物聯網技術下的LED路燈節(jié)能管理系統(tǒng)

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摘要：LED路燈不僅高光效而且耗電少，以能源清潔和節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)勢在市場上廣受好評。當下“物聯網”時代繼續(xù)發(fā)展，城市對于LED路燈在節(jié)能上的要求進一步提高，這要求城市在路燈的節(jié)能管理系統(tǒng)上進一步投資發(fā)展，將LED路燈與當下的物聯網進一步相互結合，進行內部的自我革命，更加滿足市場和社會大眾的需求，也形成更加有利的市場環(huán)境?，F圍繞基于物聯網技術下的城市led路燈節(jié)能管理系統(tǒng)為重點來展開討論。

關鍵詞：物聯網技術；城市LED路燈；節(jié)能管理系統(tǒng)

城市的路燈照明是公共設施的重要組成部分之一，對于城市的美觀規(guī)劃以及降低社會犯罪等具有不可小覷的作用。為達到節(jié)能省電的目的，大部分城市現在采用的是LED路燈。但是當下的LED路燈還存在許多的局限性，比如還僅僅停留在照明功能，在進行智能管理和機動調節(jié)照明狀態(tài)方面還存在很大的缺陷。而“物聯網”技術這一概念最早在20世紀末提出，作為互聯網應用的分支展開，主要針對的是“物與物”之間的關系與管理。當下由于城市的擴建，在公共設施方面對于節(jié)能路燈的需求進一步加大，這對于LED節(jié)能路燈在節(jié)能管理方面提出了更高的要求。所以在當下如何將高速發(fā)展的“物聯網”技術與LED節(jié)能路燈進行相互結合，將LED路燈的節(jié)能管理系統(tǒng)進一步提升是城市發(fā)展的重中之重。

1現階段城市LED路燈存在的問題

首先，隨著我國經濟的高速發(fā)展，城市化水平不斷提高，城市公共設施建設的規(guī)模不斷擴大，城市照明工程也在不斷地增大，這是現階段城市所面臨的機遇和挑戰(zhàn)[1]。因為城市人口多，對于公共設施的需求也就更多，特別是城市的照明系統(tǒng)，相應的問題也隨之而來，在路燈方面造成的浪費問題越來越嚴重。其一，是在供電的時間段上安排不科學，與城市需求對應不匹配，導致無質量的路燈資源浪費問題明顯。比如在夜間的前半段，行人和車流眾多的時候，路燈的亮度不夠，導致照明效果不佳。而在夜間的后半夜車流和行人逐漸減少，路燈通過電壓驟升之后導致照明效果異常的明亮，主要是由于電網負荷變化和電壓波動的影響。其二，是在照明系統(tǒng)的設計上不夠合理，許多照明路燈的安裝十分麻煩，而且電線過于冗長，這就導致了在電能的運輸過程中產生許多不必要的浪費。比如路燈由于電線過于冗長，在運輸的途中功率因素低，損耗過于大，很大程度上造成了資源的浪費。其三，是間接性的浪費問題，也是造成路燈資源損耗嚴重的原因之一。因為我國的照明系統(tǒng)管理當中絕大部分還是依靠人力資源來解決[2]。機械沒有辦法對照明系統(tǒng)做到一個完全監(jiān)控的狀態(tài)，也沒有辦法對路燈的操作結果進行周期性的監(jiān)視、記錄以及統(tǒng)計。所以只能用人工的手段來對路燈的工作情況進行檢查，但是人力資源的速度相對而言會慢。比如工作人員在對路燈進行檢查和巡視的途中，發(fā)現路燈有損壞情況進行登記和處理，但是工作人員沒有辦法在第一時間發(fā)現有損壞情況的路燈，只能在工作的安排上對路燈進行逐個排查，所以其他同一時間段有意外照明和損耗電能的路燈就會在很大程度上造成浪費。特別是在公共設施規(guī)模較大的城市中，類似的問題對于城市人力物力的消耗是極其大的。

2物聯網技術與城市LED路燈結合有效節(jié)能管理

2.1清楚認識LED路燈與物聯網結合的內在結構

有效的對LED路燈進行有規(guī)模的節(jié)能和管理是一個需要長期堅持的工程。第一步就是要完全分析清楚物聯網技術與LED路燈結合的內在結構[3]。節(jié)能管理系統(tǒng)主要由三個部分組成。第一部分是最主要的微處理器控制系統(tǒng)的安裝，通過與物聯網技術相互結合，在路燈的燈桿上進行安裝，實現物聯網技術與LED路燈相互結合的第一步。第二部分是為做好科學的統(tǒng)計情況，減少不必要的耗電浪費情況而建立的控制中心的服務監(jiān)控系統(tǒng)。第三部分是實現LED路燈控制器的數據傳輸業(yè)務。所以，現階段基于物聯網技術的LED路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，前提一定要將兩者的科學原理把握清晰，并且保證原理上的可行性。

