浅析城市道路照明的安全及节电设备的应用

摘要：近年来，城市道路照明在照明技术的推动下，正在朝着节电设计的方向发展，能光源得到了积的发展和广泛的应用，道路照明设计过程中，要综合考虑各种因素的影响，坚持以人为本，深入结合当地的人文和环境，从而在我们的照明设计中，力求打造出节能的道路照明工程。
关键词：智慧照明；照明节能；路灯；安全用电；
 
　　近年来，我国的城市化进程不断加速，人们对于城市道路照明的关注度也越来越高，道路照明节电问题作为一项重要的指标在规划和建设过程中予以考量。 
 
1.城市道路照明原则 
　　一般而言，特色性、经济性、环保性是城市道路照明应当遵循的三大原则。 
特色性原则 
　　增加城市吸引力的关键一项就是一个城市特色的照明系统的拥有，这也会间接带动城市经济发展。因此，在规划城市绿色照明系统时能对城市的人文特点、经济实力、城市规模、空间特点等因素、合理定位综合考虑，为了使各城市的照明设计标准和照明效果避免出现千篇一律。 
经济性原则 
　　城市绿色照明应当强调可持续性，这时就要充分的考虑城市照明系统的近期目标和长远目标，本着经济性原则进行统筹分析，从而从一次性投到全寿命周期的维护管理的耗费状况。 
环保性原则 
　　城市绿色照明要具有高水平的经济适用的电光源、节能的照明手段和高照明效率的设施布置，还要对路灯基本 要求和节约用电的原则进行充分的考虑，为了减少对自然生 态环境和城市天象的影响，进一步确定科学合理的照明标准， 使信号灯和城市标志的诱导性受到干扰的情况避免，防止光 污染，控制眩光。 
 
2.城市道路照明节电设备 
　　为了使城市道路照明对节能降耗符合，经济性原则是城市道路照明需要遵循的首要原则，照明节电设备必不可少。城市道路照明节电设备在当前应当对以下几方面的特征具备:首先是经济性。其次就是可靠性。户外照明设备面临的环境较为复杂和恶劣，因此在户外大部分道路照明节电设备需要长期运行，所以工作环境较为恶劣，因此对照明节电设备的可靠性提出了较高的要求，特别是可以长时间无故障免维护运行。第三是先性。城市道路照明节电设备要充分符合国际和国内相关标准，接轨国内国际先进水平。第四， 实用性。和绝大部分电力系统设备一样，城市道路照明节电设备也应当注重维护方便，甚至是免维护的实用性。通用性。成熟的城市道路照明节电设备，并不只针对某一座城市，或者只在某一个路段有节电效果，而是应当具有通用性， 即对大部分城市、大部分路段都有节电效用。 
 
3.城市道路照明节能措施 
3.1城市道路路灯照明并非越亮越好 
　　道路照明设计工作首先要做到合理选定照明标准值。对经济起积的拉动作用的就是合理的城市照明，节能不等于降低照明的标准不开灯。经济发展与节约能源之间的矛盾并非不能调和。道路照明实际上不必要很多人认为的照越亮越好。为机车驾驶员提供十分好的视觉条件是道路照明的主要目的，从而使们能对前方 60～160m 范围内障碍物准时发现， 一般照度需 30 勒克司（沥青硅路面），这就足够了。 
3.2合理选择灯具，定期维护保养
　　提高光的利用率和避免眩光，分配光源的光通量到需要的方向，这是灯具的主要作用。一般效率较高的灯具都对高反射率的材料和先进的工艺制作采用，如电化抛光的高纯铝板；透光性能好的防护罩，如透光玻璃或有机玻璃；再就是密封性能要好，能防水防尘，尽可能地减少光的损失。 
3.3半夜灯控制方式 
　　目前，半夜关闭半数光源（路灯隔盏关灯）的节能方式为大多数城市所采用，节电运行时段节能已达 50%，总体约达 30%左右。这种做法在起到节能的目的的同时，导致了路面亮度分布不匀，为交通安全带来了安全隐患。半夜灯控制法是一种比较合理的控制方法：道路照明在下半夜人稀车少的路段可以降低一个等级标准，即主干道、快速路按次干路的标准执行，次干路按支路的标准执行，支路按原标准的 70% 左右执行。在上半夜，道路照度水平、均匀度均按实际道路等级要求进行。 
3.4减少灯具元器件及线路的损耗 
　　气体放电灯是我们现在采用的大部分路灯，都需要采用镇流器。使镇流器的功率损耗降低也是节能工作不容忽视的一个方面。如 250W 钠灯镇流器质量好的功率损耗只有 20 -25 瓦，而质量差的功率损耗可达 40 瓦左右。电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好，功率因数高，功率损耗低等特点，这样才能稳定灯泡工作电流，延长灯泡使用寿命。 
 
