定购道路照明合同(精选8篇)
定购道路照明合同 篇1
道路照明安装工程施工合同
发包方:
(以下简称甲方)承包方:
(以下简称乙方)
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规,遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则,双方就 照明工程,特订立本合同。1.合同内容 1.1工程名称: 1.2工程地点: 1.3工程范围: 施工工期
2.1开始工作日期: 年 月 日 2.2结束工作日期: 年 月 日 2.3总日历工作天数为 : 天 2.承包方式
本工程为包工包料(包含灯具采购)的承包方式。3.合同价款及付款方式
4.1合同总价款(暂定)人民币:
元,大写: 4.1.1合同总价款包括照明灯具、工程施工费。4.2付款方式
4.2.1施工进场两天内支付暂定工程款的30%,工程施工电缆敷设完毕支付暂定工程款的50%,竣工验收后支付至总工程款的95%。质保期满后一个月内一次性支付5%的质保金。
4.2.2合同价款的增减:工程量以竣工图为基准。
4.灯具技术参数要求
4.1光通量: 4.2显色指数 4.3色温 4.4配光曲线 4.5整灯光效 4.6寿命 4.7工作温度
4.8灯具和电源防护等级为IP65;
4.9工作电压:AC185V~265V,频率为50HZ+-10HZ 4.10光通维持率
4.11道路平均照度和均匀度要求:
4.12未作要求部分,须满足国家及省市相关规范要求。5.质量要求
依据《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)、图纸设计标准及相关验收标准;光衰≤5%/年。
6.双方责任 6.1甲方责任: 6.1.1甲方在乙方施工前,向乙方提供 原来地下管网图、照明工程电气施工图(招标文件中提供的图纸)电子版。6.1.2向乙方提供必要的场地及施工用水、用电(费用由乙方承担)。6.1.3按合同约定向乙方支付合同价款。
6.1.4由于工期太紧,甲方必须在收到乙方文件(包括图纸、变更、与工程进度有关的文件)2小时内予以确认,否则视为甲方已确认。6.1.5甲方负责协调施工现场中发生的非施工单位引起的各种问题。6.1.6甲方在收到乙方提交的工程验收申请后48小时内组织相关人员对该项工程进行验收。验收合格后及时办理结算。6.2乙方责任:
6.2.1乙方应向甲方提供竣工图四套。
6.2.2调试验收合格后,需免费对甲方操作人员进行技术培训,直至甲方人员能够达到技术上熟练操作。
6.2.3按施工安全规范做好施工质量、安全管理,如在施工期间发生施工质量、安全事故,应及时报告甲方。保证施工现场清洁符合有关规定,按文明工地标准组织施工,做到“工完、料净、场地清’。
6.2.4隐蔽工程,隐蔽前应提前8小时通知甲方验收,经甲方验收合格后方可隐蔽,自行隐蔽无效。
6.2.5乙方进场施工时应自觉遵守施工现场管理制度,遵守甲方有关施工现场管理的有关规定,承担在安装、施工过程中的放火、防盗等安全责任;对现场所有其他建筑及建筑装修、设备、器具、绿化苗木不得破坏。
7.暂停施工 7.1当碰到重大质量事故,安全事故或其他甲方代表认为确有必要暂停施工时,应当以书面形式要求乙方暂停施工,并在提出要求后12小时内提出书面处理意见。乙方应当按甲方要求停止施工,并妥善保护已完工程。乙方实施甲方代表作出的处理意见后,可以书面形式提出复工要求,业主代表应当在2小时内给予答复。甲方代表未能在规定时间内提出处理意见,或收到乙方复工要求后2小时内未予答复,承包方可自行复工。因甲方原因造成停工的,由甲方承担所发生的追加合同价款,赔偿乙方由此造成的损失,工期顺延。因乙方原因造成停工的,由乙方承担发生的费用,工期不予顺延。
7.2非甲乙双方的原因,切是不可抗拒的原因(天气、人为因数)可进行暂时停工。8.工程延误
对以下原因造成竣工日期推迟的延误,经甲方代表确认后,工期相应顺延;
8.1甲方未按合同约定提供所需资金、指令、批准、答复等,致使施工不能正常进行;
8.2经甲方认可的设计变更和工程量增加;
8.3一天内非甲方、乙方原因停电造成停工累计超过8小时; 8.4因甲方原因造成乙方的人员窝工,乙方有权索赔窝工费,同时工期顺延。9.不可抗力
9.1 照明工程为冬季室外施工,由于天气下雨、雪等天气原因造成不能施工,工期相应顺延,乙方可索赔费用和工期。9.2非甲乙双方的原因,而是不可预料的外界因数影响造成的停工,工期相应顺延,乙方可索赔费用和工期。10.变更
施工中甲方对原设计进行变更,应在变更前3天,向乙方发出书面变更通知,乙方按通知进行变更。因变更导致的费用按合同的结算办法方法计价,延误的工期相应顺延。11.验收
11.1安装工程开始前,乙方应提供主材的相关资料及材料报验单,报给甲方,甲方要在2小时内对材料的质量进行检查。
11.2隐蔽前通知甲方,经甲方验收合格后方可隐蔽。
11.3灯具安装调试完毕后,经甲方验收合格,作为本工程的最终质量验收。12.工程质保期
12.1本工程质保期为工程验收合格之日期 年。保修期内如工程发生故障,乙方必须在接到通知后的12小时内派人员维修,因产品质量问题引起的工程维修,甲方支付维修所发生的费用,乙方维修。因安装问题引起的工程维修,乙方负责免费维修。
12.2保修期满后,乙方应建立24小时电话热线跟踪服务,若工程发生故障,乙方应在接到通知后24小时内赶赴现场维修,以最优惠的成本价维修更换。13.违约责任
13.1本工程验收质量必须达到乙方承诺的合格标准。
13.2除不可抗力外,甲乙双方应严格遵守本合同条款,否则,违约方须承担违约责任。
13.3若乙方未能按本合同工期完工,每延误一天,支付合同总价的万分之二的违约金,若甲方未能按本合同支付工程款,乙方有权停工,甲方支付误工费,由此造成工期延误由甲方负责。14.争议的解决
凡因执行本合同所发生的或与本合同有关的一切争议,合同各方应通过友好协商解决:如果协商不能解决,任何一方均可向本合同项目工程地人民法院提起诉讼。15.其它
15.1由于开挖路面原因移动部分苗木时,乙方请甲方代表现场确认,甲方代表同意后,乙方挖处苗木,苗木的种植工作不在乙方合同范围内,乙方不负责。
15.2乙方不负责乙方开挖的水泥路面和地板砖的修复工作。15.3本合同如有未尽事宜,经双方友好协商,另签补充协议。15.4本合同一式六份,甲乙双方各三份。
本协议书及附件;
1、补充协议(若有);补充协议是在本合同的基础上,因施工条件发生重大变化双方签订的协议,补充协议视为本合同的一部分,与本合同具有同等的法律效力。
3、洽商、变更等明确双方权利义务的各种会议纪要、协议;
4、本工程实施过程中业主、监理、质量监督单位和项目经理部下达的文件、通知、指令、进度计划;
5、本工程甲方的招标文件及其它与本工程有关的技术要求、施工设计图纸、《技术规范》等;
6、本工程乙方的投标文件
上述文件将互相补充,若有不明确或不一致之处,以上列文件时间在后者为准。
1、乙方完成本协议工程范围内照明工程工程的所有工作内容,并履行其应尽的责任后,按乙方投标报价进行结算,(详见乙方投标文件中工程量清单报价表)约
万元(大写:)。
