物聯(lián)網(wǎng)
- 首頁(yè) >> 新聞資訊 >> 博客文章 >> 物聯(lián)網(wǎng)
智能路燈節(jié)能技術(shù)開發(fā)
城市照明中的路燈是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和重要環(huán)節(jié)，隨著城市化進(jìn)程的加快，電能消耗和電費(fèi)日益高漲。目前，我國(guó)大中城市的地域規(guī)模不斷擴(kuò)展，城市照明路燈的數(shù)量越來越多，其用電量占城市總用量的比例在不斷增加。因此，分析現(xiàn)有主流路燈節(jié)能技術(shù)，使路燈系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能、舒適、環(huán)保效果，對(duì)緩解能源供給的緊張局面和保護(hù)環(huán)境具有非常重要的意義。
一、當(dāng)前路燈節(jié)能技術(shù)改進(jìn)方向
1.1控制系統(tǒng)改進(jìn)
以往的路燈控制通常采用人工方法，同一條線路同意關(guān)閉、打開，無法控制其燈源的照度，智能程度不高。目前照明監(jiān)控系統(tǒng)由中央數(shù)據(jù)控制中心、通信系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)的路燈開關(guān)箱智能終端組成。系統(tǒng)根據(jù)本地的日出日落時(shí)間和光照值，采用時(shí)控和光控相結(jié)合的控制方法。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各種故障的語音和聲光報(bào)警、防盜報(bào)警，提高城市照明系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，智能化程度高，但系統(tǒng)需額外增加通信線路，安裝復(fù)雜，規(guī)模較大。
1.2電路改進(jìn)
通過增加、改進(jìn)電器元件，控制輸出電壓、電流、功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如可控硅調(diào)壓?？煽毓枋莻鹘y(tǒng)的電力電子器件，采用可控硅交流調(diào)壓技術(shù)的原理是利用可控硅在路燈配電柜或箱式變處讓交流電壓在一個(gè)周期里間斷通過或關(guān)斷來達(dá)到調(diào)低電壓的目的，但其缺點(diǎn)是可控硅交流調(diào)壓會(huì)產(chǎn)生高次諧波和線路震蕩，降低燈泡壽命，如果是公用變壓器還會(huì)產(chǎn)生電力污染。此外電路改進(jìn)技術(shù)還有分檔位電磁降壓節(jié)能、無觸點(diǎn)穩(wěn)壓節(jié)能等。
1.3燈源改進(jìn)
燈源改進(jìn)主要采用的是大功率LED燈。LED作為路燈發(fā)光效率高，燈具反射損失低，目前白光LED的發(fā)光效率約為80lm/W，較傳統(tǒng)高壓鈉燈可以節(jié)電50%～60%。但目前LED燈照明角度偏小、不均勻，顏色顯色指數(shù)偏低，光學(xué)、散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜。當(dāng)前技術(shù)下的光通量還不夠，光效太低，品質(zhì)難以保證。另外，LED路燈的價(jià)格過高，大面積推廣應(yīng)用有困難。
1.4新能源技術(shù)
在路燈上面加裝發(fā)電設(shè)備是新能源應(yīng)用的主要途徑。如風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)，它由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池組、控制器、蓄電池、光源構(gòu)成。在白天可以利用太陽(yáng)光和風(fēng)力資源發(fā)電，晚上利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，彌補(bǔ)了風(fēng)能供電或太陽(yáng)能供電的單一性，使供電系統(tǒng)更具穩(wěn)定性和可靠性。運(yùn)行的時(shí)候通過蓄電池向負(fù)載放電，為負(fù)載提供電力。
路燈開關(guān)無須人工操作，由智能時(shí)控器自動(dòng)感應(yīng)天空亮度進(jìn)行控制。新能源技術(shù)不需要輸電線路，不消耗電能，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。主是問題是技術(shù)還不夠成熟，投資大，投資回收期較長(zhǎng)，目前應(yīng)用較少。針對(duì)各種節(jié)能技術(shù)的特點(diǎn)，本文提出了一種綜合節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
二、智能路燈節(jié)能電路設(shè)計(jì)
智能路燈節(jié)能電路主要由控制器、功率變換、阻抗變換器構(gòu)成。通過智能控制器控制功率變換單元，使可變電抗變換器一次線圈實(shí)現(xiàn)阻抗變換，從而達(dá)到路燈負(fù)載調(diào)功節(jié)能的目的。功率變換單元由電力電子功率器件、觸發(fā)控制器、信號(hào)檢測(cè)與處理器等組成。通過對(duì)晶閘管控制角的調(diào)整來控制可變電抗變換器二次線圈電流的大小，進(jìn)而使得路燈的端電壓發(fā)生變化來改變路燈的照明亮度?？勺冸娍棺儞Q器的一次線圈與路燈負(fù)載串接，構(gòu)成一次阻抗串聯(lián)電路，其二次線圈與功率變換單元構(gòu)成二次阻抗變換電路，通過改變二次阻抗來改變一次阻抗與負(fù)載阻抗的比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)負(fù)載調(diào)功，從而改變路燈端電壓，實(shí)現(xiàn)路燈軟起動(dòng)和調(diào)壓節(jié)能。
三、智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
智能控制系統(tǒng)分為控制中心、單元智能控制節(jié)點(diǎn)兩部分，其中控制中心從節(jié)點(diǎn)讀取信息，向節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制命令；節(jié)點(diǎn)則將環(huán)境信息數(shù)據(jù)傳送給控制中心，如光照強(qiáng)度、路燈信息、節(jié)點(diǎn)編號(hào)等，同時(shí)接收中心命令，控制路燈關(guān)滅、光照強(qiáng)度等。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信采用ZigBee無線自組織無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，ZigBee技術(shù)具備了強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能,支持3種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，即星型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和簇狀結(jié)構(gòu)，特別是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有自配置、自愈合、減少干擾的優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信最少只需一個(gè)路由器(圖2黑色節(jié)點(diǎn))即可完成網(wǎng)絡(luò)組建。大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)配置與復(fù)雜度。
3.2智能節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)
智能控制節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)硬件主要由光電傳感器、信號(hào)調(diào)理、微處理器、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器等組成。光信號(hào)通過光電傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)變送器輸入至A/D轉(zhuǎn)換器，在結(jié)合外部控制中心命令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，其系統(tǒng)框圖如圖3所示。
結(jié)語
基于智能控制的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)是一種高效、可靠的綠色環(huán)保產(chǎn)品。它通過智能控制器與電力電子功率變換單元改變電抗器二次線圈的電壓或電流，從而改變電抗器一次電抗值，進(jìn)而改變路燈的輸入電壓，同時(shí)引入自組織網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信功能，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)安裝與維護(hù)。使路燈不僅有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)電，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了環(huán)境信息的采集，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化。
以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的智能路燈節(jié)能技術(shù)研究。如果您有智能節(jié)能路燈設(shè)計(jì)需求，可以放心交給我們。我們代理多種單片機(jī)、語音芯片、雙模藍(lán)牙IC、wifi芯片。品牌有松翰單片機(jī)、應(yīng)廣單片機(jī)、杰理藍(lán)牙、安凱藍(lán)牙、全志、瑞昱（realtek）。我們的技術(shù)服務(wù)范圍有：PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙方案、軟硬件定制開發(fā)、APP開發(fā)、小程序開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、生活電器開發(fā)、美容儀器研發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用、智能家居控制系統(tǒng)、TWS耳機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童益智玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)等。
- 返回頂部