论居民小区的照明系统控制工学论文

论居民小区的照明系统控制工学论文

　　摘 要：随着人们对自身居住环境的要求也在日益提高，居民小区照明工程自动化控制的要求越来越高，建立居民小区照明控制系统势在必行。简要讨论了居民小区的照明系统控制的设计要求以及照明管理系统构成与功能。

　　关键词：居民小区；照明系统；控制

　　 引言

　　随着人们对自身居住环境的要求也在日益提高，居民小区照明工程自动化控制的要求越来越高，而信息技术的快速发展，远程监控技术、多媒体技术、通讯技术以及网络技术的日趋成熟，对居民小区照明系统的信号的远程采集、存储、加工和灯光控制的远程传输已经能满足居民小区照明技术结合建筑物、地形环境、人流等进行综合性设计的技术需要。随着照明行业的发展，建立居民小区照明控制系统势在必行。

　　1 居民小区照明系统设计考虑

　　（1）小区照明概况。路灯的布置方式有单侧布灯、两侧交叉布灯、丁字路口布灯、十字路口布灯和弯道布灯，路面宽度小于9m或照度要求不高的小区道路，常采用单侧布灯。

　　居民小区道路宽度为7m，一般采厢单侧布灯。为满足美观及诱导性的要求，居民小区主人口采用双侧布灯，庭院灯杆间距可为15-25m，结合建筑单位的特殊要求，灯间距25m(停车场除外)。居民小区花园内适当布置草坪灯。

　　（2）灯具的类型及选择。

　　常用路灯可分为：马路弯灯、悬臂式高杆路灯、柱灯和草坪灯四类。马路弯灯附改在架空线路的电杆上，虽无保护角，但光损失小，在小区道路照明设计中可以考虑；悬臂式高杆路灯常以高压汞灯、高压钠灯或金属卤化物灯为光源，配光曲线分三种：截光型、半截光型和非截光型。截光型配光较窄，光通分布主要集中在0°-60°范围内，严格限制了水平光线，几乎感觉不到眩光，因此适用于高速道路；非截光型配光很宽，不限制眩光，光通分布主要集中在0°-80°范围内，因此，适用于周围要求明亮的场所。半截光型介于截光与非截光型之问，广泛用于一般道路照明。柱头灯有各种艺术造型，用于庭院照明时，灯高3．5-5m，灯柱为钢管。草坪灯专用于庭院绿化曲径照明，光源采用白炽灯，灯柱约高0．6m，光线朝下照射。

　　（3）灯具的接地方式。

　　为了防止出现故障时山于金属灯柱可能产生的漏电，采用TT接地方式，将电源中性点直接接地，灯具金属外壳厢保护接地线接至与电源接地点无关的接地极—灯具的接地极。

　　（4）灯具的间开。

　　为了提高供电的可靠性．灯具采用间开的方式，每个路灯回路均按L1，L2、L3相序间隔接线。每个回路安装3个1P的断路器，3个IP的CT接触器，分别控制L1、L2、L3三相，以达到间开的目的。

　　（5）经济适用的光源。

　　从光源的选择上，考虑将白色发光二极管应用在小区道路照明中。白色发光二级管被认为是21世纪最有价值的新光源，其能耗仅为白炽灯的1／8，荧光灯的1／2，寿命长达l0万h，同时还可实现无汞化，回收容易，对于环境保护和节约能源具有重要意义。

　　2 居民小区的照明管理系统构成与功能

　　（1）控制调度中心。

　　控制调度中心是控制系统的核心，功能大概描述的是整个居民小区照明系统的信号都在这里汇集、分析，得出最后的数据；在这里向远程中心发出具体指令，根据需要做出控制调度。

　　调度端可通过光控和时控两种自动模式对控制中心发出指令。光控即根据居民小区的日照度对每天的道路照明的开关时间进行调整，与原来时控控制的模式相比更加智能化，更能符合居民生活的实际需要；时控即在每天根据预先调整好的时间对照明的开关时间进行控制。