2、其投标报价应包括(但不仅限于)完成上述工程范围及内容中所需的各种劳务、机械设备、材料(含损耗)、水、电、小型机具、管理、维护、质检实验、验收、检测配合、质保、安全文明、环保措施、动力能源、管理费、规费、利润、税金、成品保护、缺陷修复、临时设施与临时工程、人员和设备进退场、可能发生的窝工停工费用等本协议一切明示或暗示的风险、责任和义务的费用。
3、除非本协议另有约定,否则对于与完成本协议工程范围内照明工程施工相关的任何分项工程细目(如果未列入工程量清单细目中的),均视为乙方为完成本协议工程内容所必须完成的附属工程义务,其费用已包含在上述有关承包细目单价中,不再另行结算和支付。
4、单价调整:无论何种因素的影响,上述综合承包单价在本协议履行期内均不作任何调整。
发包方(盖章):
承包方(盖章): 法定代表人:
法定代表人: 经办人:
经办人: 电 话:
电 话: 单位地址:
单位地址: 时
间:
时
间:
开户行: 账
号:
定购道路照明合同 篇2
关键词:合同能源管理;道路照明;应用
中图分类号: F540.3 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)18-39-2
0 引言
合同能源管理EMC(Energy Management Contracting)是一种新型的市场化节制形式,其实质上就是一种通过减少能源费用来支付节能项目全部成本收益的节能业务形式。实施合同能源管理方法的过程中,开展节能项目的用户需要与节能服务的企业之间签订相关合同,合同签订后,允许节能服务公司用未来可预计的节能收益为用户提供设备维修和升级的服务,或者节能服务公司用向客户承诺的节能收益和承包整体能源费用的方式来为用户提供节能服务,以此来进一步降低成本。随着我国城市化进程的不断深入,城市公共照明体系所消耗的能源与节能、环保问题息息相关,越来越多的人开始关注节能环保在日常生活中的重要性,因此,如何利用新能源,降低能源消耗和环境破坏,成为了现阶段国内乃至全世界都在热烈探讨的问题。LED灯技术可谓是科学发展的又一大智慧结晶,它以高超的照明技术和优秀的节能效果被各地大力推广,但是在其实施的过程中,价格高昂、投入成本高成为了阻碍其受推广的重要原因。
1 LED路灯照明的合同能源管理模式
LED照明灯主要使用固体半导体芯片作为发光物体,在这些半导体中借用电子复合来释放出多余的能量,从而引起光子的发射,也就能发出各种不同颜色的光。LED照明灯具备光效高、耗电量少、控制容易、耐用、免维护、环保节能的特点和优势。LED路灯照明与合同能源管理之间的结合也被称为“电费包干”。其运作方式是用节约下来的电费来支付企业的工程费用,开展节能用户和节能服务公司之间的合作建设。根据能源管理合同,投资企业提前对客户的实际能源消耗情况进行勘查,并制定出合理的规划,在合同签订之后,立即投入节能服务,为用户提供设备维修、升级、管理控制等服务,客户与企业双方则按照提前签订的合同来分享节能带来的收益。也就是说将改造投入运行后的合同期内所产生的电费节约收益按一定比例归还给节能服务企业,剩下的部分则归用户所有。合同期结束后,设备等无偿归业主所有。
2 实施合同能源管理模式的优越性
现阶段,社会上各大企业之间的市场竞争越发激烈,节能环保等一系列问题也已经成为各大企业立足于市场、吸引客户的重要条件,只有节能高效、降低成本才有可能获得市场的青睐。再加上相比之下,合同资源管理模式尤其自身特殊的可行性和优越性,因此,合同能源管理模式也越来越受到广大企业的重视和推广应用。
2.1 客户风险为零
在合同能源管理模式下,一旦双方签订了合同,那么一切LED路灯工程项目运行所需都由合同能源管理公司全权负责,EMC公司将向客户承诺能够达到的节能效益,客户无需承担任何责任和风险,直接可以承接节能设备并投入运行。最新的节能技术和高科技设备都是由节能公司提供,他们承担着所有的风险和责任,客户在尽情享受节能服务带来的优越性时,还能够实施节能带来的收益并获得EMC企业的技术和设备支持。
2.2 客户投入为零
客户在与合同能源管理公司签订相关的合同之后,无需投入任何私人的资金,LED路灯工程项目一旦启动即可节约制定、实施、改造和工程前期的维修、保养等环节中的成本支出。在合同期满后,客户能够在第一时间内获得享受EMC公司提供的设备服务,继续获取节能项目中产生的节能收益,在环保节能的同时坐收利益。
2.3 能源管理服务专业化
一般来说,合同能源管理模式框架外的节能照明系统设计,需要聘请专业的节能系统设计专家、客户全程亲自购买节能所需设备、全程监督施工、自己聘请工程师来后期维护,全权自主运营的模式会给用户带来很多麻烦,除此之外,对节能环保没有专业知识的用户很有可能在选材和设计方面的监督上产生失误。而在合同能源管理模式下,用户不用费心管理参与任何环节,只需交给合同能源管理公司,在减少烦杂工作的同时,还能够享受节能带来的收益。
2.4 节能环保、效率高
与用户自主进行节能技术改造、节能方案设计相比,合同能源管理模式下不仅有EMC公司提供的专业、成熟的节能技术改造隊伍,还有最新的高新技术设备,能够为用户提供现阶段最先进的、最高效的节能改造设计方案,避免了用户自主开展节能技术改造可能造成的不必要的资金浪费,也保障了路灯节能的收益。
3 在道路照明中推行合同能源管理模式存在的问题
3.1 开展EMC的技术、设备、案例要求
就现阶段国内的EMC服务开展状况来看,合同能源管理公司能够提供的LED照明技术还不够成熟,设备还不够高端。LED的光源寿命和耐用性都不是很可观,LED光源的单向性也使得其在控制眩光和环境比方面不占优势。鉴于这些问题,现阶段在我国一些大中型城市里开展的“以LED光源替代传统光源”的活动还应当谨慎推行,毕竟还没有大量的成功案例以供参考。
3.2 后续维护保养服务的要求
提供EMC服务的公司为用户提供节能改造设计的方案,方案中不仅包括项目实施的计划,还要有改造后节能效益的分析预测。但是现阶段,LED道路照明产品标准缺位,已有的道路照明标准不适合应用在LED道路照明项目中。据可靠数据显示,EMC企业从投入到实施项目改造计划,至少需要5年以上才能够获得收益,且刨除维修、保养的成本。LED道路照明技术更新快、维修通用性低,因此并不适合在城市推行“以LED光源替代传统光源”,且LED路灯照明技术低下的维修通用性给材料招标造成了很大困扰。
3.3 节能测量和审核的权威认证
目前很多城市的LED路灯照明技术在技术认证方面还缺乏很多权威的认证。一些城市的历史悠久,建成时间较长,因此需要改造的光源、照明质量、供电方式等各不相同,这给改造工程带来了很大的困难。且不同的道路、地段所需要的LED道路照明类型是有区别的,必须做好提前的勘查,保障现有道路照明的质量。
3.4 体制方面对合同能源管理模式的限制
财务体制和税务体制都是限制合同能源管理模式实施的条件,大多数城市的公共道路照明费用都是实报实销,由于体制问题,管理公共照明的单位缺乏自主财权;按照现行税务体制,EMC企业应当全部缴纳增值税,但是由于特殊的经营形式,企业要等到节能见效后才获得收益,提前缴税增加了企业的财务成本,这就将一部分财务风险转移到了用户身上。
4 道路照明中合同能源管理的应用实例
