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探索市区景观灯饰自动化控制方案

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-12-11  来源:江门市市区市政设施管理监督站  作者:李玩良 翁健盈  浏览次数:2397
核心提示:市区景观灯饰供配电基本是利用原有路灯的上半夜灯线路接负载的办法实现,但景观灯饰不同于路灯,只有节日才开,每次开关灯需人手操作,给管理上带来不少麻烦。为此,我站利用路灯监控系统的优势,采用软、硬件结合的办法调整系统开关灯的程序,自发设计与原路灯监控系统相结合的景观灯饰自动化控制器,圆满解决了景观灯饰控制的难题。


摘  要: 市区景观灯饰供配电基本是利用原有路灯的上半夜灯线路接负载的办法实现,但景观灯饰不同于路灯,只有节日才开,每次开关灯需人手操作,给管理上带来不少麻烦。为此,我站利用路灯监控系统的优势,采用软、硬件结合的办法调整系统开关灯的程序,自发设计与原路灯监控系统相结合的景观灯饰自动化控制器,圆满解决了景观灯饰控制的难题。
关键词:景观灯饰  自动控制  无线自动监控


    一、引言

   (一)日益增多的景观灯饰成为每次开关灯的难题
    近几年,为提升城市形象,美化市区夜景,我局在市区多条路段的灯杆上悬挂了海豚灯、杜鹃花灯、节日灯笼等景观灯饰,而供配电基本是利用原有路灯的半夜灯线路接负载的办法完成,每天半夜灯亮,景观灯饰也随之点亮,没有独立控制。色彩缤纷的景观灯饰给市区夜景增色不少,但也给管理带来了麻烦。每逢节日,开关景观灯饰都需派专人逐杆打开灯杆维修门,人工操作开关灯,费时费力,因此,每次开关景观灯饰成为路灯管理人员挂在嘴边的话题,也是需要解决的问题。
   (二)探索景观灯饰自动化开关灯必要性
    为了实现景观灯饰自动化开关灯,我站也曾想了一些办法,如在东华一路安装海豚景观灯饰时,增加独立供电线路控制海豚灯饰开关灯,但必需在原有地埋管满足增容线路的基础上才可实现,还要申请局部开挖人行道板施工。如直接新建独立的控制线路,工程量则更浩大,需全路段开挖,铺放景观灯饰专用线路,投资费用既高,又破坏市政设施原貌。虽然路灯与景观灯饰独立供电虽然是最好的解决办法,但在经济性、可行性方面考虑,似乎也不是最优的方案,非常有必要对景观灯饰自动化控制进行进一步的探索。
    二、景观灯饰控制器的技术改造方案
    针对市区市景观灯饰自动化控制开关灯的问题,我站群策群力,将话题上升到工作例会进行讨论研究,发挥党员积极带头作用,组织党员和班组长、工人互相学习,解决改造中的技术难题。我们根据路灯设施现状,开拓思路,充分利用路灯监控系统的优势,采用软、硬件结合的办法调整系统开关灯的程序,最大限度地将系统功能扩展,自发设计与原路灯监控系统相结合的景观灯饰自动化控制器,圆满解决了景观灯饰控制的难题。
   (一)景观灯饰控制器工作原理
    细心观察的工人会留意到江门市路灯监控系统每天的亮灯模式:系统先打开全夜灯再打开半夜灯,虽然间隙只差一秒的时间,但我们利用这间隙一秒钟的时间相当一个信号传到每支灯杆上,通过电路原理图和模拟试验,设计了一个简单的电信号的控制器(见图一),安装在有悬挂景观灯饰的灯杆上。
    景观灯饰控制器工作原理:先打开全夜灯,CJ2得电,CJ2常闭触头动作,再打开半夜灯,因为CJ1线圈与CJ2常闭触头串联,所以CJ1线圈不得电,控制器输出端没有电压,景观灯饰不亮。相反先打开半夜灯,CJ1得电,CJ1常开触头闭合并自锁CJ1线圈,再打开全夜灯,CJ2得电,CJ2常开触头闭合,控制器输出端有电压,景观灯饰就会点亮。我们就是通过调换开关全半夜灯的次序来实现景观灯饰的自动化控制。
   
