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节能巅峰力作--智能路灯控制系统工程实施方案详解

2010-07-24 10:05
华静一
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我国是世界第二能源消费大国,同时也是能源效率低浪费最严重的国家之一。为了提高能源利用率、减少环境污染,各级政府都将节能减排工作当成“功在当代,利在千秋”的头等大事来抓。上海市作为中国经济中心,道路及夜景照明的耗电量非常大,而随着城市的发展,此类支出与日俱增。庞大的路灯照明系统不但会消耗大量的电能,而且还需要拖入巨额的日常维护费用,这无疑将会给城市带来电力供应和财政支出的双重压力。如何缓解这一矛盾,并平衡好二者之间的关系,实现按需照明,智能管理,显然就成为城市路灯管理者面前的重要课题。

设计选用LONWORKS智能路灯管理系统能有效的满足照明需求,并减少用电量,减少维护费用和时间。通过科学统计和历史分析更能提早发现潜在的问题,及时更换工作不良、寿命终止的路灯。LONWORKS电力载波技术无需额外布线,使用原有的电力线网络即可实现智能化改造,简单的更换路灯镇流器,在配电柜中加装i.Lon SmartServer就能使用世界顶级的路灯智能管理系统。
通过以往的应用案例分析,使用LONWORKS电力载波技术能够有效节电50%,减少夜间交通事故的发生。

 

从四个方面阐述如何实施LONWORKS智能路灯管理系统:


一、工程采购


整套路灯关系系统的硬件软件有:iLon SmartServer(含SLV控制软件)、GPRS-Modem、WEB服务器、HID路灯(可使用原有路灯)、PLC-电子镇流器、耦合器(可选)、阻波器(可选)、线路测试设备、配电柜(可选)。

1.ilon SmartServer(以下简称SmartServer)是整个路灯控制系统的核心设备,它负责接受路灯控制中心的指令,控制路灯电子镇流器,并将数据实时上传到WEB服务器。每个SmartServer可以控制最多200个路灯节点,实际控制个数根据道路及施工情况会有不同。
SmartServer是Echelon公司的产品。SmartServer嵌入式软件是StreetLight.Vision公司的产品。
2.GPRS-Modem是SmartServer与WEB服务器通信的设备,推荐使用西门子公司的MC35i、MC75系列Modem。通信数据卡使用中国移动通信集团公司的[动力100行业卡]开通GPRS数据业务、VPN(虚拟专用网络)业务。每个SmartServer都要配一个GPRS Modem。
3.WEB服务器是管理数据和提供WEB服务的重要设备,应选用性能稳定的企业级商用服务器,并使用专线宽带介入,保证数据稳定,安全访问。
4.HID路灯推荐使用高稳定性、长寿命气体放电灯,推荐使用Philips公司的产品。使用原有路灯也是可以的。
5.PLC-电子镇流器是节能的最主要设备,电子镇流器能够实现无极调光,使照度达到预设值,并具有高效率、高功率因数、长寿命的特点。还能根据灯特性选择适当灯电压灯电流,有效的延长了气体放电灯的寿命。具有PLC通信功能的高可靠性无电解电容电子镇流器采用深圳唐微科技发展有限公司的产品。
6.耦合器和阻波器是实现跨相通信、屏蔽线路干扰的有效措施,在线路品质无法达到通信要求的时候,需要在适当的位置加入处理措施,以保证可靠通信。耦合器和阻波器采用深圳唐微科技发展有限公司的产品。
7.线路测试设备是检测线路通信品质的主要仪器,它能够准确的测量出干扰源的位置,以便在施工时加入处理措施保证可靠通信。线路测试设备是Echelon公司的产品。
8.配电柜是放置SmartServer的场所,必须保证一定的散热条件,并不能被水侵入,如果原有配电柜能满足要求可不必重新架设。

二、工程实施:

1.测试线路品质,对将改造的路灯线路做通信测试。测试使用Echelon公司的专用测试仪器,获取当前地区的通信质量,如发现干扰源应加以标记,使用阻波器屏蔽其干扰,逐一排查直至能够符合电力载波通信的要求。
2.安装SmartServer,在合适的位置安装SmartServer,并测试GPRS通信性能,同时要测试WEB服务器性能,进行软件调试。
注意:SmartServer通信需要SIM数据卡和VPN服务,在调试前需将此业务先做好,并在WEB服务器上做通信测试。
3.安装电子镇流器,如需要安装路灯则一起完成。
4.整体调试,使用路灯管理软件控制路灯的开关、调光、预设置等功能,测试报警信息的正确性。

三、时间进程

第1个月
采购测试设备、1台SmartServer(含SLV软件、GPRS-Modem、SIM数据卡、开通相关数据业务)、唐微电子镇流器50台、购买或租用WEB服务器、HID灯50个(可选)、阻波器、耦合器。

第2个月
测试线路,排除干扰,安装阻波器、耦合器(可能),安装SmartServer和WEB服务器软件;同时安装唐微电子镇流器,安装HID灯(可不更换),调试。

第3个月
在不同地域安装2-3台SmartServer,安装200台以上唐微电子镇流器,测试性能,排除出现的问题。

第4个月
测试1个月,解决可能出现的问题。

以后逐步分批次安装其他需要改造的设施。

四、投资回报

以10000盏路灯改造为例

由于地域差异,路灯线路分布各不相同,每个SmartServer所能控制的路灯数量各不相同。如图所示

上图为长宁区某路口,该地区地形简单,在图中路口安装SmartServer可控制2个路口,控制数量可达到200盏灯。

上图为浦东区某路口,该地区街道较多,一个SmartServer仅能控制一个路口范围,控制数量大约140盏灯。

投资分析:
 专用光纤: 10,000¥/年
 WEB服务器: 20,000¥
 SmartServer: 712,000¥
假设平均一台SmartServer控制140盏路灯,此费用包括SLV软件费用。
 SLV软件培训费: 35,000¥
 SLV软件维护费: 26,000¥/年
 GPRS Modem: 98,000¥
 GPRS 流量费: 20,000¥/年
 电子镇流器: 10,000,000¥
 安装费用: 500,000¥

 一次性费用总计: 11,365,000¥
 年维护费用总计: 56,000¥/年

10000盏传统路灯每年耗电量 = 265瓦 * 10小时 * 365天 * 10000盏
= 9,672,500 KWH
10000盏传统路灯每年耗电费 = 9,672,500KWH * 0.6¥/KWH = 5,803,500¥

使用LONWORKS系统改造后,每盏路灯可节电50%,每年节约电费290万元/年,如果加上节约的路灯维护成本,三年内可收回投资。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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