某县高速路段开展的LED绿色照明工程改造节省了百万人民币。在这段路段中设计新建路灯96架,采取双臂照明、双排对称布灯方式施工灯杆之间距离35m,灯杆高度12m,主路的光源采用高达150W功率的LED路灯。相同的照明工程中选取的是3km和5km路段的高压钠路灯和LED路灯,将二者进行对比发现,初始投资和架设成本经过计算后,LED路灯能够相对节省62.5%的电费,在五年内,LED路灯共节省了106万元。LED环保路灯最大的优势可以说是在同等条件下比同比路灯综合节省能耗四分之三以上。节能环保公司对该路段的路灯照明进行改造后,成效显著,大功率的LED路灯节能效果十分明显,每一盏LED路灯相对于高压钠路灯来说能够节省62.5%的功率,有效地降低了国家珍贵有限的能源。
花木定购合同 篇3
乙方:
甲方为搞好环境绿化需向乙方定购花木苗,具体品种、规格、单价、数量和金额详见附件《花木供应清单》,花木款总计为人民币xx元整。为了切实搞好花木供销工作,经甲、乙双方充分协商同意签订本合同,具体事项如下:
一、付款方式、供苗时间
甲方应将所需花木的`花木款总金额汇到乙方的银行账户(开户银行:xx,户名:xx,银行账号:)内,才用电话通知乙方起苗,并在约定的时间内派车到乙方指定地点验收、装运花木苗。供苗时间从xx年xx月xx日至xx月xx日止,具体时间由甲、乙双方用电话约定。
二、供苗方式、地点
甲方应选派代表到乙方的花木繁育基地(即xx)验收所定购的花木苗。乙方应按照定购合同规定的品种、规格、数量向甲方提供优质花木苗并负责装车,运费由甲方自负。
三、乙方应按约定的时间内向甲方提供优质花木苗,否则应赔偿甲方延误时间造成的一切经济损失。
四、甲方应按约定的时间内派车到乙方指定的地点验收、装运花木苗,否则推迟2天甲方即应支付乙方保护花木苗的一切费用给乙方。
五、本合同未尽事宜甲、乙双方可另行商定,签订补充合同。本合同甲、乙双方签字盖章后,甲方应支付定金(保证金)为定购花木款的xx%给乙方本合同才生效。本合同一式两份,甲、乙双方各执一份。
甲方: 乙方:
代表(签名): 代表(签名):
电话: 电话:
果树苗木定购合同范本 篇4
随着法治精神地不断发扬,人们愈发重视合同,合同在生活中的使用越来越广泛,在达成意见一致时,制定合同可以享有一定的`自由。那么合同要怎么拟定?想必这让大家都很苦恼吧,下面是小编为大家整理的果树苗木定购合同范本,仅供参考,大家一起来看看吧。
甲方(供方):_________
乙方(购方):_________
为加速新品种推广,根据乙方要求并经协商特签订协议,以资双方共同履行。
1、购销苗木品种、数量、价格、提货时间
品种:_______________
规格:_______________
数量(株):_______________
单位(元):_______________
金额:_______________
提货时间:_______________
备注:_______________
2、甲方提供的苗木品种纯度98%以上,长势健壮,根系完整,无检疫性病虫害。
3、协议签字生效后,乙方付给甲方30%的苗木预定金,余额待提苗时一次性付清。如中途乙方所需数量变更应与甲方协商更改。如乙方不能按协议提苗,定金不予退还。
4、若一方终止合同,应向另一方赔偿经济损失。若遇天灾苗木损失严重,则甲方在提苗木前2个月通知乙方按比例缩减。
5、运输手续由乙方自理,甲方可提供方便,一切费用均由乙方负责。若需甲方代办,需由乙方交付一定的代办费。
6、本协议一式二份,经甲、乙双方签字生效,如有违约按有关法规条例执行。
7、未尽事宜,双方协商解决。
甲方(盖章):_______________
经办人(签字):_____________
_________年_______月_______日乙方(盖章):_______________
经办人(签字):_____________
道路照明现状及对策 篇5
杨永东 吴贵才
深圳市灯光环境管理中心(518026)
摘 要 本文主要探讨城市夜景照明、道路照明的现状和存在的问题,并以深圳为例提出对策。关键词 城市夜景照明 城市道路照明 对策
一、城市夜景照明
城市夜景照明具体地表现为:城市的广场、街道、公园绿地、住宅区、旧城中传统街区和诸多的纪念性标志建筑,以及在其中发生的人类各种活动等。人们看到的城市夜景照明往往是静态的,只是历史长河的一段时间。城市夜景照明的形成却是个动态的过程,好的景观是人们长时间经营、推敲、锤炼出来的。随着城市不断的变化、生长和发展,塑造的城市夜景照明就凝聚成石头的历史、积淀的文化结晶,供人们享用和欣赏。多样丰富的优美的城市空间和景观环境,让人们生活在其中感到舒适、愉快、健康,并有着丰富的物质生活和精神生活内涵。因此,城市夜景照明中的核心要素不仅表现为审美的特征,更是一种感性、主观的意识形态,其含义包括空间、时间、交往、活动、意义等综合内容。
从内容来划分,城市夜景照明包括三方面的内容,即视觉景观、生态环境和行为场所:
1、视觉景观主要是从人类视觉形象感受要求出发,根据美学规律,利用空间实体景物,研究如何创造赏心悦目的环境形象。
2、环境生态主要是根据自然界生物学原理,利用阳光、气候、动植物、土壤、水体等自然和人工材料,研究如何创造令人舒适的良好的物理环境。
3、行为场所主要是从人类行为心理的需要出发,利用空间设计及其文化内容的引导,创造出能满足人们行为心理的规律、使人赏心悦目、积极上进的环境。
从时间来划分,城市夜景照明分为白天景观和夜晚景观。白天景观很好理解,这里不再多说。城市夜晚景观是城市白天景观的延续,但并非简单的重复,它与灯光的运用息息相关。灯光为夜晚空间环境提供所需的必备机能,如:商业机能、娱乐机能、休闲机能、交通机能等等,并通过各种高科技演光手段对城市夜间景观环境进行二次审美创造,为市民夜生活提供必要、舒适的休闲、娱乐、购物及交往的人工照明环境。城市夜晚景观可以表现自我,也可以通过城市夜间的各种物质组成要素间接展现出来,如:建筑、广告、橱窗、小品、绿化等。如果说城市夜晚景观的灯光塑造是舞台背景,那么社会文化活动则是夜晚景观的主题,背景始终是为了主题的展现而烘托气氛,并随着主题的展开而不断变换。它通过人的各种夜生活行为来展现,如:商业活动、娱乐活动、交通活动、节日活动等等。高质量的城市夜景观环境可以通过它的夜间照明水平来体现,但现代城市夜景观环境不仅仅包括高质量的城市照明体系,它更与城市居民的活动体系交融在一起。
因此,城市照明的塑造离不开灯光,特别是夜晚道路照明和夜景照明息息相关。与夜景照明不同,道路照明对城市景观的作用首先在于其功能性,即道路照明的效果—照度和亮度、眩光控制、诱导性、光色等指标以及由它们所构成的人工照明环境;其次,路灯本身的艺术性,即路灯的城市家具属性—造型、高度、色彩、布置方式等内容也是城市景观的重要影响因素。
二、城市道路照明
人类的发展史是一部不断追求进步,不断追求光明的历史,远古的先民们在漫长进化过程中,第一盏“光源”恐怕就是从大自然引来的第一堆篝火,日出而作,日落而息,后逐步从火把、松香、蜡烛发展至灯烛。18世界美国发明家爱迪生制成第一只实用的白炽灯,它开辟了电光源的先河,是人类照明史上的一座丰碑。1879年上海首先采用电灯后,我国的一些城市才艰难陆续改用电灯。从此,我国的路灯发展开启了新的篇章,在社会生活中发挥着越来越重要的作用。据2005年统计数据,全国622个城市共有城市照明918.63万盏,比1979年全国路灯总数57.02万盏增长了16.11倍。路灯作为城市基础设施的组成部分,在城市的交通安全、社会治安、人民生活和市容风貌中居于举足轻重的地位,发挥着不可替代的作用,标志着城市实力和成熟的程度,成为城市景观的重要组成部分。
