（CS12 上海电器科学研究所（集团）有限公司）

1.概述

城市路灯照明是现代化城市的重要公共设施，路灯照明因此成为一个城市电能支出的重要部分。基于LonWorks电力载波通信（简称PLC）技术的路灯单灯控制系统，能够实现最佳节能、保持路面照度均匀、实现单灯状态监控、有效降低维护成本等，是构建绿色路灯照明，实现节能型城市的有效手段。

系统主要有以下特点：

1）路灯管理智能化，实现实时监控，通过一套完整的智能管理体系实时获得环境信息；

2）单灯控制，可调节照度，适当的减少夜间照度能有效地控制用电量，从而实现减排；

3）高效数字电源，使用达到绿色电源标准的电子镇流器，效率提高10％以上，同时高功率因素也可以使电网线损大大降低。

2.系统组成

电力线载波智能路灯管控系统原理如图1所示。系统分为三个层次：应用层、数据服务和末端执行设备。

1）应用层：由一个完整的为城市路灯管理所设计的专业管理软件构成，提供管理、维护、升级所需的一切功能。

2）数据服务：提供所有路灯数据的保存和WEB服务。

3）末端执行设备：通过PLC技术实现由集中器到路灯单灯的通信和所有的数据检测及控制功能。

数据服务（中心）与集中器采用3G技术通信，提供高速的数据访问支持，也可以选择ADSL或2G、2.5G通信技术。

图1 电力线载波智能路灯管控系统原理图

3.系统功能

系统具备很多优越的性能，概括如下：

1）开关控制：任一盏、一组或某自定义区域的照明灯具的开关。

2）调光控制：任一盏、一组或某自定义区域的照明灯具的调光。

3）定时控制：定时开关灯、分时段调光等。

4）状态查询：查询灯具状态、电流电压、电量等数据。

5）故障报警：灯具故障时向监控中心报警，显示故障灯号。

6）数据报表：生成亮灯率、耗能等曲线和分析报表。

7）数据存储：存储系统设备的执行历史记录。

8）维护拓展：远程参数设置和维护及其他功能拓展。

9）天文时钟：根据输入的经纬度和实时时钟计算出太阳的位置及日照时间。

10）分区管理：不同区域可设定不同的管理用户及权限。

4.节能、减排、经济，同步实现

1）节约50％的能耗

① 效率高达90％以上；

② 功率因数高达95％以上；(www.daowen.com)

③ 按需照明，至少节约35％的能耗；

④ 单灯控制，单独控制每一盏、每一组、每个区域的灯；

⑤ 无级调光，根据环境需要，调整照明亮度；

⑥ 恒定功率，使灯具无论在用电的任何峰期，都保持一样的输出功率。

2）节约30％以上的人工支出

① 不需夜间巡查；

② 减少故障电话和检测；

③ 单灯状态检测：电压、电流、功率、温度；

④ 单灯故障自动上报；

⑤ 非灯具故障或异常报警（例如电柜、电线等）；

⑥ 预估灯具寿命；

⑦ 预判故障发生几率；

⑧ 远程控制，降低工程作业车辆的使用率；

⑨ 地图显示24h实时监控；

（10）实时收集数据，系统自动记录分析；

（11）故障报告及趋势分析；

（12）能耗报告。

3）节约30％以上的镇流器、灯具维修、更新费用

无电解电容专利技术的应用，使电子镇流器的使用寿命长达5万h以上，减少了电源更换和维修费用。恒功率电源延长了灯具的寿命，节省了灯具费用的同时，也节省了更换灯具的人工费用。

5.关键设备描述

1）PLC电子镇流器（支持HID、LED两类路灯）：具有传统整流器的优势以外，同时带有PLC功能，一体化设计，性能更加可靠。

2）集中器：采用Linux平台的嵌入式解决方案，同时加入了PLC通信模块，使之具有管理、调度、分析等功能，集中器可以实现多级智能中继的算法，保证了系统在长距离架设时可靠通信。

3）专业的路灯控制软件平台。

6.通信架构及协议

本系统基于LonWorks标准，该标准目前是国际标准ISO/IEC14908、欧洲标准，EN14908、中国国家标准性指导文件GB/Z20177、美国国家标准，ANSI/CEA709。

7.结束语

电力线载波智能路灯管控系统无需重新布线，适应各种天气和地形，安装步骤简单，自由组网，可实现任意分区管理和单灯控制，是照明节能改造的首选技术，可广泛适用于公共道路、园区、广场的照明控制。

（作者：上海电器科学研究所（集团）有限公司 钟敏）