簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：本文探討了智慧斷路器在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過分析智慧斷路器的技術(shù)特點和智能路燈控制系統(tǒng)的需求，提出了基于智慧斷路器的智能路燈控制方案。研究表明，智慧斷路器能夠有效提升路燈系統(tǒng)的能源效率、安全性和管理便捷性。文章詳細(xì)闡述了系統(tǒng)架構(gòu)、功能實現(xiàn)和應(yīng)用效果，為智慧城市建設(shè)提供了新的思路和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 智慧斷路器；智能路燈；物聯(lián)網(wǎng)；節(jié)能控制；遠(yuǎn)程監(jiān)控

引言

   隨著城市化進(jìn)程的加快和智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)面臨著能耗高、管理效率低、維護(hù)成本高等問題。智慧斷路器作為一種新興的智能化電氣設(shè)備，集成了實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、故障診斷等功能，為智能路燈控制系統(tǒng)的升級提供了新的解決方案。本文旨在探討智慧斷路器在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析其技術(shù)優(yōu)勢和實踐效果，為智慧城市建設(shè)提供參考。

一、智慧斷路器的技術(shù)特點

   智慧斷路器是一種集成了智能化功能的斷路器，它結(jié)合了傳統(tǒng)斷路器的保護(hù)功能與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)。它能夠?qū)崟r監(jiān)測電路中的電壓、電流、功率等參數(shù)，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)分析。智慧斷路器的主要功能包括過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)等安全功能，以及電能計量、故障診斷、遠(yuǎn)程操作等智能化功能。

相比傳統(tǒng)斷路器，智慧斷路器具有顯著優(yōu)勢。它能夠?qū)崿F(xiàn)精確的電力參數(shù)監(jiān)測和故障預(yù)警，大大提高了電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時，智慧斷路器支持遠(yuǎn)程控制和自動化操作，極大地提升了管理效率和便捷性。此外，智慧斷路器還能夠收集和分析用電數(shù)據(jù)，為能源管理和優(yōu)化提供有力支持。

• 過載和短路保護(hù)：與傳統(tǒng)斷路器一樣，提供電路過載和短路的保護(hù)功能。

• 實時監(jiān)測：監(jiān)測電壓、電流、功率、電能等參數(shù)。

• 遠(yuǎn)程控制：通過手機(jī)APP或電腦遠(yuǎn)程控制斷路器的開關(guān)狀態(tài)。

• 故障報警：在檢測到異常（如過壓、欠壓、漏電等）時發(fā)出警報。

• 電能管理：記錄電能消耗數(shù)據(jù)，幫助用戶優(yōu)化用電。

• 自動恢復(fù)：在故障排除后，可自動恢復(fù)供電。

• 數(shù)據(jù)分析：通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和趨勢預(yù)測。

二、智能路燈控制系統(tǒng)的需求分析

   傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)通常采用定時或光控方式，存在能源浪費、管理不便等問題。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和節(jié)能環(huán)保要求的提高，傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)已難以滿足現(xiàn)代城市管理的需求。智能路燈控制系統(tǒng)應(yīng)運而生，它能夠根據(jù)環(huán)境光照、交通流量等條件自動調(diào)節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)精細(xì)化管理和節(jié)能控制。

智能路燈控制系統(tǒng)的主要功能需求包括：遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)節(jié)、故障自動檢測和報警、電能計量和數(shù)據(jù)分析、節(jié)能控制和策略優(yōu)化等。這些功能需求對系統(tǒng)的可靠性、實時性和智能化水平提出了較高要求。智慧斷路器的引入，為滿足這些需求提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

三、智慧斷路器在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

   基于智慧斷路器的智能路燈控制系統(tǒng)架構(gòu)主要包括智慧斷路器、通信網(wǎng)絡(luò)、控制中心和應(yīng)用軟件四個部分。智慧斷路器負(fù)責(zé)路燈的電力監(jiān)測和控制，通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，控制中心進(jìn)行集中管理和決策，應(yīng)用軟件提供用戶界面和數(shù)據(jù)分析功能。

   系統(tǒng)功能實現(xiàn)方面，智慧斷路器通過實時監(jiān)測路燈的電力參數(shù)，實現(xiàn)故障預(yù)警和自動保護(hù)。同時，它支持遠(yuǎn)程控制和調(diào)節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)節(jié)能管理。智慧斷路器還能夠收集用電數(shù)據(jù)，為路燈系統(tǒng)的優(yōu)化和維護(hù)提供依據(jù)。此外，系統(tǒng)還支持與其他城市管理系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)更廣泛的智慧城市應(yīng)用。