近年来,随着我国城市建设的飞速发展,城市规模不断扩大,旧城改造如火如荼,城市路灯建设也走上快车道。从公开的报道可看到,不少城市的路灯数量成倍增长,路灯造型五花八门,层出不穷,在解决城市夜晚照明,为市民创造夜间交往环境的同时,也出现了很多实际问题。在追求城市形象的指导原则下,一些城市追求“越亮越好”,一盏灯能满足要求偏要装两盏灯,照度水平远超国家标准;一些城市过分强调路灯的装饰性,重视路灯的白天造型,功能性反而被忽略了,对晚上的照明效果考虑不周。在我国城市道路照明建设的狂飙猛进中,城市“面子”成了建设目标,长官意志成了金科玉律,市民的真正需求
反而成了陪衬。
同时,也有不少城市把主要精力放在夜景照明建设方面,相关的研究、规划很多,大力塑造城市的“灯光夜景”,努力为城市锦上添花,而忽略了与市民生活息息相关的路灯建设,路灯有被边缘化的趋势,关注度很低。“有路无灯,有灯不亮”情况的不断出现,道路装灯率不高,正源于对市民真正需求的漠视。对一些无灯的街区,路灯无异于雪中送炭,对城市夜晚活动的作用是决定性的。城市夜景照明包括视觉景观、生态环境和行为场所等三个层次的内容,视觉景观、生态环境只是城市景观的表象和物理因素,更重要的在于行为场所,即人的活动。路灯影响着城市夜晚活动的开展和活跃程度,路灯设置合理,灯光环境适宜,市民夜晚更乐意外出活动,人们的交往强度增强,城市景观就更加引人入胜;路灯缺乏,安全度不高,市民夜晚必然减少户外活动次数,城市夜晚景观将变得乏味。
因此,道路照明作为城市中密度最大、数量最多的市政设施之一,其在城市景观中作用是不言而喻的,具有白天和夜晚双重景观作用。具体来说,道路照明的作用归纳如下:
1、提高夜晚环境质量
城市的夜晚因天然照明不足,一切陷于黑暗中,人们的活动受到限制。路灯创造了人工的照明环境,满足了市民活动的需要,使城市的夜晚因此而活跃起来。首先,增加了人们夜晚的能见度,提高安全感,创造夜晚舒适怡人的社会活动、交往空间(图1)。其次,保证车辆和行人夜晚活动的安全,减少夜间交通事故和犯罪、暴力事件的发生。最后,满足城市不同区域的功能需要,为各分区的活动和相互间的交通、联系提供照明条件。
2、美化城市形象
道路照明能明晰城市结构,将城市亮点有机联系在一起,表现城市夜晚整体格局,勾勒出城市夜晚的轮廓线,产生良好的艺术效果(图2)。
3、促进经济繁荣
城市照明使城市经济活动时间增长,促进了旅游与消费,这是照明之于城市的经济功能,对比北京王府井、上海南京路、广州上下九等商业街照明所带来的经济效益就可知道(图3)。
三、存在问题
1、认识误区
从城市景观角度看待道路照明,不少人首先想到的就是路灯装饰化,在路灯造型上下功夫,专注装饰性而忽略功能性,或把路灯的功能性放在次要位置。这种认识非常有害,不少城市在主干道大搞花灯、庭院灯,灯本身美仑美奂,但眩光、散逸光严重,照明效果差强人意。
另一方面,不少人把景观照明设计简单理解为以灯为景,把灯作为城市景观的主角。事实上,路灯本身是城市景观,特别是道路景观的重要元素,但绝不是主角。白天,灯杆本身的设计再优秀,如果不能和周围的景观融为一体的话,肯定会破坏城市景观。晚上,路灯的意义在于提供光明,营造气氛,为市民的交往、活动提供安全、舒适的照明环境。
2、现实问题
近年来,我国城市道路照明建设取得了巨大成绩,也存在很多问题。本人从2001年至今曾到香港、北京、上海、大连、重庆、南京、杭州、苏州、厦门等城市进行路灯专题调研,各城市的情况有所不同,但主要问题很相似,并结合深圳实际情况,归纳如下:
(1)忽略人的需求
路灯对城市景观的最大贡献,在于创造安全、舒适的人工照明环境,符合人的需求,从而提升市民晚上外出活动的意欲,促进城市活动的发生和发展,构筑和谐、怡人的城市景观。而人工照明环境和市民心理感受的好坏,主要由路灯的照度和亮度、眩光控制、诱导性、光色等功能性指标所决定。因此,我们必须从人的需求出发,首先考虑路灯的功能性,严格按照国内国际标准,根据道路的车速、车流量、人流量等因素,为快速路、主干道、支路和居住区道路等不同等级道路创造优美的照明环境,构筑良好的城市夜晚景观。但不少城市在提升形象的口号下,以灯为景,以亮为好,过分强调路灯的装饰性,路灯造型五花八门,层出不穷,路灯与周边环境的协调性很差,反而对城市整体景观造成破坏(图4);同时,不理会道路等级标准,全部道路都采用高亮度,破坏了城市夜晚的明暗层次和主次脉络,眩光、散逸光严重,反而抑制了市民夜晚活动的意欲。
(2)缺乏城市特色
路灯造型“千城一面”,各城市间互相抄袭严重,如上海世纪大道的球拍造型路灯(图5),几年时间已飞遍全国,在大中小城市均能看到其身影。我国城市情况千差万别,城市风格各有特点,有的以历史见长,有的以现代取胜,路灯建设也应因城
而异,反映城市特色。特别一些历史文化名城,如西安、苏州的老城区,路灯造型要体现历史的厚重。
(3)缺乏整体性
目前,国内完成城市照明专项规划的城市很少,深圳已编制但尚未正式实施。由于没有统一规划,路灯的风格各异,造型五花八门,色彩杂乱。一些分期建设的道路,各路段间杆型不统一,照度标准各异,甚至光色也不同,整体性无从体现(图6)如果从整个城市层面看,路灯的整体性更差,各自为政的现象非常严重,路灯的选择往往在于领导的一句话。
(4)与夜景照明割裂
路灯和夜景照明都是城市照明的重要组成部分,两者的互补性很强,但却往往被人为割裂,规划、设计、建设分开进行,管理权限在很多城市也分属不同部门,往往路灯属于市政、电力部门,夜景照明则由市容部门管理。由于不能协调建设,不但效果欠佳,还造成浪费(7)。
四、对策
探讨城市照明作用和设计,不能局限于路灯本身,只从技术层面考虑问题。以后,应从城市设计的角度,从城市景观的层面去考虑路灯:白天,能否和周围空间协调;夜晚,能否创造良好的气氛。同时,还要挖掘城市的文脉,从市民心理层面出发,尊重历史,尊重现状,使路灯成为构筑和谐城市的一个元素。
首先,必须以人为本,重视道路照明的功能性,照度和亮度、眩光控制、诱导性、光色等参数对城市夜晚景观的影响不言而喻,特别是市民的舒适度、安全感涉及行为心理的范畴。其次,要重视路灯的艺术性,它的造型、高度、色彩、布置方式,对城市白天景观影响很大。同时,加快编制城市照明专项规划,使路灯建设有规可循;制定城市照明设计指引,设定量化标准,使照明设计有据可依。
以深圳为例,在建设国际化的城市过程中,更要吸取经验教训,重新审视城市照明在城市景观中的作用,根据深圳具体情况,对城市照明进行系统分析,做好城市照明设计:
1、路灯造型与道路尺度、周边环境之间建立美学联系。
2、从照度和亮度、眩光控制、诱导性、光色等重要参数着手,系统分析城市照明的夜晚景观效果如何与城市空间协调。
道路照明节能控制器的设计 篇6
