七、亠一、前言单灯控制系统依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制的最优控制方法，实现 对路灯照度的动态智能化管理，即TPO管理（Time / Place / Occasion）其基本思路就 是：在道路交通繁忙的时候或特殊的地点、场合，道路照明的要求标准较高，控制路灯保 持较强的照度；而接近午夜时分，在车稀人少或不需要高标准照明的地点、场合，控制路 灯降功率运行，在保证道路交通安全要求的前提下，降低道路照明的照度它的主要优点 就是在调光的同时，明显降低耗电量，节约有功功率，把原来浪费的能源节省下来其降 功率节能运行在光通量减少不大于 50%的前提下，节能可达30%以上二、单灯控制系统组成和原理单灯控制系统由控制中心（包括控制设备、服务器、大屏幕投影显示设备等）、智能 控制终端（RTU）、路灯单灯控制器管理终端（LCM）、路灯单灯节能控制器（LCU）及通 讯系统等组成（参见系统组成图）GPR3中国轉閒GPRSI^ifi-二由隊 监控中心GPHSUTUR5?3J潑龍器L莫檢I目賢■rttMl 鼻珥 Hlsh —k用»}用<£也衿；*T.kfL!J D*;皐»呂*系统原理图1. 监控指挥中心：监控指挥中心由控制管理计算机、数据库服务器、无线通讯基站、光照度计等设备及中心管理软件组成，负责管理、控制整个系统内设备的运行。
进行统一 开关灯控制和管理，还可针对不同的照度要求，建立个性化单灯控制模型2. 智能控制终端(RTU):智能控制终端(RTU)采用以微处理器组成的电脑控制板为核 心，配以各种功能模块组成的符合工业控制标准要求的设备，实现各种数据的实时采集： 电流、电压、电功率等；开、关灯控制及状态、故障上报功能；通讯故障和设备故障报警 功能3. 路灯单灯控制器管理终端(LCM):路灯单灯控制器管理终端(LCM)安装在单个路灯配 电箱内，控制管理安装在路灯中的所有路灯单灯控制器(LCU),定时查询、管理LCU通讯 及工作状态并将采集到的数据通过RTU反馈到监控指挥中心4•路灯前端节能控制器(LCU): LCU安装在路灯灯杆的底部或顶部灯罩内，负责开关 路灯，采集单灯运行数据并通过电力载波通讯方式发送到LCM三、 系统工作方式1. 监控指挥中心通过基于移动无线通讯方式与路灯远程智能监控终端和亮化照明远 程智能监控终端进行连接由监控指挥中心统一调度、管理，完成系统预定各项功能，包 括：路灯、亮化设备统一开关灯控制，采集各相、各回路的电流、电压、功率、设备温度 以及电表读数等设备运行数据，对检测到的非法开关灯、意外熄灯、控制柜非法开启、电 缆被盗等故障报警，视频实时监控等。
2. 路灯/亮化远程智能监控终端RTU接收控制中心命令，直接控制其所在地点的路灯 /亮化点的开关并采样现场总回路、各支路电流、电压等信息，并按照约定，在控制中 心查询该站点时，将以上各种数据发送到控制中心RTU内存储有路灯/亮化点运行的工作 参数及每天开关灯数据，在通讯意外中断时也可脱离中心自主开关灯，保证路灯 /亮化点 正常工作路灯远程智能监控终端RTU留有通讯接口与单灯控制系统联网通讯3. 路灯单灯控制器管理终端(LCM)控制管理本路灯箱站内所有安装的路灯单灯控制 器(LCU),定时查询、管理LCU通讯及工作状态LCM通过RTU接收控制中心的各项控制命 令，并上报LCU工作状态信息LCM接收到来自控制中心的节能控制命令后，将命令发送 到LCU，监控LCU命令执行结果，保证实现系统所设置的节能、控制效果对于独立使用 的路灯节能控制系统，用户可预先将节能控制程序编制在LCM中，由LCM通过扩频电力载 波通讯控制LCU按预定的程序执行节能控制LCM与RTU之间通讯可以采用RS232/485方 式、 ModBus 协议通讯等 LCM 与 LCU 之间采用扩频电力载波方式通讯四、 路灯单灯控制器(LCU)特点1. 路灯单灯控制器(LCU)具有以下功能特点：① 可联网应用或独立应用；② 独立应用时，可按预定时序进行降功率运行，以达到单控、节能的目的；③ 可直接接收控制中心命令或按预定设置时间对单灯进行开、 关及降功率控制；④ 节能达 30% 以上；⑤ 状态上报及故障报警功能；⑥ 数据通讯稳定、可靠，误码率低，抗干扰强；⑦ 系统采用电力载波方式通讯，依托于原路灯线路，不需另外敷设控制信号线路， 安装施工方便。
2. 技术参数要求：① 上行通信：通信至线路终端，单相载波，双向通信，半双工点对点；② 调制解调： BPSK③ 控制负载电流：W10A；④ 状态监测输入：在负载加电情况下，实时检测负载电流，电流互感器根据检测电 流情况判断灯是否故障检测电流阀值为 60mA；⑤ 兼容 EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1 国际标准；⑥ 电源：单相 220V±15%，50Hz ；⑦ 功耗：W3W；⑧ PWM 输出接口⑨ 工作环境：温度：-20°C — +85 °C相对湿度：95%,不凝结；3、配置及功能要求：根据路灯（或灯杆）数量进行配置 ,每盏路灯（或灯杆）配置一个设备具体以下 功能： 1）单灯开关控制； 2）单灯开关状态检测； 3）单灯故障监测； 4）具备单灯自动路 由功能； 5）支持网络故障检测； 6）预留 LED 灯具调光接口； 7）具有载波信号中继功能, 使线路终端可控制更多、更远的单灯监控器五、可行性分析1. 投资分析：以一盏路灯250W计算，正常情况下，路灯每天照明时间大约为12小时，如果采 用单灯控制系统,控制其全功率正常照明时间为 4小时,节能照明时间为 8小时,按 节约电能 30%计算，以照明电费节约一项进行定量测算：250W路灯原照明方式单灯控制照明方式年耗电量1095 度876度电费（以0.82元/度计费）897.9 元718.3 元南充市共有路灯 2.6 万盏，若全部纳入单灯控制系统，一年将节约电费 26000盏X (897.9-718.3)元/盏=4669600 元。
2. 效益分析：① 经济效益：采用本系统后能确保节能率不低于 30%，既节约能耗又不影响灯具的正 常使用寿命，节电又节钱② 社会效益：改善城市现代化形象，保证道路交通安全等级，增强城市治安管理的 外部环境③ 管理效益：提高了整个城市的路灯管理水平，使工作人员从繁复的“巡检”工作 中解放出来，降低了工作强度和经营管理成本④ 环保效益：对城市电网无高频干扰，对市区环境无电磁波污染符合当今环境保 护的世界性发展趋势。