實時監(jiān)控頁面

   用戶可在APP查看對應(yīng)斷路器的詳情，包含實時數(shù)據(jù)，實時狀態(tài)，歷史曲線等

   應(yīng)用效果分析表明，基于智慧斷路器的智能路燈控制系統(tǒng)能夠顯著提高能源效率，降低維護(hù)成本，提升管理效率。實際案例顯示，該系統(tǒng)可實現(xiàn)20%-40%的節(jié)能效果，同時大大減少了人工巡檢和維護(hù)的工作量。系統(tǒng)的可靠性和智能化水平也得到了用戶的高度評價。

4.安科瑞智慧用電安全云平臺

4.1概述

   安科瑞智慧用電安全云平臺具有智能化、人性化等優(yōu)點，通過創(chuàng)新的智能傳感器能準(zhǔn)確實時地監(jiān)測線路中的漏電、電流、溫度等變化，數(shù)據(jù)實時傳送至云平臺，從而實現(xiàn)電氣安全數(shù)據(jù)從現(xiàn)場到云端以及從云端到APP的合理傳輸，實現(xiàn)漏漏電、電弧、過載、短路、線纜溫度異常等多項電氣安全危害大數(shù)據(jù)分析。當(dāng)線路中漏電、電流、溫溫度發(fā)生異常達(dá)至預(yù)警值，可馬上發(fā)出報警信號并準(zhǔn)確報出故障點，手機(jī)APP自動通知相關(guān)人員，促使相關(guān)人員及時排查電氣火災(zāi)隱患的目的。

4.2平臺主要功能

（1）無人化數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對剩余電流、短路、過溫度、過載、過壓、欠壓等電氣故障進(jìn)行24H不間斷監(jiān)控、報警、記錄。更可接入煙感，攝像頭和故障電弧等其他傳感器。

（2）訪問方便平臺可通過瀏覽器、APP等方式訪問所有軟件功能，查看數(shù)據(jù)和接收報警信息

（3）遠(yuǎn)程控制便捷地對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過手機(jī)或網(wǎng)站能夠遠(yuǎn)程對具體設(shè)備實施緊急拉閘、設(shè)置報警參數(shù)等控制指令。

（4）消息提醒異常情況可通過短信、郵件、APP推送、語音外呼、語音播報通知等多種方式給出報警提示

（5）數(shù)據(jù)和隱患分析平臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，生成對應(yīng)項目的用戶報告，為領(lǐng)導(dǎo)制定電氣安全整頓計劃和能耗節(jié)約方案提供依據(jù)和參考

（6）權(quán)限適配平臺可支持用戶任意創(chuàng)建角色和分配功能，使平臺更加適用于對應(yīng)行業(yè)

（7）運維管理云平臺提供對隱患的處理。能夠制定巡檢計劃，方便對設(shè)施的定期查看，保證設(shè)備的正常運行。提升運維人員工作效率

（8）安全性平臺記錄每一次用戶的登錄記錄和操作記錄。確保對設(shè)備的每一次操作都可進(jìn)行歷史跟蹤

3.2.1能耗分析與調(diào)控

   Acrel-could EIOT系統(tǒng)可對小區(qū)整體監(jiān)測支路的電、水、氣、冷、熱等分類能源消耗，能耗超標(biāo)時觸發(fā)報警，根據(jù)不同時段的用電需求與電力容量情況，制定科學(xué)合理的負(fù)荷調(diào)控策略。在用電高峰時段，系統(tǒng)自動識別非關(guān)鍵負(fù)荷，通過遠(yuǎn)程控制手段，如對部分公共區(qū)域照明亮度進(jìn)行適當(dāng)降低、對一些可錯峰使用的設(shè)備進(jìn)行分時控制等，實現(xiàn)電力負(fù)荷的削峰填谷，確保小區(qū)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。例如，在夏季晚間用電高峰，系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)小區(qū)內(nèi)景觀照明的亮度與開啟時間，將節(jié)省下來的電力容量分配給居民生活用電，有效緩解電力容量不足的壓力，避免因過載導(dǎo)致的電壓波動與跳閘現(xiàn)象。

4.2.2能源數(shù)據(jù)采集與檢測

   Acrel-could EIOT系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集功能，能夠?qū)吓f小區(qū)內(nèi)各住戶、各區(qū)域的電力參數(shù)進(jìn)行高精度、實時的采集。包括電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率等多維度數(shù)據(jù)，通過智能電表與傳感器網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)。

   系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，可及時發(fā)現(xiàn)線路老化導(dǎo)致的電流異常波動、設(shè)備老化引發(fā)的功率不穩(wěn)定等潛在安全隱患。例如，當(dāng)某條線路因絕緣老化出現(xiàn)漏電，電流值微小變化可被系統(tǒng)敏銳捕捉，立即發(fā)出預(yù)警信號，通知維護(hù)人員進(jìn)行檢修，有效預(yù)防因設(shè)施老化引發(fā)的安全事故。

