智慧路灯改造在物联网技术的运用

(整期优先)网络出版时间:2022-07-15
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智慧路灯改造在物联网技术的运用

车太兴 ,邓志强

广州JFE钢板有限公司  511400

摘要:厂区路灯照明为夜班作业人员带来了极大的便利,同时也是公司形象代表的体现,但路灯照明需要消耗大量的电能,目前厂区路灯照明的灯具为高压钠灯,厂区路灯照明具有巨大的节能改造空间。为实现“提升智慧制造水平、节能减排创效益”的目标,对路灯进行节能改造是有必要的。文章阐述了传统的路灯照明在简单的控制线路下进行的改造与效果,物联网路灯管理系统与智慧路灯改造所产生的节能经济效益,指出了将物联网技术引入路灯管理系统的必要性和方便性。

关键词:物联网技术;现状分析;智慧灯运用策略

一、了解物联网技术

物联网是一个基于互联网、传统电信网和电网等信息载体的网络,它使所有的普通物理单位都可以被单独定位[2]。其主要特点有三个:通用对象设备化、自治终端互联、智能服务。其中,通过对网络的自主寻址和终端的控制,就像是互联网一样,可以实现实物的互访和交互,而随着网络云计算的技术发展,将会有更多的物联网技术与互联网实现交叉。物联网概念是一种基于互联网的观念,通过物联网的研究,可以把这项技术延伸到任意物体和设备中,以实现信息的交流和指令的下达。这项技术的定义是:通过射频识别、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息感知装置,将任意物体与互联网相连,实现信息的线上交流和指令控制,进而实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。“物联网”是继计算机、互联网之后的第三波信息产业,物联网的出现和推广给厂区路灯的照明和管理带来深远的影响[3]。可以通过物联网技术构建厂区路灯照明网络的整体架构,建立完善的路灯照明物联网体系,运用物联网技术,实现全厂路灯照明系统资源优化配置管理。

二、公司路灯现状

目前公司共有284支路灯,其中高压钠灯灯具243支(250W)、LED灯具41支(100W),通过光控、时控方式控制路灯开启、关闭;通过日常人工巡查,确定故障路灯的具体位置,每月定期人工抄表统计分段路灯的耗电量,很明显这种落后的管理和控制方法已经不能适应目前“提升智慧制造水平、节能减排创效益”的目标,所以对路灯的管理和控制系统的更新与完善的要求需进一步提高。

 三、智慧路灯节能改造中物联网技术的运用策略

(一)明确智慧路灯在节能改造中使用物联网技术的要求

      在每支路灯上安装智能照明管理器与可编程调光电源,根据时间、路段,对路灯调整亮度,调节路灯功率,降低路灯电耗。

路灯的个体监控管理模块,在每盏路灯都装有一个智能照明管理器,用户可以自由设定控制的时间,支持多种控制模式:内置调光模式、定时模式、经纬度模式、光照度模式、光照+定时组合模式、光照+经纬+定时复杂模式,具有NBIOT、CAT.1、PLC电力载波通信功能,无线通信功能,可以配合单灯/双灯控制器 一起使用。

路灯可编程调光电源,恒功率设计,(M型号)离线编程可调,(V型号)电位器调节输出电流,三合一调光: 0-10V/PWM/时控调光,调光关断;光衰补偿功能;输出与调光信号隔离;防雷等级:差模5KV,共模10KV。

(二)智慧路灯节能改造中物联网技术的实现

公司284支路灯更换为智能LED路灯灯具(100W),建立智慧路灯管理平台,采用GIS技术,在地图上对路灯进行开、关灯等操作,可在任意时间,任意地点远程控制路灯调整亮度, 根据日期、日出、日落时间调整照明计划,地图上精确显示各路灯位置和工作状态,实时展示路灯数据概览、 用电量曲线图 、用电量统计等数据,实现智能化分时段、分区域、分路段控制路灯亮度,调节路灯功率,降低路灯电耗,达到节能效果,减少碳排放,打造绿色、智慧制造工厂。

智慧路灯与普通路灯参数对比

             序号

参数

单位

高压钠灯普通路灯

智慧型LED路灯

备注

1

功耗

w

250W

100W

2

寿命

h

1200-15000

50000

3

色温

K

2200-2700K

3000-5000

4

光源效率

lm/W

110

100

5

灯具效率

%

55

90

6

功率可调

/

不可调

可按时间、路段调整功率,降低能耗

7

光衰减

/

光衰减严重

光衰减较小

8

发热量

/

9

故障发现

人工点巡检发现

自动监控报警

10

能耗记录

人工抄表

自动记录能耗

                        智慧路灯光度调整表

序号

路段

18:00-20:00

20:00-22:00

22:00-凌晨24点

凌晨0点-凌晨6点

备注

交接班时间

亮度(%)

1

发展大道

80%

100%

60%

60%

①主干道,晚上有较多运输车出入

2

友谊大道

80%

100%

60%

60%

②此路段是双排路灯,所以凌晨采用60%,可以满足亮度

3

轧钢东路

80%

100%

60%

60%

4

轧钢北路

80%

100%

80%

80%

①主干道,晚上有较多运输车出入

5

轧钢中路

80%

100%

80%

80%

②此路段是单排路灯,所以凌晨采用80%亮度,以加增加亮度

6

镀锌中路

80%

100%

80%

80%

7

其余路段

80%

100%

40%

40%

非主干道,基本没有人、车出入

智慧路灯改造效益

路灯类型

高压钠灯

普通LED灯

智能路灯

备注

日均电费(元)

1.2

0.48

0.32

按每度0.4元计算

每月单支电费(元)

36

14.4

9.6

按30天每月

每年单支电费(元)

432

172

115

按365天每年

每年电费总计(元)

104976

41796

27993

按243支计算

每年节约(元)

0

63180

76983

节约百分比(%)

0 

59.95

73.3

       注:1、按每天运行12小时计算

           2、晚上是电价最低,按0.4元计算

          3、按现在243支高压钠灯更换后,计算效益

结束语:

物联网作为一种新兴的技术,有着十分广泛的应用前景,利用物联网技术开发的路灯控制系统,不仅可以使路灯的管理更加科学、更加智能化,而且运行成本低,从根本上实现路灯节能改造。

参考文献:

[1]曹刚.路灯节能改造及合同能源管理方案[J].灯与照明,2021,45(03):36-38.

[2]李继先.论关于城市亮化与路灯节能措施[J].科技风,2021(19):4-5.

[3]闫静静.路灯智能监控技术在节能改造中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(15):131-132.

[4]潘涛.路灯智能化监控技术在节能改造中的实践应用[J].智能城市,2019,5(21):125-126.

[5]宗新华.城市路灯节能改造项目效果研究与分析[J].安徽建筑,2019,26(09):173-174.

[6]李道生.路灯管理中城市路灯节能的应用[J].智能城市,2018,4(24):110-111.