智慧路灯控制综合系统可行性分析报告.docx

智慧路灯控制系统

可行性分析汇报

7月26日

目 录

1 项目背景 3
1.1 路灯规模 3
1.2 路灯管理现状 3
1.2.1 控制落后 3
1.2.2 操作不便 3
1.2.3 灯况不明 3
1.2.4 设施被盗 4
2 路灯照明发展趋势和市场需求 4
3 项目概况 6
3.1智慧照明控制系统 6
3.2 关键技术分析 7
3.3 系统优势 9
3.3.1 节能环保 9
3.3.2 五遥功能 9
3.3.3 安全防护 10
3.3.4 智慧管理 11
3.3.5 便捷维护 11
4 项目技术节电优势 12
5 节电效益分析 12
6 项目意义总结 13

1 项目背景
1.1 路灯规模
全球照明用电占全部用电20%，而其中很大一部分又是用在户外照明。据统计中国已经安装路灯大约有2亿盏之多，还在以每十二个月万盏速度增加。路灯平均功率大约是200瓦，假定天天开启时间为10小时，那么天天就是2度电，365天就是730度电，2亿盏就是1460亿度电。而中国最大水电站长江三峡水电站26台机组完全投产以后每十二个月发电量才847亿度电。所以全部路灯所用电量大约为2个三峡电站发电量。这绝不是一个小数字。
1.2 路灯管理现实状况
1.2.1 控制落后
目前路灯控制还停留在手动、光控、钟控方法。受季节、天气和人为原因影响，自动化管理水平低，常常该亮时不亮，该灭时不灭，极易造成极大能源浪费，增加了财政负担。
1.2.2 操作不便
无法远程修改开关灯时间，不能依据实际情况（天气突变、重大时间、节日）立即校时和修改开关灯时间。
1.2.3 灯况不明
现有路灯照明设施管理工作关键采取人工巡查模式，工作量大。故障不能实时、正确、全方面地监控整个照明系统运行情况，缺乏有效故障预警机制。有时因维修不立即还会诱发安全事故，危及大众生命和财产安全。
1.2.4 设施被盗
城市路灯覆盖面积大，管理手段落后，无法正确发觉电缆盗割、灯头被盗和断路，一旦出现以上情况，势必给政府带来巨大经济损失，同时影响市民正常生活。
2 路灯照明发展趋势和市场需求
伴随中国城市化水平不停提升，城市路灯照明系统也不停扩大，路灯照明是城市基础设施组成部分，在城市交通安全、社会治安、人民生活和市容风貌中居于举足轻重地位，发挥着不可替换作用，而且标志着城市实力和成熟程度。现在中国照明用电占总发电量20 %左右，而户外道路照明约占整个照明用电量30％。因为传统路灯节能系统存在着智能化程度低、照明资源浪费等问题，仍以低效照明为主，各大城市路灯能源利用率普遍不高，让路灯电费和管理费用成为政府一项巨大财政支出。
多年来，道路照明设施伴随各地经济和交通发展，其规模及数量越来越大，道路照明耗电在快速上升。
以深圳市为例。统计四区(罗湖、福田、南山、盐田)路灯系统光源安装总功率为10294KW，镇流器损耗按光源安装总功率18%计算，照明线路损耗按5%考虑，路灯每十二个月亮灯小时数按4000小时计，则：
路灯系统电气安装总容量为10294X（0.18+0.05）=12661千瓦。 路灯系统每十二个月耗电为12661X4000X10-4=5064.4万度。
年耗电5064.4万度是什么概念呢？大亚湾核电站年发电能力约为140亿度，5064.4万度占其0.36%。
