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摘要城市道路、桥梁照明不仅要满足夜间交通要求， 同时也应成为景观的亮点，体现城市科技进步与现代化水平。面对能源紧张和产值能耗高的现状，照明节能必须引起重视。本文通过工程实例， 阐述利用智能控制实现照明节能的方法。
1 照明节能观念提出的背景
道路照明与人们的生产、生活及城市的面貌息息相关，它集实用功能、美化衬托、装饰点缀于一体，是城市形象及整体经济实力的体现。目前，不少大中城市进行“亮化工程”、“灯光景观工程”、“让城市亮起来”等建设．城市夜晚确实绚烂多彩了许多．但城市照明的过快发展加大了能源的需求和消耗。在美化了夜景的同时也存在着不少问题。
近年来我国电力行业发展迅速。但与发达国家相比，我国人均用电仅为世界平均用电的1／3。另一方面．中国目前的能源利用率仅为30％ 左右，比发达国家低约10个百分点，产值能耗比世界平均水平高2倍多，成为世界上产值能耗最高的国家之一。
稍加留意就会发现，即便是繁华的大城市，午夜以后，道路上也已罕见行人、车辆。在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。如果能把这部分电能节省下来，将是一笔不小的数目。
另外，一部分道路桥梁为了追求景观效果，一味地求亮，不但没有达到预期的效果，还破坏了环境、浪费了能源，甚至造成光污染， 给交通带来了隐患。
据此，国家发布了《关于进一步加强城市照明节电工作的通知》。在城市照明建设与改造中，要保证以道路照明为主的功能照明。严格限制装饰性景观照明；大力推广节电新技术新产品，努力降低城市照明电耗；积极开展城市绿色照明及节电改造示范工程；加快建立健全城市照明标准体系；加大城市照明节电宣传。
2 照明节能的途径
照明节能，就要从道路、桥梁工程设计阶段人手，将照明节能理念贯穿于设计全过程中。设计原则是：满足功能性照明， 因地制宜地进行景观照明设计，竭尽所能节约用电。让城市亮起来不等于灯越多越好，节能不等于降低照度标准。
道路、桥梁照明设计主要包括照明布灯方式、灯具选择、供配电及照明控制等，而节能理念其实在每个环节中都要有所体现。例如根据道路、桥梁实际情况， 选择合理的照度和布灯方式。避免造成灯杆林立、亮度过高、照度不均的情况；在选择照明产品时则应选择适于室外环境、效率高、使用寿命长、维护率低、电能损耗低的产品；在照明供配电设计中应合理选择变压器位置和容量，稳定电压；对系统及单灯进行无功补偿也是降低能源的重要措施。
路灯控制的合理性是实现照明节能的关键。传统的路灯照明控制如手动、钟控、光控等控制方法不仅不能可靠、高效地保证城市灯光系统的运行，还导致灯光系统的故障发现不及时，检修维护工作量巨大．管理资源消耗大。由于灯具开启、关闭不科学，加快了灯具和控制开关的老化速度，潜在的设备隐患严重影响着路灯照明的可靠性，威胁着路灯照明的正常运行。
近年来，涌现出的新材料、新产品、新工艺、新技术和控制方式， 为照明设计提供了更多的节能手段。随着监控技术、多媒体技术、通讯技术以及网络技术的Et趋成熟，我们可以充分利用现代化的手段，实现对照明信号的采集、储存和灯光控制的远程传输，使照明系统运行科学有序。
3 工程实例
3．1 天津市中心城区快速路工程的照明节能设计