4.城市道路照明智能控制措施 
　　能起到一定的节能效果的还有智能控制。虽然传统的定时钟控制能每天自动控制开、关灯时间，但随着季节的变化，差异很大的就是日出日落的时间，使得换季时段要投入人力对时钟控制器的设定时间进行修正。时间控制器的精度低，误差大，而根据地球不同经纬度的日出日落时间变化而自动调整开灯、关灯时间的控制器就是微电脑智能控制器。只要一次性对相关的参数设置好，就能使控制器根据当地每天日出日落的时间变化而自动调整时间变化，使开、关灯时间准确的修正，这样就能够由开、关灯时间的误差照成电能的不必要浪费得以避免。
 
5.安科瑞路灯安全用电云平台产品介绍
　　安科瑞路灯安全用电监测预警系统通过物联网技术对安装在城市各区域路灯的用电状态进行不间断地数据监测。安全用电通过监测路灯线路的电流和电压值来判断路灯的工作情况，任何不正常的工作状态，平台都能进行监测和预警，预警信息通过手机APP推送，短信，语音电话和邮件等，及时到达责任人的身边，提醒运行人员接触器跳闸，电源失压等等。平台也可以设置开合闸时间，每天定时控制路灯控制器的启动和关闭。
5.1 监测路灯的开闭，使用时长，非工作时间开启，或开启时间过短，则进行预警。
5.2 监测路灯的电流电压工作状态，可以分级设置预警值和报警值，当超出阈值范围时进行预警和报警。
5.3 判断路灯功率和线路损耗，当电流超出阈值范围时进行预警。
5.4 可以设置路灯的异常个数，超出异常个数进行预警通知。
5.5 对路灯回路的漏电流和导线温度进行监测，如果漏电过大，线缆温度过高则进行预警或报警。
5.6 可以设置开合闸时间，定时对路灯控制器进行操作，触发频率可以设置成一次或者每天。
5.7 多种开关灯执行方案设定，可设置普通（平时）方案、周末方案、节（假）日方案、临时方案，并可设定方案执行的方式和优先级。
5.8 自动开关灯管理可选择定时模式、按季节变化的日出日落自动跟随模式、光照度辅助开关灯模式。
5.9 能够自动进行亮灯率计算，形成亮灯率报表。
 
6.路灯安全用电云平台主要功能
6.1 首页
消息提醒，显示需要处理的任务及报警消息；
隐患统计，以曲线图的方式展示当月隐患数量；
地图显示相关点位；
监控中心模块，提供数据监控中心监控功能，包含大数据调度和统一。
6.2 实时监控
地图显示；
设备监控可以按监控设备识别号、项目筛选，显示设备识别号、设备详情、设备实时数据；
点击“设备”后进入设备实时数据页面。可查看历史曲线，巡检记录，报警信息，控制日志和、视频监控。


 
6.3 隐患管理
隐患管理包括隐患巡查、隐患派发、隐患处理、隐患分析。

 
6.4 运维管理

 
6.5 能耗分析
产品选型
ARCM300T-Z-4G

 
功能：
　　智慧用电在线监控装置是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的智能电力装置，具有单、三相交流电测量、四象限电能计量、谐波分析、遥信输入、遥信输出功能，以及RS485通讯或GPRS无线通讯功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。
应用：
　　用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、重要消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等。
 
ARCM310

 
 
功能：
　　ARCM310智慧用电在线监控装置（以下简称装置）是针对0.4kV以下的 TT、TN系统设计的智能电力装置，具有单相交流电测量、漏电监测、温度监测、内控开合闸以及RS485通讯或GPRS无线通讯功能，通过对配电 回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。
　　装置采用微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑监控装置预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。作为一种智能化、数字化的采集元件，该装置已广泛应用于学校、医院、商场、银行、古建筑等众多场所。
 
GSM400-4G

 
功能：
　　AF-GSM是安科瑞电气推出的新型的4G远程无线数据采集设备，采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置看门狗，性能可靠稳定。
本产品提供标准RS485数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，就可以完成对MODBUS设备的数据采集，并且与安科瑞服务器进行通讯。
 
7.结束语 
　　在城市的交通安全、社会*、人民生活和市容风貌中，路灯作为城市基础设施的组成部分，居于举足轻重的地位。这也体现了一个城市的实力和成熟的程度，构成了城市景观的一个层面。道路照明在提高城市形象城市环境的同时，也会带来大量的能源消耗和一定程度的光污染，尤其是一些设计配置不合理、不科学的照明工程，影响了居住和环境的和谐与平衡。所以，采取合理的措施，避免能源的消耗以及造成的污染迫在眉睫。 
 
参考文献
　　[1]常建新，冉庆占.城市道路照明原则及照明节电设备.
　　[2]袁增义.路灯机构面临的机遇与挑战——试论路灯在电力紧张与建、管、养分离条件下的出路[C]//海峡两岸第十一届照明科技与营销研讨会专题报告文集，2004.
　　[3]安科瑞电力监控与保护类产品选型手册,2020.01. 
　　[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册，2020.06.
 
作者简介：
陈芳芳，女，现任职于江苏安科瑞电器制造有限公司，主要从事微机保护测控装置和电力监控系统的研发与应用。