天津市市政工程设计研究院 天津 300392
摘要：随着城市化进程的快速发展，路灯成为人们关注的重点，在我国阶段，道路路灯作为城市建设中重要的基础设施，其建设和规模受到各级部门的广泛关注，因此，路灯照明技术也要有新的系统来适应，人们对于娱乐和交通的需要也刺激了路灯电气系统的创新研究。基于此，本文就市政路灯电气系统的设计及应用进行分析与研究。
关键词：市政；路灯；电气系统；设计；应用
随着城市文明的不断发展，在经济高速发展的带动下，城市路灯的应用越来越广泛，对于路灯电气系统的研究也越来越多。当今社会人们快节奏的生活，让人们的生活作息习惯出现了重大的转变，夜生活逐渐的。丰富起来，这对于路灯的要求也提出了新的挑战，路灯照明技术也要有新的系统来适应，人们对于娱乐和交通的需要也刺激了路灯电气系统的创新研究。文章就城市路灯交通在电气控制系统上的设计和应用展开论述，对市政路灯的电气系统做出优化。
1 市政路灯电气系统
在城市中，路灯的存在可以为夜间出现的人提供便利，因此市政路灯于人们的生活息息相关，尤其是现代人越来越热衷于夜生活，因此市政路灯发挥了重要的作用。此外，市政路灯也可以保证城市夜晚的交通安全，但是随着社会的不断发展，人们对路灯也提出了新的要求，除了确保交通和夜生活的安全和照明之外，还要符合社会可持续发展的新要求，在市政路灯电气系统设计的过程中，要求使用新技术，解决目前路灯存在的主要问题，同时也要开展节能设计，减少工作量，避免资源的浪费。在市政路灯设计的过程中，使用可再生能源具有重要的意义，可以节约电能，同时也不会导致资源的浪费，能够增加市政路灯发展的优势。目前使用电气可以实现市政路灯的自动控制，而且，在节约能源以及物力的过程中，电气也发挥了巨大的作用，为了不断提高电能使用的效率，科学使用电气系统进行路灯优化设计具有重要的意义。所以为了使市政路灯得到更广泛的应用，应该在设计的过程中融入节能以及防盗等方面的内容[1]。
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2 城市路灯控制系统的几种控制系统
2.1照明控制系统电力载波路灯系统
照明控制系统电力载波路灯系统利用时控与光控双向来进行控制的，在系统检测到每个路段的亮灯率，从而实现城市道路路灯的自动启闭，有效控制半夜灯或者全夜；利用电压和电流实现测量与监控，状态信息与控制信号是通过电力线载波技术来传输的，对供电变压器线路开路和短路等各种突发事件进行即时报警；实现智能管理和监控路灯，从而让路灯达到可靠、稳定和经济、高效的运行。
2.2 PLC的路灯控制系统
PLC的路灯控制系统在控制系统的可靠性、功能以及性价比等方面具有其他系统所不具备的优点，例如：产品的开发时间较短、系统功能性强、在可靠性和性价比方面较高、系统的硬件齐全、产品在使用方面比较方便、系统体积小、其设计、安装和调试方面工作量相对较少，当然系统的维修也很方便等优点，该系统在工业生产中的控制装置中使用广泛。
2.3照明控制系统无线路灯控制系统
照明控制系统无线路灯控制系统的构成是采用一个中心管理PC与好几个路灯控制终端节点相连，通过TCP/IP协议实现监控中心和管理中心进行通信，采用设定路灯的工作信息，如开关时间或时钟日历等，系统的指令信息是通过路灯节点的路由来把控制信息由监控中心直接传送到路灯终端节点，达到当路灯发生故障时进行报警。路灯照明灯的开关控制是通过无线电通道数据的收发来实现的，这样避开了电力线载波通讯中的不确定性与干扰的繁杂，从而提高了控制系统的确定性与稳定性，这种控制系统性价比低、投资太大，当然具有安装方便、控制组合多、布点灵活、系统安全性高的优点。
3 市政路灯在节能设计上的优化
3.1采取半光的设计模式