4.2.3智能報警與故障診斷

   該系統(tǒng)基于先進(jìn)的算法與數(shù)據(jù)分析模型，能夠?qū)Σ杉降碾娏?shù)據(jù)進(jìn)行實時智能分析，對可能出現(xiàn)的用電安全問題進(jìn)行提前預(yù)警。如預(yù)測到某區(qū)域電力負(fù)荷即將超過線路承載能力，或某設(shè)備因老化可能發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并提供詳細(xì)的故障診斷信息，包括故障位置、故障類型以及可能的影響范圍等。

   這有助于維護(hù)人員快速定位問題，及時采取措施進(jìn)行修復(fù)，大大降低了因電力故障引發(fā)安全事故的風(fēng)險，同時也減少了因故障排查時間長導(dǎo)致的居民用電不便。

4.2.4遠(yuǎn)程運維管理

   借助互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，管理人員可以通過電腦或手機(jī)端遠(yuǎn)程訪問 Acrel - could EIOT 系統(tǒng)，實現(xiàn)對小區(qū)電力設(shè)施的遠(yuǎn)程運維與管理。無需到現(xiàn)場即可對電表、配電箱等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測與控制操作。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某住戶存在違規(guī)用電行為或電力系統(tǒng)需要緊急維護(hù)時，可遠(yuǎn)程切斷相應(yīng)電源；在問題解決后，又能遠(yuǎn)程恢復(fù)供電，極大地提高了電力管理的便捷性與時效性。同時，系統(tǒng)還可記錄所有遠(yuǎn)程操作日志，便于追溯與管理，保障電力運維工作的規(guī)范化與安全性

4.2.5消防設(shè)備管理

   設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測：對老舊小區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備，如滅火器、消火栓、消防泵等進(jìn)行實時監(jiān)測，掌握設(shè)備的運行狀態(tài)、維護(hù)情況和使用期限等信息。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或需要維護(hù)時，系統(tǒng)會及時發(fā)出提示，確保消防設(shè)備始終處于良好的運行狀態(tài)，以便在發(fā)生火災(zāi)時能夠正常使用。

4.2.6智能微型斷路器

   ASCB1系列智能微型斷路器由智能微型斷路器與智能網(wǎng)關(guān)兩部分組成，可用于對用電線路的關(guān)鍵電氣因素，如電壓、電流、功率、溫度、漏電、能耗等進(jìn)行實時監(jiān)測，具有遠(yuǎn)程操控、預(yù)警保護(hù)、短路保護(hù)、電能計量統(tǒng)計、故障定位等功能，應(yīng)用于戶內(nèi)建筑物及類似場所的工業(yè)、商業(yè)、民用建筑及基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域低壓終端配電網(wǎng)絡(luò)。

設(shè)備層：通過智能微型斷路器監(jiān)測到每一個細(xì)分回路的電壓、電流、功率、電能、溫度和漏電等參量。

傳輸層：智能網(wǎng)關(guān)和智能微型斷路器連接，接收智能微型斷路器的數(shù)據(jù)，再通過網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)至云平臺。

應(yīng)用層：云端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析，通過電腦和手機(jī)接收報警信息，查看用電數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程分級控制用電回路的通斷。智慧用電系統(tǒng)實現(xiàn)了對前端各類用電設(shè)備的遠(yuǎn)程集中管理化、精細(xì)化管理。為各大用電場所提供了完善可靠的遠(yuǎn)程集中可測、可監(jiān)、可控、可視的智能化手段，進(jìn)一步提升了遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的風(fēng)險預(yù)警能力和管理效率

4.2.7故障電弧探測器

   采用導(dǎo)軌式安裝，利于小區(qū)改造。組網(wǎng)靈活，主機(jī)加故障電弧兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，性價比高，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)，通訊實時性高，小區(qū)值班人員可實時查看信息，考慮老舊小區(qū)環(huán)境復(fù)雜，適用多臺主機(jī)組網(wǎng)，方便區(qū)域化管理。

五、結(jié)論

   智慧斷路器在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為城市照明管理提供了創(chuàng)新的解決方案。通過智慧斷路器的實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)分析功能，智能路燈系統(tǒng)實現(xiàn)了更高的能源效率、安全性和管理便捷性。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，智慧斷路器在智能路燈及其他城市基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用前景將更加廣闊。建議在城市規(guī)劃和智慧城市建設(shè)中，充分考慮智慧斷路器的應(yīng)用，推動城市管理的智能化和可持續(xù)發(fā)展。