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論居民小區(qū)的照明系統(tǒng)控制工學論文
摘 要：隨著人們對自身居住環(huán)境的要求也在日益提高，居民小區(qū)照明工程自動化控制的要求越來越高，建立居民小區(qū)照明控制系統(tǒng)勢在必行。簡要討論了居民小區(qū)的照明系統(tǒng)控制的設計要求以及照明管理系統(tǒng)構成與功能。
關鍵詞：居民小區(qū)；照明系統(tǒng)；控制
引言
隨著人們對自身居住環(huán)境的要求也在日益提高，居民小區(qū)照明工程自動化控制的要求越來越高，而信息技術的快速發(fā)展，遠程監(jiān)控技術、多媒體技術、通訊技術以及網絡技術的日趨成熟，對居民小區(qū)照明系統(tǒng)的信號的遠程采集、存儲、加工和燈光控制的遠程傳輸已經能滿足居民小區(qū)照明技術結合建筑物、地形環(huán)境、人流等進行綜合性設計的技術需要。隨著照明行業(yè)的發(fā)展，建立居民小區(qū)照明控制系統(tǒng)勢在必行。
1 居民小區(qū)照明系統(tǒng)設計考慮
�。�1）小區(qū)照明概況。路燈的布置方式有單側布燈、兩側交叉布燈、丁字路口布燈、十字路口布燈和彎道布燈，路面寬度小于9m或照度要求不高的小區(qū)道路，常采用單側布燈。
居民小區(qū)道路寬度為7m，一般采廂單側布燈。為滿足美觀及誘導性的要求，居民小區(qū)主人口采用雙側布燈，庭院燈桿間距可為15-25m，結合建筑單位的特殊要求，燈間距25m(停車場除外)。居民小區(qū)花園內適當布置草坪燈。
�。�2）燈具的類型及選擇。
常用路燈可分為：馬路彎燈、懸臂式高桿路燈、柱燈和草坪燈四類。馬路彎燈附改在架空線路的電桿上，雖無保護角，但光損失小，在小區(qū)道路照明設計中可以考慮；懸臂式高桿路燈常以高壓汞燈、高壓鈉燈或金屬鹵化物燈為光源，配光曲線分三種：截光型、半截光型和非截光型。截光型配光較窄，光通分布主要集中在0°-60°范圍內，嚴格限制了水平光線，幾乎感覺不到眩光，因此適用于高速道路；非截光型配光很寬，不限制眩光，光通分布主要集中在0°-80°范圍內，因此，適用于周圍要求明亮的場所。半截光型介于截光與非截光型之問，廣泛用于一般道路照明。柱頭燈有各種藝術造型，用于庭院照明時，燈高3．5-5m，燈柱為鋼管。草坪燈專用于庭院綠化曲徑照明，光源采用白熾燈，燈柱約高0．6m，光線朝下照射。
（3）燈具的接地方式。
為了防止出現(xiàn)故障時山于金屬燈柱可能產生的漏電，采用TT接地方式，將電源中性點直接接地，燈具金屬外殼廂保護接地線接至與電源接地點無關的接地極—燈具的接地極。
（4）燈具的間開。
為了提高供電的可靠性．燈具采用間開的方式，每個路燈回路均按L1，L2、L3相序間隔接線。每個回路安裝3個1P的斷路器，3個IP的CT接觸器，分別控制L1、L2、L3三相，以達到間開的目的。
（5）經濟適用的光源。
從光源的選擇上，考慮將白色發(fā)光二極管應用在小區(qū)道路照明中。白色發(fā)光二級管被認為是21世紀最有價值的新光源，其能耗僅為白熾燈的1／8，熒光燈的1／2，壽命長達l0萬h，同時還可實現(xiàn)無汞化，回收容易，對于環(huán)境保護和節(jié)約能源具有重要意義。
2 居民小區(qū)的照明管理系統(tǒng)構成與功能
�。�1）控制調度中心。
控制調度中心是控制系統(tǒng)的核心，功能大概描述的是整個居民小區(qū)照明系統(tǒng)的信號都在這里匯集、分析，得出最后的數(shù)據(jù)；在這里向遠程中心發(fā)出具體指令，根據(jù)需要做出控制調度。
調度端可通過光控和時控兩種自動模式對控制中心發(fā)出指令。光控即根據(jù)居民小區(qū)的日照度對每天的道路照明的開關時間進行調整，與原來時控控制的模式相比更加智能化，更能符合居民生活的實際需要；時控即在每天根據(jù)預先調整好的時間對照明的開關時間進行控制。
兩者各有利弊：光控雖然比時控更加智能化，能自動適應當?shù)厝照斩�，但遇到突發(fā)事件比如節(jié)假日、城市重大活動等臨時需要更改照明的開關時間的話，就無法做出及時調整，而時控能滿足該方面的需求，但時控由于效率低，已經無法適應居民小區(qū)照明的快速發(fā)展，只能作為光控的一個輔助手段存在。 （2）控制調度軟件。