【摘 要】道路照明是城市建设的一个重要部分,针对目前用力的紧张现状以及道路照明节能的发展前景,分析了道路照明节能技术,并提出一种结合单片机与电力电子技术的道路照明节能控制器的设计。本文简述节能控制主要方式,兼顾考虑电量低谷、环境光线参数及时间参数,详细介绍一种采用C8051F040单片机作为控制单元的LED照明节能控制器。本设计具有硬件成本低、实用价值高、适应范围广等特点。
【关键词】道路照明;节能;C8051F040
0.引言
伴随我们工业的高速发展,对电能的需求越来越高。节能更加提上日程。道路照明在满足辨认可靠、视觉舒适的基本要求的同时,另一方面对节能、控制方便捷等方面提出了新的要求。我国大部分城市路灯都是“全夜灯”式的照明方式,造成了不必要的电能浪费。路灯控制器的设计方案道路照明节能方面一般有几种实现途径:采用降电压控制、分时降功率技术、高效节能的钠灯、高性能电子镇流器以及优质系列灯具等。近年来,随着计算机技术迅速发展,通过可编程器件的控制方式来实现节约能源的控制得到迅速的发展。本文根据“按需供电,按量补给”的思想,提出一种基于单片机C8051F040的节能控制器,设计具有硬件成本低、实用价值高、适应范围广等特点。
1.照明节能的主要方式
1.1控制系统的改进
过去的道路照明控制通常采用人工操作方式,即同一线路同时开关,控制较为简单,但不能有效根据环境控制照明亮度,从而达到节约能源的效果。现行的照明监控系统能完成这样的任务,其主要由中央控制系统、通信系统和道路照明开关箱智能终端构成。该监控系统可根据实时的光照条件和季节变化,采用光控和时控结合的控制方法。
1.2电路设计的改进
电路设计时,可以利用可控元件来控制输出电压、电流、功率,或调节照明设施的灯的工作个数,实现节能。可控器件如可控硅元件。可控硅是传统的电力电子器件,如晶闸管等。其交流调压技术的原理是利用可控硅让交流电在一个周期内间断通断来达到调低电压的目的。但可控硅的使用,在调压的过程中因不断开关而产生高次谐波,从而可能导致线路震荡,不同程度造成灯泡寿命降低和电网的电压波动。
1.3灯源的改进
灯源可采用节能的大功率LED灯。LED具有发光效率高,灯具反射损耗低的特点,一般的白光LED的发光效率约为80lm/W,而传统高压钠灯的发光效率为45~55lm/W,可节约用电50%~60%。近年来,许多厂商开始竞争对LED灯的开发,但总体来说是现行研究的LED灯不同程度的存在照明角度偏小、不均匀,颜色显色指数偏低,在光学、散热上设计也相对复杂。
1.4新能源技术的应用
节能的一个方面,可以使用自带发电装置。如在照明设施上安装太阳能发电、风能发电。这种对自然能的利用可以在一定程度上减少高峰时对电网供电压力,也是未来一个大力发展新能源的方向。这种照明设施在白天太阳能或风能充足时,可以利用太阳光和风力资源发电,晚上也可以利用风力发电机发电,弥补了风能供电或太阳能供电的单一性。在自然能源不是很充足时可利用后备电源进行供电。
2.总体硬件逻辑结构设计
本系统的工作原理是:采集光线、电量数据,利用这些参数分析控制的照明设施工作电压、照明灯的数量,来合理安排达到节能效果。其系统主要由光照检测电路、电量检测电路、输出控制电路及驱动电路组成。时钟电路采用日历时钟芯片DS1302读出来的当前时间参数与单片机C8051F040内flash中存储的开、关灯时间进行比较,并结合当前时间段的光线、电网电量用度参数,对LED灯进行控制。
2.1光照检测电路设计
采用光敏电阻在不同光线条件下,电阻值不同可检测光照条件。当无光照时,光敏电阻阻值很大,随光强增加,电阻值急剧减小。可以通过电压的不同测量光线参数。电压模拟量需转换为数字量,而单片机C8051F040内嵌8位模数转换器。C8051F040器件有一个片内8位SARADC,带有一个8通道输入多路选择器和可编程增益放大器。该ADC工作在500ksps的最大采样速率时可提供真正的8位精度,INL为±1LSB。有8个用于测量的输入端,可以被配置为单端或差分输入。
2.2电量检测电路的设计
电量检测电路主要完成电网线路的电流电压数据,将此数据通过电量芯片转换为数字信号送至单片机进行处理。检测电网中电力紧张情况。根据电网是否处于低谷或电压过高,以此来控制当前LED灯的供电电压调节灯的亮度措施。设计中采用三相电能专用计量芯片ATT7028A。ATT7028A是一颗高精度三相电能专用计量芯片,适用于三相三线和三相四线应用。它集成了六路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率等的数字信号处理等电路,能够测量各相的有功功率、各相电流、电压有效值等参数,还提供一个SPI接口,方便与外部MCU之间进行计量参数传递。
2.3输出控制及驱动电路设计
照明输出控制电路由译码电路、继电器开关电路和自耦变压器组成。可以采取不同时间段开启不同档位电压驱动LED灯的亮度,来达到根据电网运行低谷情况和分时控制。从而可以取得优良的节能效果。而时间信号可以采用实时时钟芯片 DS1302。单片机将检测到的电量信号与时间信号,按照一定规定控制三极管放大后,驱动自耦变压器四个接触器的线圈,而其四个触点分别四档:全压(220V)、高峰期档(额定电压的 93%)、正常期(额定电压的 88%)、低峰期档(额定电压的 83%)。单片机可以通过控制74LS155 二-四译码器译码地址输入端,控制LED的前级的继电器,达到LED灯电源切换作用。
2.4软件设计
软件完成对时间信号、电量信号及光照检测的输出信号进行处理,与单片机内flash预存的信息进行比较判断,来完成对LED的控制。对时间处理:一年可以大致分为三季,每个季节有着不同的开灯时间段。每个开灯时间段分时按照不同的档位电压控制LED的亮度。同时电量检测电路的信息可以调节档位,如在交通高峰时,路灯应投入第1档运行,保证路灯有足够的照明度。此时,如果电网电压过高(高于236V),路灯可以跳过第1档,直接投入第2档运行;人流量不大的黎明时,则兼顾照度和节电效果,此时投入第2档运行。在电网电压过低(低于205V)时,则可返回第1档运行,在电网电压过高(高于242 V)时或光线条件较好(光照值0.1~0.3lux)时,则投入第3档运行。在后半夜时,重点考虑节电效果。白天检测光照度低于50 lux时,认为光线较暗可以点亮LED进行道路照明。此时可将LED投切到第2档运行。一般投入第3档运行,只有当电网电压过低(低于195V)时,路灯才会切到第2档运行。为了避免继电器的频繁关合而造成高次谐波,软件设计时设计每1分钟读取一次电压和光线值,当电压或光线值连续5次都处于与第一次不同的电压或光照度时,认为可以进行档位切换,根据上述切换原则进行切换档位。
3.结束语
城市道路照明规划设计分析论文 篇7
[关键词]道路;照明;规划设计;节能;探析
城市道路照明原有的功能是照明,但是在现代化社会,它被赋予了新的含义,城市道路照明还是一种城市景观设计。随着物质生活水平的提高,人们越来越关注城市道路照明的设计。它不仅能展现一个城市的品味,还能体现城市的人文环境。由此可见,科学、合理的规划设计城市道路照明是非常有必要的[1-2]。
1路灯的设计
路灯是实现照明的关键,所以在实际城市道路照明规划与设计中,应该综合考虑各方面的因素,设计合理的路灯布局[3]。尤其是在城镇化进程加快的背景下,科学、合理的布局路灯才能完善城市功能,增强城市的竞争力。