为了有效地实现路灯节能设计，可以采用半光设计的方式，这种设计模式可以节约一般的电能。由于当前能源短缺，很多国家在节约能源的同时制定了相应的制度，比如调整路照明时间，关闭不重要的路灯等。半光设计可以缓解一些地区电力短缺的问题，但是也存在弊端，比如会影响照明的效果，而且夜间交通容易存在交通安全隐患，很可能影响正常的交通秩序。但是这一节能措施可以进行改进，比如将原来的封闭式半光路灯改变为两极排列模式，要避免所有的电源线处于同一路径，最好采用交错排列的方式设计，避免出现整个街道夜晚昏暗的情况，这种方式主要的优势在于整体亮度符合交通要求，可以改善路灯半光模式的弊端。既可以实现节约能源，也不会影响交通安全。除此以外，可以将这种设计的路灯置于照明要求低的路段。
3.2环形电感镇流器在市政路灯设计中的使用
气体放电灯在市政路灯设计中的应用，不仅耗费电源，并且为了保证气体释放与电灯相匹配，需要使用电感镇流器，也相应增加了功率的消耗。相比传统的磁性镇流器，由于环形电感镇流器使用的是环形铁心和线圈，使环形磁芯和磁场的直线和曲线响应电路的磁力分布更加合理，进一步提高通量和降低铁的绕组几何损失，降低了总功耗，可广泛用于在高压钠灯、汞灯和金属卤化物灯。同时要注意，为了减少这种损耗镇流器的唯一方式是对光源的功耗进行优化，因此占主要比例的街道照明系统的功耗不会降低。
3.3降压稳压器的智能调光技术
智能调光技术是降压稳压器的主要功能，降压稳压器安装在配电回路的起端路灯，在午夜时分接近的时候，回路电压开始逐渐的降低，随着时间的过去，就会一步一步的降低电压。这其中节约的原则有2个，一个是高压钠灯保持电压低于220V，因此，减少环路电压的情况下路灯不会熄灭；二是由于夜间较少的电力用户的休息，负荷低，电网电压高于220V以上，过大的电压会消耗一些额外的能量，使用这种装置是为了避免这一部分的浪费。应当指出，这种方法实际上是一个降压功率分配电路，该电路中运行的灯都是低电压。
4 市政路灯电气化防盗报警灯电缆系统
4.1市政路灯电气防盗报警机制
220V路灯的中心是路灯线路控制箱，大约有500米的控制供电半径。来自信号发生器的监控设备和报警主机组件灯线。信号发生器安装在路灯控制箱，控制面板充电装置安装在直线段的终点路灯。在正常情况下，当白天的时候电力线的路灯会接受到信号，该信号发生器的幅度由检测的脉冲信号来确定电缆的完整性，并发送一定频率的脉冲调制信号线。报警主机；线路供电的街道灯在夜间，通过对路灯的线间电压信号检测，能够确定电缆的完整性。如果是因为电源线在夜间不正常供电的原因，由电压检测信号发生器将发送一个脉冲信号的电缆，这两个设置中，因为电压低时灯电缆信号盗窃未损坏的信号被发射，高频脉冲调制的作用就会被接收到，这种控制系统抗干扰能力强，不会出现由于受电力线停电误报的情况。在系统正常状态下，如果路灯在电缆的末端安装到被监控报警主机没有检测到这些信号，系统就会显示灯电缆被盗损失，这时候GSM通信模块开始运行，获取信息并发送到信息的管理中心。
4.2市政路灯电气防盗系统中的报警主机
市政路灯的防盗系统的报警主机的组成十分复杂，主要有单片机、复位控制模块、信息存储、掉电检测和信号检测模块、电源管理、电池和全球移动通信系统等各个部分组成，通过对报警主机功能的分析可以得知，第一能够远距离的撤防和布防，第二能够通过GSM的短信形式报警，第三能够设置多个密码，而且运营商也没有限制，第四能够设置多个电话号码，第五能够设置多达16个不同的报警号码，第六能够自动读取相关的参数并实现远距离报警，第七能够间隔性运行，节约能源。
结语
综上所述，加强对市政路灯电气系统设计及应用问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的路灯电气系统设计过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1]杨阳.市政路灯照明电气系统无功补偿技术探析[J].住宅与房地产，2015(S1)：13.
[2]邹建效.城市路灯的精细化管理探讨[J].南方农机，2015，46(7).
论文作者:张俊鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：路灯论文; 市政论文; 系统论文; 控制系统论文; 电气论文; 电压论文; 信号论文; 《基层建设》2018年第2期论文;