電力線(xiàn)通信在路燈照明自動(dòng)化中的應用

引言

路燈照明的形式各種各樣—道路照明、隧道照明、停車(chē)場(chǎng)照明和城市照明—是主要的電力消費系統。實(shí)際上，室外照明估計占當今全球耗電量的19%左右。對于市政和具有大型設施的商業(yè)機構，路燈照明占據了相當一部分的運營(yíng)費用。路燈照明也是公共安全的關(guān)鍵，確保路燈可靠地點(diǎn)亮并且工作在適合路人及車(chē)輛交通的最佳照明度，對于公共安全和經(jīng)營(yíng)者均至關(guān)重要。由此可見(jiàn)，能耗、工作可靠性及維護費用等方面的任何改善都會(huì )為路燈管理部門(mén)帶來(lái)豐厚回報。當然，能耗的降低也會(huì )產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益。

電力線(xiàn)通信（PLC）是路燈照明自動(dòng)化管理的不二之選。PLC有助于降低企業(yè)和市政部門(mén)的運營(yíng)費用，提高安全性。G3-PLC是基于OFDM的新型PLC系統，針對電網(wǎng)自動(dòng)化設備而設計，大大擴展了電力線(xiàn)通信的范圍、數據速率和性能。本文討論基于G3-PLC實(shí)現系統自動(dòng)化的優(yōu)勢，并介紹一套隧道照明方案，可有效降低能耗和維護費用。本文介紹了系統的基本原理，給出了關(guān)鍵的性能參數并重點(diǎn)介紹了PLC自動(dòng)化設計的收發(fā)器。

PLC系統為環(huán)境及經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)利益

G3-PLC提供了一套簡(jiǎn)便的路燈網(wǎng)絡(luò )通信方案，雙向通信支持自動(dòng)化設計更高要求：

根據地理位置、日歷及天氣條件確定打開(kāi)/關(guān)閉照明系統的準確時(shí)間

黎明/黃昏和深夜適當調整照明亮度

通過(guò)調光進(jìn)行交通管制

交通監測

路燈故障報警

基于溫度、電流、PF或工作小時(shí)數通報路燈維護時(shí)間

緊急打開(kāi)/關(guān)閉/控制照明亮度

實(shí)時(shí)監測能耗

相對于無(wú)線(xiàn)通信系統，PLC具有眾多優(yōu)勢。PLC系統同樣不需要重新鋪設電纜，而且，PLC通信可以穿過(guò)地面、墻壁進(jìn)行數據傳輸。信道歸經(jīng)營(yíng)者或電力公司所有，不存在頻帶沖突的風(fēng)險。PLC不存在視距限制，也不受天氣影響。此外，由于PLC使用電力線(xiàn)通信，能夠檢測到線(xiàn)路故障及其發(fā)生故障的大概位置。

隧道照明：PLC設計案例

PLC能夠降低能耗和運營(yíng)費用，而且效果顯著(zhù)，我們以一個(gè)新型PLC系統為例進(jìn)行說(shuō)明。該項技術(shù)目前已被Nyx Hemera Technologies公司用于隧道照明。相對于熒光燈系統，隧道照明控制系統（TLACS）能夠節能25%，維護費用降低30%。將照明強度調整到與隧道入口及出口環(huán)境相同光強，大大提高了安全性。

TLACS系統基于Maxim Integrated Products提供的OFDM PLC產(chǎn)品，即使信號電平比噪聲低，也能通過(guò)遠距離電力線(xiàn)傳輸后收到嚴重衰減的信號。Maxim方案的尋址能力和高數據率使Nyx Hemera Technologies公司能夠利用單套系統支持多達1022盞燈。TLACS系統支持3km的傳輸距離，由于采用電力線(xiàn)傳輸，可以選擇模塊化設計，很容易安裝到現有的照明系統（圖1）。