集中式直流供電LED智能照明系統的探討

20世紀80年代之前，我國的公共照明設備普遍處于傳統的電網(wǎng)供電和人工管理模式，路燈的運行狀態(tài)主要通過(guò)巡線(xiàn)和巡燈的方式來(lái)實(shí)現，該模式的缺點(diǎn)是成本高、自動(dòng)化程度低、不能實(shí)現本地調控和遠程監控等自動(dòng)檢測、調光等智能管理。對故障的響應慢，存在發(fā)生故障時(shí)得不到及時(shí)維修而造成照明的不便甚至安全隱患等因素。

　　我國從20世紀80年代末到90年代初著(zhù)手進(jìn)行路燈監控管理系統的研究并投入使用，技術(shù)逐漸發(fā)展，實(shí)現了智能化實(shí)施線(xiàn)路管理與調光控制等，路燈的監控能力強，能迅速進(jìn)行系統運作情況的數據采集、數據分析、按照程式規定的條件進(jìn)行系統調控，實(shí)現故障條件判斷進(jìn)行故障定位，通過(guò)降低路燈系統成本，提高系統的監控能力和自動(dòng)化水平，從而實(shí)現故障的快速恢復，減少故障時(shí)間，提高供電照明的可靠性及系統管理水平。

　　本文論述的集中式供電LED智能照明系統，就是在LED路燈產(chǎn)品大量普及、智能照明系統相對成熟的背景下應運而生的一種管理模式，該模式旨在向周?chē)娜舾芍返?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/LED">LED路燈供應直流電，通過(guò)智能管理實(shí)現安全、可靠穩定供電及二次節能。廣東產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗研究院承擔了廣東省地方標準“集中式供電LED智能照明接口”的起草工作，為此開(kāi)展了一些初步研究，敬請業(yè)界提出寶貴意見(jiàn)。

　　一、集中式供電LED路燈智能照明控制系統的特點(diǎn)與優(yōu)勢

　　（一）LED路燈的集中供電與傳統供電系統的比較

　　1.LED燈具

　?。?）傳統交流供電的LED燈具

　　LED燈具直接連接交流電網(wǎng)，一方面受電網(wǎng)的影響很大，例如電網(wǎng)對燈具的EMC影響和電網(wǎng)傳輸過(guò)來(lái)的雷擊影響;另一方面，每只LED燈具都需有EMC、整流、功率因數校正、濾波、功率驅動(dòng)、逆變降壓、穩電壓輸出或再穩流輸出至LED光源。燈具控制裝置的電路復雜、元器件多，燈具成本高。而且相對而言，安全、EMC問(wèn)題比較突出。這些使LED燈具的可靠性低并影響壽命（例如燈具中有耐受電網(wǎng)電壓的電解電容等元件）。

　　（2）高電壓直流供電的LED燈具

　　LED燈具連接在控制柜電源模塊的直流輸出端，一方面，基本不受交流電網(wǎng)對燈具的EMC影響和不受交流電網(wǎng)側傳輸過(guò)來(lái)雷擊的影響（當然也還是需要抵抗雷擊打在直流線(xiàn)路上傳輸過(guò)來(lái)的脈沖影響）;另一方面，每只LED燈具可以不需要EMC、整流、功率因數校正、濾波、功率驅動(dòng)、逆變降壓等電路和元件。簡(jiǎn)單恒壓型的只需很少輔助元器件，直接輸出至串聯(lián)的LED光源，或再加恒流電路輸出恒定電流至串聯(lián)的LED光源更好。如此，燈具控制裝置的電路非常簡(jiǎn)單，可靠性非常高，壽命可以很長(cháng)，這對于使用環(huán)境條件惡劣的道路和隧道照明工程非常有利。復雜一些的智能直流LED燈具還需加上智能接收控制電路及內部智能控制協(xié)議程序，燈具控制裝置的元器件稍多，電路稍復雜，燈具成本稍高。但相對于同類(lèi)的智能交流LED燈具來(lái)說(shuō)，仍然是簡(jiǎn)單得多，可靠性也更高，壽命更長(cháng)，對于道路和隧道照明工程仍然非常有利。

　　2.控制柜

　　（1）傳統交流供電的LED燈具控制柜

　　高壓鈉燈路燈控制柜一般控制幾十只高壓鈉燈路燈，早期簡(jiǎn)單的控制柜由人工進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)關(guān)高壓鈉燈路燈;稍復雜一點(diǎn)的節能型高壓鈉燈路燈控制柜由半夜人工進(jìn)行變壓器轉換降低功率;更進(jìn)一步的有接受遠程控制對所有高壓鈉燈路燈或LED燈具進(jìn)行統一自動(dòng)開(kāi)關(guān)或調光控制，或對每只LED燈具進(jìn)行單獨智能控制。

　　（2）集中高電壓直流供電的LED燈具控制柜

　　第一，控制柜一般控制幾十只LED燈具，