设置分钟：节电器输

27、出电压与电网电压相等，确保灯具的正常启动；第1时段节电器输出电压设置为210V，时间设置为4小时：如果电网电压高于210V，节电器输出电压始终稳定210V2%。当输入电压稳定在220V左右时，在该4个小时内节电率为10%左右（电网电压升降，节电率随之升降）；第2时段节电器输出电压设置为200V，时间设置为2小时，如果电网电压高于200V，节电器输出电压始终稳定200V2%，假如输入电压稳定220V左右时，该时段节电率可达1518%（电网电压升降，节电率随之升降）；第3时段节电器输出电压设置为190V，时间设置为5小时，如果电网电压高于200V，节电器输出电压始终稳定220V左右时，该时段节电率

28、可达25%左右（如果电压在230V左右时，节电率可达30%）；第4时段节电器输出电压设置为210V，时间设置为小时，当输入电压稳定在220V左右时，该时段的输出电压及节电率与第一时段相同（如果电网电压存在变化，该时段的节电率随电压的升降而升降）。采用以上方案即满足了城市照明的需要，又节约了大量的电能，特别是晚上用电低谷期的。凌晨1点以后，电网电压往往超过灯具的额定电220V，一般都在230V以上，路灯的功耗明显增加，而且灯具的使用寿命也因此大大缩短，在这种状态下，安装路灯节电装置后，不仅节约了大量电能，还大幅度的降低路灯的维护费用，延长了灯具的使用寿命。l 无“闪断”切换功能具有8级节电率电压

29、补偿式自动调节，采用缓慢调压技术（每次调节电压幅度不大于5V）。普通自耦变压器节电设备在切换时间输出为零电压输出（断电），我公司系列节电器在调节时输出电压接近电源电压，确保了照明器的正常工作，杜绝了灯具“闪断”现象了的发生，输出电压波形图示如下：l 恒压输出功能在标准的电压范围内（三相380V5%、单相220V5%）具有稳定的电压输出，实时输出电压值误差应在设定值的2%。例如普通自耦变压器节电设备和我公司系列节电器输出节能设置同为210V，输入电压由220V升高至235V，电压输出图示如下：1.6第三篇 路灯节能工程方案可行性分析第四章 照明节电工程安全保障1技改施工安全保障技改工程施工将严格

30、按照施工现场供用电电气设备及电力线路的具体安全要求，遵照现行国家标准建设工程施工现场供用电安全规范及电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范的规定。确保安全无故障。2采用节电设备安全保障省电设备设计严格按照现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范。内置元器件均采用符合国家安全标准的配件。3投入使用后的安全保障节电设备安装完毕后需做一系列的调试和试验。第五篇 技改施工计划1施工方案制定由我公司与客户充分协商，建议双方电气工程人员根据用户用电特点，制定工作日程安排，制作详细整体施工方案。由我公司专业技术人员负责全部的施工安装，客户指派专人负责配合。2安装前准备工作勘察好应该配置节电设备的位置。设备的就位。接线或改造原来接线的准备工作。检查应用工具。应急措施，应急供应。安全保护措施，与用户进行合理的用电协调。3设备的安装节电设备要求安装环境符合安装条件。节电设备安装在双方确定通过的安装位置。节电设备采用固定底座、高架安装的安装方式。4施工及验收规范现场施工操作需严格按照一下规范执行：电器装置安装工程施工及验收规范大型节能设备施工安全规范大型节能设备安装规范专心-专注-专业