1.1路灯布设
路灯的布设需要考虑路灯的整体布局、路灯间距,路灯间距的设置主要依据城市道路的宽度和绿化带的高度。常见的有单侧布置、双侧对称布置、双侧非对称布置、中心对称布置。设计人员在布设路灯时应该遵循《城市道路照明设计标准》[4],在确保照度和均匀度要求的基础上,按照道路结构形式不同,分别设计路灯式样。如中间有绿化隔离带的道路,当隔离带较宽时(>5m)宜选择单悬臂路灯,采用中心对称布置。当绿化隔离带较窄时(<5m)宜选择双悬臂路灯,采用中心布置。因而设计人员,在城市道路照明规划设计中,应该依据实际的道路环境选择合适的布设方式。
1.2灯杆高度选择
布设合理的路灯高度。例如:有一条宽30m的城市二级次干道路,人行道两边宽各6m。如果路灯采用对称布置,那么根据国家道路照明设计要求,路灯高度为实际道路宽度的0.5倍,即:(30-6*2)*0.5=9m。根据城市二级次干道的车流量的照明要求、采用高压钠灯的光源,适宜采用400W和250W高压钠灯光源。因而一般路灯高度最好不要超过10m,灯杆间距在3倍灯杆高度为宜,即27~30m/组;人行道照明高度在6m高度为宜,即人行道路宽的1倍。此外,在设计灯杆高度时,还要考虑路灯布置方式的影响。如采用单侧布灯方式时,当道路有效宽度小于12.5m时,可按H≥1.2Weff设计路灯安装高度,根据灯具横向配光设计其悬臂长度和仰角。所以设计人员在设计灯杆高度时,需要从多个方面进行考虑,这样才能合理的设计灯杆高度。
1.3灯源选择
城市道路照明在兼具照明功能的基础上还具备美观作用。所以一般在城市道路照明系统规划设计中,都是采用一些外形美观的灯型。目前,道路照明所使用的光源主要有高压钠灯、金属卤化物灯、LED灯、无极灯、飞利浦Cosmo白光灯等。这些灯源都有各自的特点。并且设计人员在设计时应根据道路功能,按照国家绿色照明规划要求进行合理选择,这样才能既满足道路照明标准要求,又满足节能减排的目的。但光源的选用也不能单纯从光效和光衰出发,还应综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性等因素而合理选用。此外,依据《城市道路照明设计标准》,灯源的选择还应该满足以下两个要求:一是满足道路照度要求,二是满足功率密度值要求。所以设计人员应该在综合考虑各方面影响因素的基础上选择合适的灯源。
2城市道路照明中供配电及控制方式的设计
2.1供电电压的设计
常用的城市道路照明供电电压是高压10kV,低压380/220V。如果采用高压供电,则需要采用环网箱式变电站,并标配干式变压器。另外,城市道路照明供电也会采用TN-S系统低压。这种方式常用在内部设有变电所的建筑物。其主要工作原理是指,在总电网中,实现N线和PE线的分离。当产生连电故障时,就会使故障电流通过PE线。这种工作模式能够减少电力安全事故的发生。一般要求每隔1.6~2km左右设置一座箱式变电站。而且当供电总段的电压降限制在±10%Ue时,低压供电半径需要控制在0.8~1km左右。
2.2箱式变电站变压器的选择
对于箱式变电站变压器的选择,需要根据路灯的实际负荷以及信号灯容量等。常见的灯具都是采用0.9功率因素的单灯就地补偿方式。另外,箱式变电站内变压器容量的选择,还需要根据实际区域的电力负荷状况和电力需求增长情况,然后按照上一级电网或电厂提供的负载能力选择变压器的单位容量。此外,设计人员还要注意箱式变电站应该布设在距离人行道大于0.5m左右的地方,这样能够有效避免变电站给行人造成视觉障碍。由此可见,箱式变电站中变压器容量的确定,需要依据实际的工程环境和用电需求。
3城市道路照明供电线路的设计
在现代城市中,道路照明供电线路的设计不再纯粹的考虑照明和供电。基于节约能源的目标,现在的城市道路照明供电线路设计都是采用分时段的控制方式[5]。由于我国公路交通设施比较齐全,加之我国城市道路照明供电线路在埋设在地下,因而在设计城市道路照明供电线路时,要统筹兼顾。设计人员可以从两个方面进行城市道路照明供电线路的综合评估。
3.1采用分时段的节电控制方式
很多城市都是采用的半夜等分时段控制方式,采用5芯电缆。但是这种控制方式并不灵活,而且还会出现偏向的问题。基于这种情况,设计人员可以采用8芯电缆,其中,三线控制半夜灯,三线控制夜灯。并且其中一芯作为PE线,一芯作为零线,其它芯作为相线。这样不仅能够提高供电线路分时段控制的灵活性,还能得到节能的目的。
3.2采用新颖、灵活的方式布设综合供电线路
在设计供电线路时,需要工作人员整体把握工程环境。不仅要保证变压器能够满足所有用电设施的需求,还要预留一定的供电线路,以方便公路以后的建设。此外,在铺设电缆时,应该注意实际的公路公共设施。一般都是采用YJV-1000系列4+1芯低压电缆,然后选择PE管,通过直埋方式将电缆埋于地下。如果遇到绿化带,则应该将电缆埋设于距离绿化带大于0.5m之下。这样既能保证电缆的正常使用,又能保护绿化带不受到破坏。而箱式变电站在接地时,都是采用工作接地和保护接地通用一套装置的方式。其中要求接地的电阻要小于4Ω。
4照明控制方式的设计
4.1模拟日照时间控制
这种照明控制方式主要是根据实际的日出日落,设计的一种控制方式。其缺点在于时间误差太大,尤其是在夏冬两季。并且这种控制方式还不利于工作人员实时掌握城市道路照明状况。因而这种方式已经很少被应用在照明控制方式的设计中[6]。
4.2无线远程集中控制
这种控制方式是现阶段城市中比较常用的一种路灯控制方式。优点在于能够方便工作人员实时掌握路灯各控制点的运行状态。虽然各个生产商开发的照明控制产品是各不相同的,但是其原理都是利用远程控制,实现实时的控制路灯开关、电压等,并方便工作人员根据返回的数据信息,进行照明控制方式的及时调整。这种控制方式不仅降低了工作人员的劳动强度,还缩短了道路照明调整周期,极大的提高了城市道路路灯控制的工作效率。
4.3单灯控制方式
所谓单灯,就是对城市中的每一盏路灯进行单独的控制。这种控制方式是在无线远程集中控制方式的基础上,开发出的一种更加精细的控制方式。主要是在每盏路灯上,都添加一个单灯控制终端,然后再通过无线通讯方式,将终端与数据库相连。从而实现工作人员对每个控制点的单独监控,并进行单独的变功率控制。这种方式的缺点在于投资成本较高。如果条件允许可以采用这种控制方式。
5结束语
综上所述,城市道路照明系统的规划设计需要依据实际的工程环境和用户需求,这样才能保证城市道路照明系统施工的质量[7]。尤其是在人们生活水平日益提高的背景下,做好城市道路照明系统规划与设计工作是非常必要的。这不仅是我国经济技术发展的必然结果,也是我国城镇化进程加快的客观需求。
参考文献
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[3]曹晓林.浅谈新时期城市道路照明设计问题[J].科学中国人,2014,16:63.
[4]曹晓林.浅谈新时期城市道路照明设计问题[A].科学中国人(人文社科版)[C],2014,(01).
[5]赵宏志.城市道路路灯照明工程如何做好全面规划[J].科技视界,2014,28:299+345.
[6]古丽先迪力穆拉提.城市道路规划设计中存在的问题及解决策略[J].环境与生活,2014,18:18.