天津市中心城区快速路工程是天津市的重点工程，快速路工程中所有立交采用了统一的照明控制方式和节能方式，在每个箱式变电站内安装一台工控机和时控控制器，可实现手动、时控和计算机控制三种控制方式。在工程全部完工后，将所有快速路箱变内工控机联网进行集中控制，整个快速路可同时开、关照明灯，减少了人工操作的工作。快速路立交照明采用了高杆灯和路灯相结合的照明方式，高杆灯回路采用传统的节能措施，双回路供电，每回路带一半灯具，午夜后关掉一条回路，将照度降低。功能性路灯照明采用了智能控制方式．加装双功率式节能镇流器，正常运行时通过镇流器流过光源的电流是额定电流，功率是额定功率。当控制电路发出指令降低功率运行时，可以使绕组的接线端转接到另一个更大的阻抗，从而减少光源电流，降低了灯具的功率。增大阻抗产生的无功损耗，可以通过并联电容得到补偿。如图1所示。
双功率镇流器配电时，一般采用图2所示的接线方式。除了正常供电电缆外，需另外敷设一条控制线接人每个路灯的控制回路。
传统的节能方式与双功率镇流器智能控制的结合，使快速路照明在保证夜间行车需要的前提下，达到了最大程度的节能。
3．2 产业园区道路照明系统的智能控制设计
某产业园区占地约7．6 kmz。是一个地理位置优越、人才资源密集、科研基础雄厚的高新技术产业园区。园区内市政设施、园区环境建设必须达到科学、先进和现代化的要求。道路照明工程是园区风貌的重要体现，也是反映园区现代化、国际化水平的重要标志。
根据园区的道路分布和特点。在不同路段箱式变电站内加装照明控制器．采用光纤环网网络拓扑结构构建照明控制系统主干网，由主控制器将照明控制器采集的照明信号、电流、电压、功率等数据实时传输至园区中心机房的上位监控计算机，．实现了遥控、遥测、遥信、遥调和遥视的“五遥”功能，如图3所示。
3．2．1 遥控
照明箱式变电站内设就地照明控制器，控制器选用稳定可靠的可编程序控制器(PLC)，可对全年日照时间及特殊情况进行编程，并对10 kV照明专线开关的合、断及各照明箱变低压配出回路开关的合、断进行集中控制。根据需要对不同控制点的开关灯时间进行个性化设置和组合，比如按照平时、假日、节日和重大庆典活动的不同要求，灵活调整景观灯的开灯时间和开灯数量。
3．2．2 遥测
在每条照明配出回路上设置电力仪表。采集相电压、线电压、电流、功率因数等运行参数，各回路电力仪表通过串口通讯方式与本地PLC连接，将各回路运行参数传送至本地PLC。在每个箱式变电站内设置HMI(人机界面)用以显示本地各照明回路的状态、运行参数及更改本地PLC的程序和有关照明控制的参数，从而实现本地控制。在自动运行方式下，由PLC根据预先设定的照明控制程序控制本箱式变电站内各照明配出回路的合、断。
3．2．3 遥信
通过控制网络可将箱式变电站各照明配出回路开关状态，电路过电压、过电流故障信息，通讯网络故障信息发送至园区路灯监控室。
3．2．4 遥视
部分路段设监控摄像头．值班人员在监控室内通过监视器可以了解园区功能性路灯的照明情况，景观灯具的亮灯效果，同时可以第一时间发现故障或损坏的灯具，及时检修，保证道路照明的正常运行。
3．2．5 遥调
在监控室．值班人员可根据对各路段不同时段车流量和园区整体道路情况的分析，随时调整各箱式变电站内设备的节电运行参数。
这种方案的优点在于可以根据四季昼夜长短不同按日调整路灯开关时间，也可以根据需要灵活掌握各照明箱变的减光时段，优化控制、维护保养管理方便。值班人员在监控室内就知道园区照明情况及故障点，由上位监控计算机发出控制指令给各现场照明控制器，实现中心机房远程控制。
照明控制系统主干网、照明主控制器及中心机房的通讯网络可以与产业园区综合监控网合一．从而实现照明控制系统的智能化，达到节能的目的。
4 结束语
尽管照明节能产品的技术还不成熟，但从长远来看，它们的发展空间还是很大的。这就需要我们在设计时运用恰当的控制方法，选择合理的路灯及景观灯集中监控系统。对于提高城市照明的管理效率、管理水平，降低管理成本起到促进作用。随着该技术的广泛应用，节能效果和经济效益将逐步发挥出来。