由上可见，路灯系统耗电相当可观。正因为此，道路照明节电已成为日益受到重视话题。多年来很多地域发生日益严重电荒，更使很多部门认识到这一当务之急。
提升中国道路照明节省水平和智能管理水平，是整个社会节能减排关键组成部分，对于治理环境污染、城市雾霾和能耗严重等问题有着十分关键作用。
依据调查，中国道路照明有以下特点：中国小型城市在21 :00 后，大中城市在24 :00 后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这么繁荣城市，凌晨2 :00 以后，道路上也已罕见行人、车辆，从这一时段直至次日清晨为极低交通流量。不过在绝大多数道路上仍然保持较高照度，造成资源巨大浪费，没有必需。
现在在中国广大中小城市，80%-90%道路照明仍然采取最传统照明设备，基础没有节能方法，假如智慧照明控制系统技术，凭借改造费用低（仅为传统LED照明改造费用1/3左右）、工程量小、时间短突出优势，能够帮助很多地域提前实现路灯节能目标，蕴含巨大市场前景和社会效益。
3 项目概况
3.1智慧照明控制系统
智慧路灯控制系统是基于电力线载波和GPRS结合路灯控制系统，实现城市路灯照明控制自动化。该系统采取电力线载波通信方法，它将全部路灯连接到计算机上，并经过计算机监视所控区域内路灯工作状态，可随时设定开关时间、路灯开启百分比或单独一个路灯开和关。
任一路路灯工作电流和温度均可随时查询，路灯损坏时可实时报警，方便于快速维修；当夜晚（或光线较暗）来临且处于交通高峰时，路灯全部开启，交通高峰期后，进入按百分比开启，如午夜以后70%；在凌晨之前时段，路灯开启百分比能够降到40%等，这么既兼顾了照明需要，又降低了电力浪费。
该系统设计符合国家及电力部和国际相关标准，为自主设计市政设备管理产品。它建立在电力线载波远程通讯技术基础之上，对难于管理用电设备，比如路灯、公共场馆照明设备等，能按设置时间自动或人工对分区，分线路进行断电或供电，节能同时延长了灯具使用寿命。既可自动定时开关，又可按作需要分不一样路段、不一样区域，在不一样时间段设置自动开关；还可对路灯实施某时段自动全开关，某时段灯杆间隔自动开关。
能够依据工作和生活实际需要，事先设置区域、路段、时间段进行定时开关自动控制，也可实时进行开关控制。依据需要根据不一样季节和天气改变，在微机上事先设定时间，系统就可自完成开关，不仅节省了人力，更排除了人为原因产生矛盾和失误，有效节省了电能。路灯，路灯整夜长明，现在只需要在微机上设定好工作时间，路灯就会在这一程序下自动变成间隔灯杆亮，还可对防范关键部位（区域）亮、安全地段（区域）不亮或少亮、有活动有需要地方亮，无活动无需要地方不亮或少亮，仅此一项就节电40％，一切只需操作员在微机上轻松完成。
该系统对电线（路）路灯故障有监测功效，操作员极易发觉线路故障地点和位置，只要通知维修人员，就能立即排除故障。如：路灯维修，以前是大白天开着全部路灯，才能一个一个查找故障，显然是浪费。现在只要上微机查看，记下故障灯杆号，就可直奔该灯杆去检修，目标明确，工作效率大大提升。
安装该网络系统，不破坏设施现实状况和周围环境，不影响正常工作和生活秩序，施工简捷、工期短，是当今提倡节省型社会一个很好科学智能化管理设备。

