在建设和发展城市道路照明和城市夜景照明的同时,随之而来的就是要支付照明综合费用(电费和维修、维护费),为了降低道路照明的综合费用,长期以来,许多城市在节能方式上大多采用在深夜关闭部分照明灯的措施,这在经济条件和技术水平不够的历史阶段无疑是必要和可行的,然而随着当今经济、科技的发展,应当采用先进技术和科技手段,分时间段对道路照明系统电压的调整、控制,用智能化的控制方式达到节约道路照明综合费用的目的(电费和维修费用),既降低城市道路照明的综合费用,又营造城市人民生活的现代化环境和经济繁荣景象。据调查,各地城市道路照明每天的平均时间为11.5小时,其中,晚上22点后,道路上车少人稀,即便是繁华街道,午夜24点至清晨6点。也罕见行人和车辆。毫无疑问,在低交通流量上的道路上仍然保持原照明的亮度,不能按需调控照明亮度,显然是白白的耗费能源和费用。从光源来看,现有的路灯大多使用的是高压纳灯,其设计寿命虽为20000小时(4~5年),但由于电压波动影响,实际使用寿命远达不到此数,而我国许多地区的电网波动严重,有些地区甚至超过额定电压的15%,特别在后半夜,由于电负荷减少使得电网电压有时接近237V―245V,致使路灯灯泡的实际使用寿命大大缩短,一般为1~1.5年。更换灯具的劳动工作量大,而且容易发生危险和工伤事件,造成维护费用居高不下。因此,在节能方式上采用深夜关闭部分路灯的办法,既不科学也不全面。当今国际上流行的节能方式是采用智能调控技术。这不同于国内目前一般的可控硅斩波和自耦降压的技术。它充分考虑城市道路照明的实际状况,依据人体工程学中的视觉理论,采用现代控制论中的最优控制方法,实现对路灯电压及照度的动态智能化管理。此项技术的基本思路就是:在繁忙的时段,控制路灯保持原设计的照度;接近午夜时分,道路上人少车稀时,开始自动调整电压,通过对用电电压的智能控制,减少后半夜因城市整体的用电减少所引起的电压偏高而造成的大量电能浪费。它的控制过程是:通过测取城市道路车辆及行人的“时间―车辆(人)”统计规律,获取相应的照度调整率,依此来设计计算机的控制程序,根据照度调整率,从某一时刻开始,平滑地对路灯输入电压进行动态调整,使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配。不仅节约了电能,而且稳住了电压,延长了路灯的使用寿命,达到了双重意义上的节能和节费。
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