控制調度軟件在整個控制系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用：①通過調度端軟件，使計算機可自動或手動遠程遙控中心，在軟件的設置模塊里的設置固定時間段由計算機自動檢測每個中心的狀態(tài)(包括路燈開關箱電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)和接觸器狀態(tài)等參數(shù))，并采集數(shù)據(jù)保存；②通過調度端軟件，計算機根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)數(shù)據(jù)相比較，如出現(xiàn)故障即自動發(fā)出故障報警，該功能與中心主動報警功能的結合構成了系統(tǒng)的報警模塊；③通過調度端軟件，操作人員能方便的自動或手動遙控路燈開關箱全夜燈、半夜燈和景觀燈的開／關；④通過調度端軟件，可隨時計算、統(tǒng)計、查詢各路段的亮燈率并可隨時查詢、打印各路燈控制箱任意時間的定時數(shù)據(jù)與統(tǒng)計數(shù)據(jù)，比之原先的人工統(tǒng)計的數(shù)據(jù)有即時、準確、數(shù)據(jù)的多樣和全面性的特點；⑤通過調度端軟件，采用分組模塊概念，可以根據(jù)居民小區(qū)照明的多樣性的特點在線分別設置控制時間端組，并可隨時修改滿足居民小區(qū)照明的不同需求，比如路燈照明和景觀燈由于關閉時間的不同，可將其分為不同的時間端組，靈活的適應不同居民小區(qū)照明的需要。
�。�3）計算機硬件系統(tǒng)。居民小區(qū)照明管理系統(tǒng)的計算機硬件系統(tǒng)有如下特點：①控制系統(tǒng)的計算機一般采用工控機網絡系統(tǒng)，操作系統(tǒng)采用NT核心的系統(tǒng)。為保證安全可靠，采用前后臺模式，前臺負責平時系統(tǒng)的控制工作，并每隔一段時間間隔向后臺機保存數(shù)據(jù)，一旦前臺機出現(xiàn)問題可及時的將系統(tǒng)的控制權移交給后臺機，以保證整個系統(tǒng)的正常運行。②計算機系統(tǒng)采用在線式長延時UPS供電。可以掉電運行8h以上，把控制調度中心計算機設計成監(jiān)控照明系統(tǒng)的服務器，對以后分機管理能很好的擴展和兼容。③在計算機中采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)模塊對控制調度中心的計算機時間自動校時，可保證居民小區(qū)照明開關時間的準確性。
�。�4）控制終端。該部分是控制系統(tǒng)的延伸，是照明開關箱與控制系統(tǒng)的聯(lián)系，是實際控制端�？刂平K端的主動報警系統(tǒng)能將故障信息分析后及時的向調度端控制系統(tǒng)發(fā)出報警。一般調度端與遠程控制終端聯(lián)系模式都采用無線方式，無線方式的優(yōu)勢在于終端放置空間的靈活性，對以后擴展也相對更容易，而且與專線方式比較價格也有更大的優(yōu)勢；但無線方式抗干擾能力明顯弱于專線方式，而且信號隨著距離而成倍衰減。針對無線方式的弱點，采取的解決方法主要是在控制終端安置抗干擾芯片，并在終端里設計有雙備份數(shù)據(jù)的功能，保證終端數(shù)據(jù)在受外界各種干擾下得到保存；對于信號死角，通過智能路方式的解決方案，使用信號放大器保證控制終端正常的工作。
作為這兩大部分的補充與功能的擴展：①為了實現(xiàn)更加靈活的現(xiàn)場調度，特別是重大活動以及節(jié)假日需要在現(xiàn)場及時地控制燈光的開關，采納了便攜式移動控制系統(tǒng)，可以利用系統(tǒng)的無線監(jiān)控功能，在不影響系統(tǒng)的基礎上，滿足應急調度的特定需求。該系統(tǒng)由PDA(便攜式計算機)和便攜式無線數(shù)傳電臺組成，當現(xiàn)場沒有電源時，具備3h的無電運行能力，同時配有通話功能，可以方便地通過調度端的對講系統(tǒng)實時的調動現(xiàn)場人員；②為了更客觀的反映現(xiàn)場的情況，可以適當?shù)牟捎脠D像監(jiān)控系統(tǒng)，在居民小區(qū)的主要道路和景觀安放監(jiān)視器，以用于監(jiān)視照明的現(xiàn)場情況，按每個居民小區(qū)的不同需求可分別采用無線方式、專線方式、無線與專線混合方式，而其中無線和專線混合方式價格性能比應具有很大的優(yōu)勢。
參考文獻
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