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李伯清言子:智能节能路灯系统的研发

时间: 2019-01-10阅读:

摘 要 我国经济发展迅速,人们的生活水平日益提高,人们的用电需求也随之扩大,但是同时也带来了电力能源紧缺的问题,针对这一情况,本文针对节能路灯方面进行研究,通过对我国路灯节能方面存在的问题进行分析,并提出对应的解决方案,希望可以对节约电力资源有所作用,缓解我国电力资源紧缺的情况。

【关键词】节能 路灯 节能路灯系统

随着我国现代化进程加快,人们的生活方式有了很大的改变,生活用品基本上都是家电设备,用电需求也是日益提升,造成我国电力资源短缺,因此我国对这方面采取了不少开源措施,例如风力发电等,但是对用电资源紧缺问题不能有效的解决。笔者认为开源不如节流,我国用电存在着严重的浪费现象,比如我国路灯,下面笔者对我国路灯节能方面做出了具体研究。

1 我国路灯现状

从数量上来看,我国交通方面有了巨大的改善,而且就以现在的情况来看,我国公路以每年增加15万公里的速度在增长,所以与此同时,路灯的设置量也随年增加,至今为止已经达到近5000万盏,这个数字是非常庞大的,根据我国交通的发展情况,每年我国路灯以每年增加400万盏的速度在增长。从耗电量来看,我国城市建设规模正在以惊人的速度不断扩大,所以城市建设工作开展如火如荼,这种情况为我国城市路灯照明、霓虹灯等行业带来发展空间,据不完全统计,我国路灯照明这方面的耗电量在全国耗电的总量中占比高达30%。也因为此,路灯已经得到各界关注,特别是国家环保部门,对这方面特别重视,希望可以从路灯照明方面入手,探究一些措施,能够减少路灯照明所使用的电力资源,从而帮助缓解我国能源紧缺,电力资源供应紧张的现象,同时促进我国城市建设工作更好的开展。

2 我国路灯存在的问题

2.1 路灯彻夜照明

我国路灯基本上在天将要黑的时候也就是六七点钟的时候就已经开始亮起,而且通常都是到第二天七八点钟才关掉,这样造成了电力资源的严重浪费,其实这是不必要的,即使是在大城市,在半夜12点过后,出来的人就寥寥无几,基本上都是在家中休息了,即使是出行的车辆,在半夜12点过后,也没有很多,而一般车辆行人是在早上六点中以后才渐渐多起来,在这个时间点天色已经逐渐显亮了,然而所有路灯在半夜12点知道凌晨六点的这个时间段却一直保持着强亮度的照明,这样灯具基本上是在220V的电压下工作,这样的工作方式耗电极快,据不完全统计,这样下来每年消耗450亿千瓦电,而如果将这段时间的电量节省下来的话,可以节省金额近300亿。

2.2 工作状态与其使用效率不成比例

首先是在晚上六七点钟的时候,这个时间段出来散步锻炼身体的人比较多,而且是在下班时间,所以这个时候的人流量较大,路灯的作用完全体现出来,使用路灯的效率比较高,但是这个时候的路灯用电量是比较少的,究其原因,是因为此时的电网电压并不高,路灯的照明度是偏低的,因此这个时候的用电量比较少,这个时候的使用效率是非常好的,然而工作状态却较为低下。另外就是随着时间的流逝,下班的人员都已经回到家中,出来散步的人们也渐渐减少,这个时候路上的人流量急剧减少,与此相反的是,路灯照明的亮度却急剧升高了,这让路灯的用电量大大增加,从而造成巨大的浪费,这个时候的工作状态是较好的,但是使用效率并不与其成正比。综合来说,路灯存在的一个重要问题就是路灯它的工作状态与它的使用效率并不能有效的结合,造成偏差同时造成了电力资源的浪费。

3 解决问题措施

3.1 采用高效光源和节能灯具

首先是在灯具材料的选择方面,不能只考虑其中的一个因素,而要进行多方面的综合考虑来进行选择,所以在选择灯具的时候不仅要考虑电力与灯具的价格方面的问题,同时还要进行可持续使用方面的考虑,比如灯具的使用寿命与灯具的维护工作方面。那么在选择灯具的时候首先就要将白炽灯排除在外,这种灯使用的光源类型是典型的热辐射光源,白炽灯的工作方式是将电能转换为热能,然而其中的转换率却只达到10%,效率低下,而且其并不耐用,容易损坏,寿命较短。LED灯也不推荐使用,虽然其工作效率较高,照明亮度好在节约能源方面设计的也不错,而且与白炽灯相比,其使用寿命较长,但是我国在这方面的研究还没有达到一定的水准,这种LED等现在的使用范围只是用于家庭生活中,在公路路灯方面并不适合,我国在这方面还需要继续努力,进一步提升技术。根据以上分析,笔者认为,在路灯灯具的选择方面可以选择高压钠灯,高压钠灯在照明效果上并不属于LED灯,而且高压钠灯的使用寿命更加长久,最重要的是,高压钠灯的技术较为成熟,而且具有价格低廉的特点,特别适合用于路灯照明。

3.2 研发智能路灯系统

想要真正实现路灯节能最主要的还是要研发智能路灯系统,实现人性化的设计,让路灯的工作状态与其使用效率相符合。在这方面首先是运用物联网技术,设计路灯无线监控系统,无线监控系统可以运用感光传感器,自动调整照明亮度,例如在天色渐晚的时候,路灯检测到现在天色光亮自动开启照明,并根据时间的推移能够渐渐增加自身的照明强度,这样就可以保证路灯的工作状态与其工作效率相匹配,最大化的体现出路灯的功能,另外可以采用时控技术,让路灯到了設置的时间自动关闭,当然时控技术最好是每两盏之间运用一个,避免到了时间呈现全部关闭,那么路灯的存在就没有意义了,所以到了晚上12点之后,每两盏路灯之间就灭掉一盏,另外一盏灯继续工作,这样的话就可以保证照明的同时减少电源的浪费,从而达到节约能源的目的。另外,路灯无线监控系统还可以实现智能管理的功能,管理中心人员能够时刻知道路灯的工作状态,例如有的路灯损坏不能工作的情况,管理人员不必开车到现场探查就能知道,直接派遣技术人员进行维修就可以了,这样既方便了路灯维修管理同时避免了路灯损坏而造成交通事故的问题。除了运用路灯无线监控系统实现路灯节能,还可以采用可控硅调压技术、单灯节能控制系统、分档位电磁降压技术、无触点稳压节能技术等,这些技术对于路灯节能方面都有一定的帮助,可以实现路灯节能的目的。

4 结论

我国路灯节能方面还存在着巨大的潜力,做好路灯节能工作可以缓解我国能源紧缺的问题,顺便加强我国的城市建设。所以,本文针对我国路灯节能现状进行了分析,探讨了在这方面存在的一些问题,并提出了一些简单的措施,希望能对节约电力资源有一定的帮助。

作者单位

山东省东营市利津一中2015级12班 山东省东营市 257400

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