定购道路照明合同 篇8
二、项目基本情况 2.1项目实施背景
随着城市建设的发展,作为展现城市形象的城市照明系统受到了各地政府的高度重视。针对城市照明的特点,我公司设计了城市照明控制系统的一整套解决方案,可以提高照明质量、节约能源、提升运行管理水平。
目前的城市照明灯光大多采用分散手控和时控方式为主,即在路灯配电箱中安装定时器,按预定的时间自行开关灯,时控方式以时间为唯一开关灯依据,不论在任何季节气象条件下,均只能在规定地统一时刻开关灯。随季节变化,需要人工干预来调整开关时间;而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法,人工控制方式是根据开关灯时间表由值班人员手动进行开关灯操作。现行的方法既不能及时调整开关灯的时间,更无法及时反映照明设施的运行情况,并且故障率高、维修困难。另外,电力载波控制具有易受电力线强磁场干扰,通信环境恶劣,信号衰减强、时变性大等缺点。传统的路灯照明控制方式的运行、操作结果不能集中监视、记录和统计,达不到量化管理的要求。在路灯控制方面,ZIGBEE技术结合传感器技术组成的网络可以解决传统控制方法中存在的问题,使得路灯监控脱离了人工干预,实现自动化控制。基于物联网技术的城市照明控制系统在吸收消化了国外同类产品技术的基础上,通过自主开发,融合“物联网”技术,实现了路灯人多年的单灯智能控制与检修的梦想。
2.2项目基本情况
基于物联网的道路照明系统的结构,通过在每盏路灯嵌入一个无线通信模块,使它们自组网络,接受控制中心的命令并将路灯的状态反馈给控制中心;HG-2控制箱采用ZIGBEE技术与所管辖道路的所有路灯通信,采用GPRS与控制中心通信,根据控制中心的指令或时间和日照亮度对每盏路灯发出控制命令(路灯开启、关闭、照明度(功率大小)等),自动调节整条道路的功率平衡;控制中心由服务器、大屏显示、CenterView中央控制系统软件平台等组成,CenterView中央控制系统软件平台采用3D设计,通过缩放变换以俯视的角度观察和控制到整个城市、一个街道、一条道路、甚至一盏路灯的照明情况;移动计算工具(笔记本电脑、PDA、手机)和路灯维护车也能通过控制中心进行远程遥测和遥控。
2.3项目参与人员
三、项目技术报告 3.1项目关键技术
一、模块设计
无线通信模块的MCU为FREESCLAE公司MC13213。MC13213采用SIP技术在9x9mm的LGA封装内集成了MC9S08GT主控MCU和MC1320x射频收发器。MC13213拥有 3 4KB的RAM、60KB的FLASH,具有1个串行外设接口,2个异步串行通信接口,1个键盘中断模块,1个定时器/脉宽调制模块,1个8通道10位的模块转换器,以及多达32个的GPIO口等。
无线通信模块采用ZIGBEE技术、IEEE802.15.4协议,通信覆盖半径可达150m,能与在其覆盖范围内的任何路灯节点自组网络和进行通信,除了实现路灯的物物相联以外,还具有调节电子镇流器的功率输出(30%一100%),实现节能和绿色照明,检测供电线路的电流、电压、功率因数以及、每一盏灯的工作状态,当发生故障(如灯具损坏、灯杆撞击、人为破坏)时,实时向监控中心和相关部门报警等功能。
无线通信模块还进行了防雨、防潮、防雷电、防电磁干扰设计,并充分考虑了安装方便、维护简单和可恢复性(接入两根线就实现了路灯级的无线控制,拆除两根线又恢复到原来的状态),可以嵌入在 4 路灯的不同位置(灯杆底部、灯杆内、灯罩内)。
二、通信协议
无线通信模块的通信协议如下:对照明实施按路段顺序编号,通过命令转发和状态返回实现节点之间“手拉手”的通信。命令转发机制:每个节点通过一个位示图结构来记录哪些帧已经被转发(位示图最多可以表示256帧),如果节点接收到命令帧后,判断该帧是否已经被该节点转发,如已转发则丢弃该帧(节点只对收到的命令帧进行转发,对帧的内容不做修改),从而保证了以最快的速度控制一条线路,并且有效防止了某个节点故障影响整条线路的工作。
状态返回机制:命令帧发送到达指定节点后,该指定节点则接收该命令并立即返回状态;转发规则:只有节点号比目标节点号小才转发,状态返回过程则相反。
三、与中央监控的连接
一条传输通信链路由若干个ZIGBEE节点组成,在这些节点的中间设置一个簇节点(一条道路可以设置1个或多个簇节点),其作用是以GPRS的方式与控制中心通信(命令接受和状态返回),簇节点采用FREESCLAE公司32位CODEFIRE系列MCF52223芯片作为控制单元,GTM900B(华为GPRS通讯模块)和EM770W(华为WCDMA的3G通讯模块)作为远距离无线通信模。MCF5222x系列利用常用的V2 CODEFIRE内核构建而成,在80MHz的频率下性能高达76MIPS(Dhrystone 2.1),接口功能包括:1个Mini USB接口,支持USB OTG功能,3个2线串口,1个麦克风输入接口,1个 HEADSET输入/出接口,1个8Ω/16Ω扬声器输出接口,1个132*96点阵LED,1个5*5按键键盘,支持RTC、ADC、PIT&GPT、PWM等;GTM900B和EM770W则完成远距离的GPRS通信。
3.2系统软件设计
控制中心的软件设计平台为Windows 2003,开发工具是微软Visual Studio 2005,数据库使用SQL Server 2005,与地理信息系统相结合,在获取了街道、建筑物以及路灯的位置、形状等特征信息后,设计以路灯为主体的3维虚拟城市,在控制中心大屏幕上动态显示道路的照明效果,并可以通过平移,放大,缩小等几何变换,观察整个城市、街道甚至每一盏路灯的照明情况。该软件主要有5个功能模块:系统设置、智能控制、电量核算、故障处理和紧急预案。系统设置中的区域设置有市,区,街道和电控箱4种;路灯设置有路灯的位置、型号、生产单位、施工单位、维护责任人,安装日期、清洗维护日期等;亮灯方式设置有全开,全关,单号路灯开,单号路灯关,双号路灯开,双号路灯关,1/3路灯开,1/3路灯关,1/4路灯开,1/4路灯关,智能控制等11种控制方式;时段设置可根据不同的城市不同的季节设置不同时段的亮灯方式。
智能控制有两方面内容:
(1)针对安装了电子型路灯的路段,根据季节变化和天气状况,通过实时采样环境光强度,对路灯的照明亮度进行智能调节;
(2)在夜间,特别是深夜当检测到汽车和行人的流量十分稀少 6 时,在不影响辨认可靠的情况下,适当降低道路的照明亮度,节约电耗;
电量核算能对市、区、街道、电控箱甚至每盏路灯进行用电量的统计和核算;故障处理是对灯具损坏、断电、断相、过流、过压、三 相不平衡以及人为破坏等情况,在第一时间向监控中心报警后迅速生成故障报告;故障处理的另一个功能是按路段和时段(年、季度、月)统计亮灯率、故障率、每次故障处理的效率(平均修理时间);紧急预案是对一些突发事件制定度紧急预案,在特殊情况下,尽可能提供合适的道路照明,保证人民生命财产的安全。
主要功能模块
1)路灯监控的“三遥”功能:实现自动运行和手动控制;使用控制平台对路灯远程遥控、自动报警、选测;
2)报警处理功能:报警内容包括:照明电器损坏、电压电流越限等;
3)自动控制方案:设置单次模式、每天模式、节约模式,实现按需照明;
4)自动校时系统:在保证集中控制器与通信服务器正常连通的情况下,系统时钟自动与通信服务器时钟同步,系统定时自动对终端设备进行精确校时;
5)远程监控和查询:通过互联网,实现对系统的远程接管和远程实时查询;
6)数据采集功能:单灯或者支路电压、电流、功率等数据参数 采集;
7)控制功能:实现分区域(组)开、关、查询功能和单灯开、关、查询功能;
8)调光功能:实现配合LED载波电源,进行定时调光功能; 9)系统具有紧急控制开关装置、提高系统控制性能; 10)报表功能:包含历史数据存储;
3.3项目硬件构成
“基于物联网的道路照明系统”主要由单灯控制器、现场基站和监控中心监控软件三个部分组成。系统先由单灯控制器组成子网,再由现场基站通过无线的方式将子网数据远传至控制中心,最后由监控中心监控软件进行数据处理及控制。
单灯控制器