2.2合理運用當下通信技術

運過4G或者是5G的通信技術來操控LED路燈的節(jié)能管理系統(tǒng)，路燈的對應管理部門可以將所管轄的路燈劃分為片區(qū)。每個片區(qū)合理劃分路燈數量，并且為其建立一個4G或者5G的智能網關，實現路燈工程的前臺照明和后臺的監(jiān)控數據相互結合，兩個環(huán)節(jié)之間進行有效的溝通和相互監(jiān)督工作進度。完成環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間的信息轉換功能，從而推動LED路燈的節(jié)能管理系統(tǒng)。

2.3加強路燈點面合作工程

首先，根據上述文字中所描述到的路燈控制器作為一個點，每個LED路燈都是一個點，將點與LED路燈的控制中心作為面，通過每個路燈控制器點的情況可以主動向控制中心的面進行主動反饋和情況調節(jié)，控制中心的面可以根據路燈控制器的點反饋來進行工作的調節(jié)，從而實現點面的相互結合，形成一條完整的信息鏈。

2.4把握和運用視頻監(jiān)控

上述的通信技術內容板塊又將路燈根據實際情況進行劃區(qū)管理。當地的路燈管理部門可以根據實際情況將有需要的重點路段安裝視頻監(jiān)控，對每個路段的工作情況進行實時的監(jiān)控處理，并且在收集完數據之后傳送至安置好的4G或者是5G的網關當中，進行大數據的分析，最終得出當地的LED路燈的工作情況。通過最終情況得出相對應的路燈情況進行人員針對性的分配維修，不再采取之前“大海撈針”式的逐個檢查和維修工作，這樣就可以在很大程度上減低人力以及物力的浪費，對于新式的LED路燈節(jié)能管理工作具有推動作用。

2.5把握路燈的環(huán)境適應問題

由于城市的擴建，對于照明系統(tǒng)的需求十分廣泛，但是因為各種外界原因導致的路燈浪費和破壞也不在少數，比如溫度、濕度以及空氣質量問題都有可能導致路燈意外的損壞[4]。所以在這一方面的管理上也可以模仿上述的措施，通過對每一個片區(qū)進行安裝控制節(jié)點，采集當地的信息，然后與監(jiān)控中心進行綁定，從而獲取路段的信息情況，對路燈進行機動性的維護，減少外界因素和人工疏忽導致的路燈浪費和破壞問題。

3結束語

綜上所述，文章分析了現階段LED路燈存在的耗電多、管理混亂以及人力物力浪費等情況，并且指出了浪費和損耗的主要原因，針對相應的問題提供措施意見。結合當下的物聯網技術對LED路燈實現遠程操控和減低資源浪費的問題，在管理上實現高質量、低成本、方便快捷的系統(tǒng)模式?；谖锫摼W技術上的城市LED路燈減少了對人力和物力等各方面的資源浪費，做到了科學高效的管理。LED路燈本身的特性保證了光照的效率，而且在二次光學的設計當中，可以有效的照明所需的區(qū)域。同時，成本相較于傳統(tǒng)路燈極低，調研報告顯示不到六年就可以收回全部成本，所以基于物聯網技術的城市LED路燈節(jié)能管理系統(tǒng)有利于城市快速發(fā)展的要求。

參考文獻

[1]阮程,,黃耀偉.新一代LED道路照明的設計與實現[C].中國照明學會、臺灣區(qū)照明燈具輸出業(yè)同業(yè)公會、廣西崇左市人民政府.海峽兩岸第二十五屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集.中國照明學會、臺灣區(qū)照明燈具輸出業(yè)同業(yè)公會、廣西崇左市人民政府:中國照明學會,2018:50-56.

[2]楊曉萍.基于太陽能-市電互補的農村道路照明LED電源裝置設計[D].西北農林科技大學,2019.

[3]江育杰.LED智能路燈控制系統(tǒng)設計[J].現代制造技術與裝備,2018(10):119-120.

[4]鄭開潔,佘慶軍.LED路燈在市政道路照明中的應用[J].建筑工程技術與設計,2018(06):2346.

作者：趙俊 單位：山西應用科技學院