城市公共照明智能监控指挥的系统THRX-DT.doc

应用城市公共照明智能监控指挥系统实现城市公共照明系统大幅节能及智能化管理的建 议( 方案核心：应用当今世界最先进的无线网络通讯技术，以无线的方式实现对城市每盏路灯的监测和控制，在深夜选择性地关闭部分路灯，从而实现城市公共照明系统的大幅节能。)尊敬的领导：大力推进节能减排，创建资源节约型城市，不仅是国家政策之重，也是各级城市管理者不懈的追求。众所周知，城市公共照明系统的电能消耗是相当巨大的，据上海市的数据，上海照明用电约占全市用电的33.7%，一般的城市这个比例也在20%以上。因此，大幅降低城市公共照明系统的电能消耗，实现绿色照明，就成为节能减排，建设节能型城市的重要一环。为此，国家出台了一系列的政策来推进城市照明领域的节能减排，比如2009年开始的“十城万盏”半导体照明（LED灯）应用试点工作，就是其中极为重要的一步。遗憾的是由于目前LED灯成本高昂， 技术有待完善，短时间内还不具备大规模应用的条件。本建议中的解决方案，是基于物联网技术的应用，另辟蹊径，从控制的环节入手，可以比较低的投入，立竿见影地大幅降低城市照明系统的电能消耗（节能50%以上），同时还可以大大提升城市照明系统的管理水平，实现智能管理甚至艺术管理。这一方案在将来还能与LED照明的应用相得益彰，实现叠加的节能效益。下面对这个方案做简要说明。一、 节能思路及技术原理当代社会，城市照明早已不再是简单的夜间照明，而承载了亮化城市，美化市容等诸多内容，因此其照明的设计裕量是比较大的。中华人民共和国城市道路照明设计标准（标准号CJJ45-2006）中第“7.2 节能措施”第“ 7.2.5 款”说“除居住区和少数有特殊要求的道路以外，在深夜宜选择下列措施降低路面亮度（照度）：1 采用双光源灯具，深夜时关闭一只光源；2 采用能在深夜自动降低光源功率的装置；3 关闭不超过半数的灯具，但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具。”本方案的节能思路可以说是非常简单，就是根据上述国家标准，从控制的角度入手，在每日深夜以隔杆亮灯的模式关闭一半的路灯，从而在无碍城市景观展现，保证夜间照明的前提下，可立刻实现50%的节能。实际上我们认为在许多街区，夜半以后可以关闭的路灯不止一半，那么节能的潜力也就不止50%。这是一个非常简单的思路，但实现起来却并不容易，需要有技术上、工程上和经济上都切实可行的手段才能实现。现在，我们采用国际上新兴的无线网络通讯技术Zigbee，自主研发成功了城市公共照明智能监控指挥系统。应用这个系统就可以对城市照明系统中的每一盏路灯进行无线遥控和监测，从而让上述的节能思路变为现实，同时为整个城市照明系统的智能化管理提供了无限的可能。Zigbee是国际上一种新兴的低成本、低功耗、短距离，高可靠的无线网络通讯技术，执行的国际标准是IEEE802.15.4。我们的系统已经在济南园博园景观照明中成功应用，实践证明了这项技术和产品的可靠性。系统结构图如下：二、 产生的九大效益1. 大幅节能：城市照明作为展示城市魅力的名片和窗口，在带来辉煌、绚丽和方便的同时，也消耗着巨大的能源。当夜深人静，城市的绝大多数人们都已安然入睡的时候，浩如星河的路灯依然照耀着空旷的街道。此时，我们完全可以关掉其中的部分路灯，既能保证基本的照明需求，又能实现大幅的节能。关掉一半的路灯，就可节能50%，关掉2/3的路灯，就可节能66%，非常简单的计算。我们的技术，由于可以实现对单灯的控制，因此可以控制路灯间隔点亮或其他任意设置的控制方式，实现不同的节能效益。2. 低成本、低投入：相对于LED单灯成本约人民币5000元的投入，系统单灯的成本不到LED灯的1/5。