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;智慧路灯运用策略
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、智慧路灯在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 | / | 大 | 小 | |
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.