安装在每盏路灯上与电源模块及灯具进行连接,负责接收现场基站发出的信号,从而进行控制路灯开关、亮度调节、温度采集、湿度采集、亮度采集等操作;该无线路灯控制器可采集电流、电压等参数,通过无线智能控制方式传输到监控中心,为节能等评估打下数字基础。
现场基站
现场基站处于监控中心和各单灯控制器组网范围间,主要负责单灯控制器的时序调整、数据记录、数据接收及发送操作等,同时它负责控制网络的运行,将监控中心的命令下达给单灯控制器,将控制器及线路信息反馈监控中心。
监控软件
监控中心监控软件运行在Windows平台上,数据库使用MS SQL数据库,基于Web方式,支持远程访问。监控软件对现场基站进行远程数据访问和监控,包括参数配置,监控命令发送、现场灯具状态收集及管理等。它能够显示路灯状态(亮度、温度、湿度、电压、电流、功率和功率因数)信息,能够远程控制路灯的开关和调节路灯的亮度,可以实现时序调度事件、读取数据记录、监视事件和报警应答等操作。
(一)ZIGBEE通信系统
在ZIGBEE技术中,其体系结构通常由层来量化它的各个简化标准。每一层负责完成所规定的任务,并由向上层提供服务。各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。ZIGBEE协议的体系结构主要由物理(PHY)层、媒体接入控制(MAC)层、网络/安全层以及应用层构成。
ZIGBEE标准确定了ZIGBEE网络中的三种设备:ZIGBEE协调器、ZIGBEE路由器和ZIGBEE终端设备。每个网络都必须包括一台ZIGBEE协调器,它负责建立并启动一个网络,其中包括选择合适的射频信息、唯一的网络标识符等一系列操作。ZIGBEE路由器作为远程设备之间的中继器来进行通信,能够用来拓展网络的范围,负责搜寻网络路径在任意两个设备之间建立端到端的传输。ZIGBEE终端设备作为网络中的终端节点,负责数据采集。
根据ZIGBEE规范,将网络层分为数据实体、管理实体。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务,管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。
数据实体提供网络层的数据服务,对应用层和MAC层的接口分别为NLDE-SAP(网络层数据访问接口)、MCPS-SAP(MAC层数据访问接口),实现两个对等的应用层之间的端到端的传输。
(二)路端通信装置 路端通信装置总体框如如下:
其中AD模块和继电器模块用于路端的控制箱的控制和检测,该部分功能用户根据需求可选。如果用户控制和监测路端的路灯控制箱可以使用这些模块来实现这些功能。SPI,IIC接口便于扩展,使得硬件具有灵活性和可扩展性。
电源电路
电源电路为MCU提供3.3V工作电压,它的好坏直接决定整个系统能否稳定地工作。为了提高电源电路的抗干扰性,所有的电源引脚必须接有相应的滤波电容,在PCB布板时应将这些滤波电容尽可能地靠近相应的引脚,以抑制高频噪音,降低电源波动对系统的影响。
晶振电路
晶振电路为MCU提供工作时钟。本系统选用的是48MHz的外部有源晶振。EXTAL为晶振或外部时钟输入;XTAL为晶振输出。
PLL滤波电路
PLL滤波电路主要实现对片内PLL模块滤波的作用,VDDPLL引脚由芯片内部提供电压。片内PLL模块可以对外部接入的时钟信号进行倍频。
复位电路
复位电路实现系统上电复位以及运行时的按键复位功能。复位信号包括复位输入RSTI和复位输出RSTO。RSTI为低电平有效:正常工作时,RSTI引脚通过4.7kΩ上拉电阻接到电源正极保持高电平;若按下复位按钮,RSTI引脚接地变为低电平,芯片复位。若复位成功,RSTO会输出低电平,发光二极管点亮。注意:如果RSTI一直被拉低,MCU将无法正常工作;也不能将此引脚悬空。
3.4项目功能简介
远程控制功能:能控制交流的通断,实现远程开关灯功能;通过PWM接口,改变输入电流,实现LED灯的亮度调节。亮度调节范围从0%到99%;可实现开关时段控制(单一集中控制下的一个子网,在脱网的情况下(比如监控中心故障)也能按照某种既定的方案正常运行)。实现分组控制(比如按奇数灯号亮,偶数灯号灭)。
实时数据采集监测查询:电压、电流的实时数据;恒流模块是否正常;路灯节点时间与PC同步(可以实现后台崩溃后路灯节点的自动控制);断电监测(采用软件轮询放上获取单灯控制器工作状态判断是否断电);电源模块或灯具温度的采集;监控中心可以查询任意时间段每路路灯数据信息。
数据统计分析:可以统计灯的亮灯率;统计LED灯的用电量。报警功能:输出电压过压、输出电流过流的监测报警;恒流模块是否正常的监测报警;断电的报警。可实现通过GPRS把报警信息发到指定手机上。
数据存储及报表输出:现场监自动控制设备在服务器上的数据库中存储历史记录,数据库可以集中生成一个时间段的电流、电压、电能、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表,并能打印出来。
3.5项目进度及完成期限
四、项目投资情况
资金投入情况:
本项目计划投资
万元,其中设备购置费
万元,软件开发费
万元,人员经费
万元。
项目的主体部分已经建设完成,接下来会在项目推广、测试方面做较多投入。
五、项目实施成果情况
管理效益
系统设置模块:系统设置主要功能是对系统中的一些可调参数及数据库中的一些内容进行增加、删除和修改等操作,使得用户能够更加灵活自主地使用软件中提供的功能。
手工控制模块:用户可以通过管理软件中的相关按钮,对路灯进行打开、关闭及调节功率等操作。系统除了实现传统路灯控制中对整条路段的控制,还可以将控制操作作用到某一盏具体的路灯上,通过无线传感网络实现了对路灯的单灯控制。时段控制模块:用户可以自定义时段控制命令,当系统打开时段控制后,一旦时间到达用户设定的边界值时,软件自动发送控制命令实现对路灯的自动化控制。在系统中最多可设定4个级别的时段划分,用户可为不同路段按其所处环境的不同,设定不同的时段级别,这种处理方法使得用户的管理更加灵活方便。
路灯状态查询模块:该模块可以实现路灯实时状态的显示,主要是通过一个不断轮询系统中路灯的线程来实现的,该线程的功能就是发送单灯状态查询命令给通信软件,然后再等待通信软件返回的路灯状态命令,(1)有返回状态,分析路灯状态与数据库中的路灯控制状态是否一致,对比一致则证明路灯工作正常,对比不一致则证明路灯出现故障,标志路灯的实时状态后,继续发送下一盏路灯的单灯状态查询命令;(2)线程在系统设定的时间范围内等不到通信软件返回的状态数据,则标志返回超时后,继续发送下一条单灯状态查询命令。
路灯信息统计模块:该模块主要包括电控箱信息列表和故障信息列表两部分。(1)电控箱信息列表功能是列出各个电控箱的工作状态,电控箱工作状态主要是通过查询心跳包信息表和路灯状态表一分钟内是否有该电控箱的发送数据,来判断电控箱工作是否正常;(2)故障列表时将出现故障的路灯记录在路灯状态记录表中,方便用户对历史数据的查询及维修时维修工单的生成。
实时数据统计模块:智能路灯管理软件与城市地理信息系统相结合的,将路灯的数据信息通过数据统计和状态模拟两种方式表现出 来。数据统计功能是对系统中的路灯状态数据做相应的统计,如亮灯率和故障率等;状态模拟则是用绘图的形式,在地图上通过不同的状态颜色标志的不同状态路灯,使用户更加直观地观测到路灯的实时状态。
经济效益 节省电缆及工程量
使用本系统无需铺设一根电缆,就可以进行各种方式的路灯管理。
无网络使用费
使用全球免费的2.4GSM私有无线网络,无网络使用费用,也不会受制于公用网络的流量、阻塞等。
节约电能
只需要在每一盏灯上安装无线单灯测控器,通过采取以“时控为主,光控为辅”的控制开关方法,预置合理的开关灯场景模式,根据城市不同时段的路灯照度要求,灵活多变地调整路灯的亮灯情况,有效地减少了开灯时间,从而节约了大量的电能。
降低维护成本
系统的自动巡灯和报警功能,减少了“巡灯”人员工作时间和车辆损耗,降低维护成本。
降低运营成本
通过减少开灯时间,能有效延长灯具的使用寿命,可有效降低运行成本,进一步提高了经济效益。
六、其他材料
无
年
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