3.2 关键技术分析
路灯管理系统方案

单灯控制器自组网技术经过智能化、精细化、模式化控制方法，能有效帮助用户实现路灯节能效果，并能够在短期内收回投资。
开关控制器：能够精细化控制任一盏、一路或某自定义路灯开关 ；
调光控制器：能够精细化控制任一盏、一路或某自定义路灯调光；
状态查询：查询路灯状态、负载等数据；
定时控制：定时控制如定时开关灯、分时段调光等；
故障报警：路灯出现故障时，向监控中心报警显示故障灯号；
远程显示：远程显示路灯系统组织结构和耗电等关键信息，实现办公室内实时监控，掌握现场第一手资料数据。
3.3 系统优势
3.3.1 节能环境保护
假设每盏灯功耗为230W，采取光控+经纬度控制，天天将节省5%照明时间，以天天11点30分以后50%功率计算，总节能将达成30%。那么假设每盏灯天天亮灯时间为11个小时，那么每盏灯每十二个月耗电为：230W×11小时×365天=924度，每盏节电：924度×30%=277度，每盏节电金额：277度×0.88元=244元，也就是说每十二个月每盏灯将节点244元，每盏投资700元，那么投资在3年以内（2.8年）。
3.3.2 五遥功效
体验一机在手，轻松掌握！智慧照明控制系统采取超越传统“三遥”功效“五遥”功效，电脑、平板电脑及手机可随时地进行监控管理：
l 遥控功效：应用远程控制技术，完成改变运行设备状态命令。比如：开关控制等。
l 遥测功效：应用远程测量技术，传输被测变量测量值。
l 遥信功效：应用通信技术，完成对设备状态信息监视，如告警状态或开关位置等
l 遥调功效：远程调整，接收并实施遥调命令，调整节点输出比率（LED灯头和多灯头适用）。
l 遥视功效：在关键地段或有夜景景观地点安装摄像机，在监控中心能够直观地监视夜景及控制情况。
3.3.3 安全防护
城市路灯覆盖面积大，管理手段落后，无法正确发觉电缆破损漏电、盗割、灯头被盗和断路，一旦出现以上情况，势必给社会带来巨大经济损失，和危害人民群众生命财产安全。
智慧照明控制系统，含有线缆全天安全监控及防盗功效，含有上位机、短信、邮件报警功效：
l 含有线路漏电检测自动报警功效
l 含有自动断电报警、来电提醒功效
l 含有意外开灯、意外关灯报警功效
l 含有三相电压缺相报警功效
l 超负荷检测：能够设定线路最大许可负荷，当负载超限时提供报警
l 门磁检测：支持门磁开关量检测，当控制柜被开启时产生报警。
3.3.4 智慧管理
智慧照明监控系统实现时控+光控+经纬度控制+手动控制智能综合控制，能够依据所在城市经纬度、不一样天气季节关照改变、特殊照明需求（如配合交通路口、公安交警摄像头照明需求等）、特殊节假日照明需求等，按需开闭路灯及调整功率，在节省用电同时，做到光资源按需分配。另外，用户能够在教授分析能耗报表系统和资产管理系统上，依据不一样需要自定义统计对象、内容等，并对各类查询、统计报表样式等进行编辑和管理：
l 实现对集中控制器、组、节点查询功效；
l 自动计算、统计、查询照明配电箱用电量、亮灯率等数据；
l 支持远程抄表，方便统计电费。
3.3.5 便捷维护
现在大多数城市照明设置管理工作关键采取人工巡查模式，不能实时、正确、全方面地监控全城路灯运行情况，缺乏有效故障预警机制。不仅工作量大，还浪费人力、物力、财力。
智慧照明监控系统拥有灯具故障检测报警/线缆安全防盗报警/数据采集管理/GIS地理信息系统等强大功效。
该系统对电缆、路灯故障含有检测功效，操作员极易发觉线路故障地点和位置，只要通知维修人员，就能立即排除故障。如：原有路灯维修，白天时间需要开着全部路灯，一个一个查找故障，或晚上通宵巡线，不仅工作效率滴且浪费人力、财力。现在只要登录微机查看，记下故障灯杆号，就可直奔该灯进行维修，目标明确，工作效率大大提升。
4 项目技术节电优势
（1）保留原有路灯设施，路灯上仅增加控制模块。
（2）利用无线传输技术、实现路灯远程单灯控制。
（3）提升了灯具使用效率，延长了灯具使用寿命。
（4）实现路灯故障自动远程报警。
（5）路灯改造工程量小，改造费用极低。