   (二)景观灯饰控制器研发过程
    我们成立了一个研发团队,团队领导提出:要求维修方便,设计上既人性化,又简单实用的产品。由最初提出时只是一个简单的理念加一张手绘的电路图开始,然后做一个简单实物测试,证明这个理念可以进入试验的阶段,大家各抒己见,对实物提出各种在实际使用环境中可能出现的问题和故障分析,大家不但是问题的提出者,也是参与问题的解决者,经过多次研究,在达到控制功能的前提下,将电路图不断简单化,尽量挑选稳定性高的元器件,保证在使用过程中整体故障率减到最低,产品使用中只有“稳定”才能有实际使用的价值。
   
   (三)景观灯饰控制器成品
    试验品得到领导的认同,将原件组装成品,团队通过多次实物模型的安装,最终设计一个不锈钢外箱,元件装在里面可以防水、防潮、散热。元件安装在箱子里面可以结合箱子的设计而固定元件,不用接线就能更换故障元件,元件更换方便的特点。景观灯饰控制器见图三。
   
   (四)与原有监控系统巧妙结合,实现远程自动化控制
    简单的景观灯饰控制器研发成功后,团队领导又给大家提出一个新的构想:如何将景观控制器与现有的路灯监控相结合,实现远程自动化控制功能(图四),在监控室就能控制景观灯饰的开关。于是,团队与无线监控生产厂家技术人员探讨研究,大胆在软件上进行相关设置,再研发一个安装在监控箱内的景观灯饰转换电路(图五),巧妙地利用原有监控系统成功实现了远程无线开关景观灯饰的功能。
    景观灯饰转换电路工作原理:正常开关全半夜灯,因为监控系统先开全夜灯,所以转换电路不工作,不影响全半夜路灯开关,景观灯饰也不会打开。当需打开景观灯饰时,由监控室向监控箱发出开关灯饰指令,灯饰控制线得电,转换电路工作,CJ1先得电,断开全夜控制接触器,延时CJ2得电1.5秒后断开CJ1,全夜接触器恢复闭合。通过半夜灯不关闭,瞬间断开、闭合全夜灯的方式,将全、半夜开灯次序改为先开半夜灯再开全夜灯,进而通过路灯的全、半夜供电线路将该电信号加到路灯灯杆处的景观灯饰控制器上,让景观灯饰控制器打开景观灯饰。
   
   
    三、技术改造现场安装试验实例
    景观控制器在市区白沙大道西(5套)、丰乐路(4套)和东海路(1套)上现场试验(见图6),实现了不设置独立线路也可以智能化解决开关景观灯饰的功能,产品试验一个多月,开关灯正常,没有发现故障,达到领导要求 “稳定、可靠、实用”的特点。
   
    四、对今后景观灯饰的独立控制推广使用
    正在计划中的东海路(江海路-江门一中)景观灯饰工程是一项重大工程,为实现景观灯饰独立控制,开挖铺放灯饰控制线而更换原有管线费用需20万元,原有路面不能开割需顶管费用11万元,因开挖管沟而破坏绿化修复费用3万元,产生费用约需33万元。而采用此景观灯饰控制器的费用仅需6.4万元。不仅大大节省了资金,而且不用破坏道路和绿化原貌,最大限度地利用现有的资源满足了市区景观照明的经济效益和社会效益。
    该景观灯饰控制器如在市区已安装景观灯饰的路灯上应用,实现自动化控制管理。经初步估算,市区现有的景观灯饰:丰乐路(54杆)、院士路(52杆)、东华二路(39杆)、胜利路(34杆)、中区大道(41杆)、白沙大道西(5杆),总杆数为245杆,费用约需9.6万元,可以节省灯饰电源线路扩容费用约88万元。 
    五、结语
    在这次景观灯饰技术改造过程中,党员、班组长和工人骨干充分发挥了敢想敢干的创新设计能力,思想上打破传统的路灯控制开关灯的固定模式,将学习到理论知识应用到工作实践中。虽然没有很高的技术含量,但都是技术工人多年来对路灯控制方式的了解、工作中积累、思想上创新理念而成。也是用我们的智慧为江门市景观灯饰节省资金的投入,扩展原有路灯监控系统的作用,更好、更广地利用路灯监控平台,提高景观灯饰管理水平。


    参考资料
    [1] 电工实用线路300例      王兰君著  人民邮电出版社
    [2] 电气控制线路读图与识图  宋巧苓 译  科学出版社
    [3] 广州正力GPRS监控软件说明书       

 

 
关键词: 灯光监控
 
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