來源: 物聯中國
城市道路照明是城市公共設施的重要組成部分,而隨著城鎮化建設的推進,城市道路照明路燈的數量越來越多,能耗越來越高,供電趨於緊張。
此外,城市照明的維護工作和高昂的維護成本(人工控制、路燈巡查等),給城市管理造成了巨大的困難。
中國路燈市場現狀
一、路燈存量巨大且穩定增長
作為城市照明的主體,城市道路照明伴隨著中國城市建設的高速發展,獲得了快速的增長。其國家統計局數據顯示,從2004年至2014年,中國城市道路照明燈數量由1053.15萬盞增加到3000萬盞以上,年均複合增長率超過11%,城市道路照明行業保持持續快速發展的趨勢。
2004-2014年中國城市道路照明燈(千盞)及增速
二、中國城市道路建設推進路燈建設
城市道路照明工程屬於城市基礎設施建設,是國家投資的公共設施建設的一部分。近些年來,對岸隨著其國家對道路建設的持續投入,中國城市年末道路長度和面積連續多年增加。
其國家統計局數據顯示,從2004至2014年,中國城市實有道路長度從22.3萬公里增加到33.6萬公里,年均增長率4.25%。
2004-2014年末中國城市實有道路長度及面積
三、城鎮化的持續推進,加快路燈的基礎設施建設
作為城市公共市政建設的一部分,城鎮化的建設將直接推動城市照明行業的發展。近年來,中國城鎮化進程快速推進,城鎮化率逐步提高,在2005-2015年,中國的城鎮人口從5.62億增長到7.71億,城鎮化率從42.99%增長到56.1%,年均增長2.45%。
中國的城鎮化還將不斷推進,其國家對城鎮化建設的投入會繼續加大。因此,其國家對城市道路照明等基礎設施建設將持續投入。
2004-2015年中國城鎮化情況
四、照明能源消耗巨大,效率有待提高
2013年全社會用電量為5.32萬億千瓦時、同比增長7.5%。2013年道路照明用電量,佔全部照明用電量的29%,約佔全社會用電量的9%,位居各領域照明用電量之首。
道路照明控制系统情况
從上述路燈市場現狀來看,管理部門需要推出更有效率的管理和節能方案,來推進城市照明的科學管理和綠色節能。
目前,根據道路照明專業委員會的統計,在中國811座城市中已有263座城市的道路燈管控採用了「無線三遙(遙控、搖信、遙測)智能化控制系統」。
隨著物聯網、下一代網路、雲計算等新一代信息技術的廣泛應用,智慧城市已成為必然趨勢。智慧路燈作為智慧城市建設中的重要組成部分,未來發展空間巨大,路燈的智能化改造勢在必行。
智慧照明技術比較和效益分析
1.ZigBee與PLC、485技術對比分析
目前無論是在政府層面,還是在普通用戶這裡,大家對於智能控制的LED照明燈具接受越來越廣泛。在LED路燈方面,擁有智能控制系統的LED路燈一直是行業發展的主流方向。
路燈控制系統從最初的開關控制功能,逐漸演化到了監控節能控制功能,同時,各種新技術被用於路燈監控系統中。在路燈控制領域,主要有PLC技術(電力載波通信技術)和ZigBee無線通信技術以及、RS485串口通訊技術三種方式實現對路燈的控制。
ZigBee是一種近年來才興起的無線網絡通信技術標準。雖然它出現的時間較短,但是相對於PLC技術和RS485,基於ZigBee的無線通信產品和應用得到了迅速的普及和越來廣泛的應用,上升勢頭十分明顯。
ZigBee路燈控制系統
通過對ZigBee與PLC、485三者之間的技術比較得知,ZigBee特點明顯,其中,PLC技術是通過現有的電力線實現對路燈的控制,無需布線,但由於PLC技術控制任務複雜,點數過多,各站之間的模擬量、數字量信號需要交叉聯鎖,因此施工起來的成本會相對較大。
對於485技術而言,其485技術對路燈的控制需使用通訊線來實現設備之間的數據傳輸,這種通訊技術不僅需要布線,而且施工成本方面,相較於PLC技術而言也會更大;而ZigBee技術利用的是現有的網路平台,實現對路燈的控制,無需布線,另外,ZigBee技術採用自組網路,其網路拓撲機構可以隨意變動,這一特點對降低施工成本起到很好的作用。
ZigBee與PLC、485技術對比分析
城市智慧照明系統中, PLC通過電線傳輸數據,方便快捷,但營運維護複雜,通訊速率低,傳輸距離近,抗干擾能力弱,負載干擾有,安全性低,穩定性差; 485雖然抗干擾能力強、安全性高,無負載干擾,穩定性好,但其運營維護複雜,通訊速率低,傳輸距離近;而ZigBee技術具有營運維護簡單 ,通訊速率高,傳輸距離遠,抗干擾能力強,負載干擾無,安全性高,穩定性好的優點。
2、城市道路智慧照明效益明顯
使用以ZigBee技術為核心的城市智慧道路照明控制系統前後對比:
凌晨一點到三點:車少人少,可採用隔一盞燈亮,時長為2小時
凌晨三點到五點:車人幾乎沒有,可採用隔兩盞燈亮,時長為2小時
凌晨五點到七點:車人逐漸增多,可恢復隔一盞燈亮,時長為2小時
400瓦高壓鈉燈使用城市智慧道路照明控制系統前後對比(按照一元/KWH):
功率降至70%,每年每10萬盞燈可節約費用3212萬元
150瓦LED燈使用以ZigBee技術為核心的城市智能道路照明控制系統前後對比(按照一元/KWH):
功率按時間降至50%—70%,每年每10萬盞燈可節約費用25%
以上是最基本的節電方式,除此之外開關方式與降功率組合控制路燈照明,能夠更加到達人性化,更加節能的效果,能夠使城市用電節約15%—25%,達到了高效節能的目的。
另外,從路燈控制系統的成本、可靠性、資訊化、應用前景等方面考慮,ZigBee無線自組網網路技術,可對全部路燈進行實時監控和管理,集中控制、監視、檢查,大大減少了後期人力、物力、財力的投入,同時提高了巡查設備和路燈的工作效率。
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