5 节电效益分析
依据调研，永安县已安装路灯总功率为1452.2千瓦，根据每盏灯一天工作10.5小时，每度电0.8元来计算，永安县路灯30天耗电量在457,443度电，电费36.6万元，十二个月得电费在439万元左右。根据节点效率20%，十二个月能够为永安县路灯管理所带来87.8万元电费节省。
6 项目意义总结
智慧路灯管理系统是一个现代化、智能化城市照明管理系统，表现城市现代化、精细化管理水平，由后台云系统、智能照明控制终端、无线数传机等组成控制系统能够让管理人员远程对全市各个控制网点信息一目了然。
各处路灯启闭情况、路灯故障问题能够立即、有效地经过系统告警反馈给管理员，能够大大提升控制效率和缩短抢修时间，有效地提升工作效率，节省人力、物力和财力。智慧路灯控制系统实现了对城市路灯理想控制、自动监控和运行管理，为城市照明控制和管理水平，提升城市品牌形象。操作人员和管理人员足不出门就能够了解各处运行情况，做到有放矢，克服了人工查询盲目性，提升运行稳定性，对城市照明及维修和人力、物力节省起到了主动作用，同时提升了工作效率。
智慧路灯控制系统启用将会很大程度为永安县路等建设和管理增添新活力，同时加强路灯防盗设施监控和管理，将城市道路照明控制节能控制和自动管理推向智能化、节能化、环境保护化、自动化，使城市尽显现代化信息。
7工程案例
7.1福建省示范项目云霄县照明节能改造
项目背景：
福建省城市道路照明节能改造示范工程，采取LED路灯配合最新一代单灯智能控制系统，以协议能源管理模式，不仅实现政府零投入，还实现了节能盈利。
项目规模：
云霄LED路灯智能系统改造示范工程为县城区域87.42公里道路照明，约7000盏路灯，使用LED路灯及单灯控制器系统，采取“企业投入+路灯管理“协议能源管理模式。
项目成效：
该项目为旧城改造智能控制项目，可实现节能效益2367.5万元，政府则将每十二个月省下来电费，用于偿还企业建设，维护路灯投入。
案例照片展示：
(1)配电箱改装前后对比
改装前 改装后

(2)现场照片

7.2广深高速LED单灯智能监控改造项目
项目背景：
广深高速全长122.8公里，全封闭、全立交，全线设有路灯照明。作为中国较为优异高速公路，经历了三代照明控制系统变更，现在采取是由本企业提供第四代单灯智能控制系统方案，是现在全世界含有最优异照明监控科技高速公路项目。
项目规模：
全程7000多盏路灯，均采取单灯控制器及集中控制器。
项目成效：
该项目为高速公路照明节能改造项目，采取了单灯控制系统方案后，达成了以下成效：
节能环境保护。实现按需照明，节省30%照明用电，发明城市低碳生活；
便捷维护。单灯故障报警，免人工巡线，节省维护成本，提升运维效率；
安全防护。线路破损或设置被盗即时报警，预防出现财产损失及公共安全事件；
智慧管理。采取监控中心、平板电脑及手机即可随时随地对每盏灯进行监控管理；

7.3沈阳大四环新建路段照明智能控制项目
项目背景：
辽宁省沈阳市四环快速路新建工程，为第十二届沈阳全运会关键工程（简称大四环），是沈阳三环高速公路延伸和南拓，并为立即举行全运会做足准备。该项目建成后，将实施全程监控，对全线照明实施智慧化管理，打造成为中国家标准准最高、功效最完善、含有国际优异水平高速公路。
项目规模：
全长135公里，全部采取LED灯配合单灯控制系统进行智能控制，总计数量15000盏。
项目成效：
该项目为新建路段照明智能监控项目，采取单灯控制系统方案后，表现了以下管理优势——
1、 分区域光控、时控结合，按需开闭路灯
2、 在线自动巡测、手动巡测和选测
3、报警处理
4、查询日志功效
5、互联网自动校时系统
6、远程实时查询
在便捷维护及管理前提下，还可实现节能效益。其中照明用电可节省30%-40%，更可节省人工维护成本及避免线路、照明器材等财产损失。