　　两者各有利弊：光控虽然比时控更加智能化，能自动适应当地日照度，但遇到突发事件比如节假日、城市重大活动等临时需要更改照明的开关时间的话，就无法做出及时调整，而时控能满足该方面的需求，但时控由于效率低，已经无法适应居民小区照明的快速发展，只能作为光控的一个辅助手段存在。 （2）控制调度软件。

　　控制调度软件在整个控制系统中起着举足轻重的作用：①通过调度端软件，使计算机可自动或手动远程遥控中心，在软件的设置模块里的设置固定时间段由计算机自动检测每个中心的状态(包括路灯开关箱电压、电流、有功功率、功率因数和接触器状态等参数)，并采集数据保存；②通过调度端软件，计算机根据所采集的数据与正常状态数据相比较，如出现故障即自动发出故障报警，该功能与中心主动报警功能的结合构成了系统的报警模块；③通过调度端软件，操作人员能方便的自动或手动遥控路灯开关箱全夜灯、半夜灯和景观灯的开／关；④通过调度端软件，可随时计算、统计、查询各路段的亮灯率并可随时查询、打印各路灯控制箱任意时间的定时数据与统计数据，比之原先的人工统计的数据有即时、准确、数据的多样和全面性的特点；⑤通过调度端软件，采用分组模块概念，可以根据居民小区照明的多样性的特点在线分别设置控制时间端组，并可随时修改满足居民小区照明的不同需求，比如路灯照明和景观灯由于关闭时间的不同，可将其分为不同的时间端组，灵活的适应不同居民小区照明的需要。

　　（3）计算机硬件系统。居民小区照明管理系统的计算机硬件系统有如下特点：①控制系统的计算机一般采用工控机网络系统，操作系统采用NT核心的系统。为保证安全可靠，采用前后台模式，前台负责平时系统的控制工作，并每隔一段时间间隔向后台机保存数据，一旦前台机出现问题可及时的将系统的控制权移交给后台机，以保证整个系统的正常运行。②计算机系统采用在线式长延时UPS供电。可以掉电运行8h以上，把控制调度中心计算机设计成监控照明系统的服务器，对以后分机管理能很好的扩展和兼容。③在计算机中采用卫星定位系统(GPS)模块对控制调度中心的计算机时间自动校时，可保证居民小区照明开关时间的准确性。

　　（4）控制终端。该部分是控制系统的延伸，是照明开关箱与控制系统的联系，是实际控制端。控制终端的主动报警系统能将故障信息分析后及时的向调度端控制系统发出报警。一般调度端与远程控制终端联系模式都采用无线方式，无线方式的优势在于终端放置空间的灵活性，对以后扩展也相对更容易，而且与专线方式比较价格也有更大的优势；但无线方式抗干扰能力明显弱于专线方式，而且信号随着距离而成倍衰减。针对无线方式的弱点，采取的解决方法主要是在控制终端安置抗干扰芯片，并在终端里设计有双备份数据的功能，保证终端数据在受外界各种干扰下得到保存；对于信号死角，通过智能路方式的解决方案，使用信号放大器保证控制终端正常的工作。

　　作为这两大部分的补充与功能的扩展：①为了实现更加灵活的现场调度，特别是重大活动以及节假日需要在现场及时地控制灯光的开关，采纳了便携式移动控制系统，可以利用系统的无线监控功能，在不影响系统的基础上，满足应急调度的特定需求。该系统由PDA(便携式计算机)和便携式无线数传电台组成，当现场没有电源时，具备3h的无电运行能力，同时配有通话功能，可以方便地通过调度端的对讲系统实时的调动现场人员；②为了更客观的反映现场的情况，可以适当的采用图像监控系统，在居民小区的主要道路和景观安放监视器，以用于监视照明的现场情况，按每个居民小区的不同需求可分别采用无线方式、专线方式、无线与专线混合方式，而其中无线和专线混合方式价格性能比应具有很大的优势。

　　参考文献

　　［1］@周太明、电气照明设计［M］、上海：复旦大学出版社，2001.

　　［2］@沈文辉. 居民小区节能降耗的技术措施［J］. 江汉石油职工大学学报, 2004,(04).

　　［3］@海信. 美国和日本两国照明节能方面的动态［J］. 光源与照明, 2005,(01).

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