而且，由于是无线系统，因此无需铺设电缆，也无需对现有路灯电气系统进行任何改造，只需在每个灯头附加一个无线控制装置即可，工程的费用极低。3. 复合节能：由于本节能方案是从控制方向入手的，因此，随着光源技术的进步，还可以实现叠加的节能效益。特别是未来的发展方向-LED灯，我们的技术还可以实现对LED灯的调光控制，从而获得更大的节能效益。4. 大幅延长灯具的使用寿命：在实现节能的同时，实际上已经延长了灯具的使用寿命。以节能50%的控制方案计算，有一半的路灯可以由工作状态转为休眠状态，这也就意味着其工作寿命可以延长一倍。实际上我们可以采取交替点亮的模式，让每一盏路灯都得到休息。比如，今天让单数灯休眠，双数灯工作；明天让单数灯工作，而双数灯休眠。或者前二个小时单数灯休眠，后二小时双数灯休眠。控制方式可以根据实际情况做到非常灵活。5. 对电网安全极其有利：大电流用电设备或用电设备群组的集中启动对电网的冲击和干扰是很大的，是电网安全的重大隐患。路灯系统就属于用电设备群组，目前的控制方式只能实现群组的启停。如果应用我们的系统，可以逐次点亮每个路灯，这样对电网的冲击就由群组的冲击变为单个路灯的冲击，这样微弱的冲击可以忽略不计，极大地改善了电网的安全。我们认为，供电部门对此会非常的欢迎。6. 自动巡检，故障报警：应用我们的系统可以对每盏路灯的运行状况进行自动巡检，发现故障能够自动报警并记录故障状态，将过去的巡逻式维护报警改为预防式等待报警，省去人工巡检。7. 精确定位，高效维护：故障出现后，控制中心可以准确获知故障灯的位置，工作人员可以在最短时间内赶到现场进行维护、处理，有利于提高城市管理效率和形象。8. 运行参数采集，提供管理决策依据（可扩展功能）：应用本系统可以对每盏路灯的运行参数如电流、电压、功率因数等自动采集和记录，方便管理者进行有功功率、无功功率的计算，掌握负载状况，为管理决策打下数据基础。9. 照明的智能化管理乃至艺术化管理：由于可以实现单灯控制，不仅可以对每杆路灯控制，如果是多头路灯的话，还可以对单杆上的不同灯头进行控制。通过上位管理计算机系统的软件编程，就可以根据需要实现不同的路灯开关组合方案，这样的方案可以有无限的可能，只要是需要的，就是可实现的。我们甚至可以设计更为艺术的路灯组合开关方式，这样浪漫艺术的控制方式特别适合用于景观照明的控制，从而为城市添加更为浪漫、变幻的灯彩。 三、立竿见影的成效LED灯是光源节能的发展方向，虽有国家的政策扶持，但短时间内还不具备大规模应用的条件，不能马上受益。主要原因是：1、成本高昂：据了解，单灯成本约人民币5000元；2、技术尚待完善：从最近的深圳“十城万盏”测试结果看，总共亮灯时间1200小时，大部分产品的光衰就达到百分之十几，显然是不可能满足五万小时光衰低于30%的目标的。说明这项技术还不够成熟，至少还不能用于主干道。相对于LED灯节能应用，我们的无线遥控技术大规模应用没有任何障碍，现在就用这一系统，可收立竿见影节能的效益；待到LED灯成本下降，技术成熟，再更新光源，又可收双重节能之效。当他人还没有享受到LED节能效益之时，我们已经率先实现了大幅节能；当他人开始利用LED节能之时，我们则更进一步地节能了，总是能超前一步。综上所述，应用本系统有九利而无一弊，而且可收立竿见影之效，本地政府因此将收获巨大的政绩，不仅在城市公共照明节能领域领先于全国，同时，城市的管理水平和城市形象也必将因此而更上一层楼。当然，这套系统也完全适用于城市或者园区的景观照明监控。三晋大地需要一次领先，需要一次闪耀，需要一次光荣的绽放。大同市最近几年各方面的工作突飞猛进，城市面貌可谓日新月异，这完全得益于锐意进取的政府领导，因此我们殷切地期望这一技术、这一系统的第一个应用就诞生在大同，诞生在山西，示范全国。我们同时建议，为稳妥起见，可以先选择一条街道试点，实际验证使用效果以后再全市推广。如有任何垂询请致电 泰和