CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG VÀ ĐIỀU KHIỂN CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG
1. Tổng quan về tình hình chiếu sáng tại việt nam
1.7. Yêu cầu kỹ thuật
1.7.3. Dự định nghiên cứu và xu hướng nghiên cứu hiện nay
Trong những năm gần đây, tình trạng thiếu hụt điện năng ngày càng trở nên trầm trọng, vấn đề về bảo tồn và tiết kiệm năng lƣợng đƣợc quan tâm hơn bao giờ hết.
Việc nâng cao hiệu quả, bảo tồn và tiết kiệm điện năng tiêu thụ của hệ thống chiếu sáng công cộng của các thành phố cấp I, cấp II đã được chính quyền địa phương hết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
sức quan tâm. Hơn nữa từ ngày 1/1/2011 Luật tiết kiệm năng lƣợng chính thức đƣợc thực hiện cùng với chỉ thị 171/TTG của thủ tướng chính phủ về việc áp dụng hệ thống điều khiển trung tâm với mục đích tiết giảm điện năng tiêu thụ, điều khiển từ xa hệ thống chiếu sáng công cộng theo ngày và theo mùa, hiện đại hóa hệ thống về mặt vận hành, nâng cao hiệu quả phục vụ của hệ thống chiếu sáng công cộng đường phố
Việc xây dựng các trung tâm điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng là việc ứng dụng các công nghệ truyền thông phù hợp. Các thông tin điều khiển đƣợc truyền từ trung tâm đến các tủ điều khiển chiếu sáng và có thể đến từng điểm sáng tùy theo cấp độ của từng công nghệ: điều khiển đóng cắt pha, điều khiển chế độ tiết kiệm năng lƣợng tại tủ điều khiển chiếu sáng, điều khiển tiết giảm công suất tại các điểm sáng và nhận các thông tin phản hồi từ các điểm sáng, lưới điện chiếu sáng, các tủ điều khiển chiếu sáng về phòng điều khiển trung tâm.
Hiện nay các công nghệ truyền thông đƣợc sử dụng cho trung tâm điều khiển gồm có 3 loại nhƣ sau:
- Mô hình 1: Tín hiệu điều khiển từ trung tâm điều khiển đến các tủ điều khiển khu vực được kết nối qua đường dây điện thoại dial-up (truyền thông qua đường điện thoại công cộng). Từ các tủ điều khiển khu vực này thông tin đƣợc truyền đến các tủ điều khiển chiếu sáng thông qua đường cáp cấp điện chiếu sáng (công nghệ truyền thông qua đường tải điện hạ thế: Power Line Communication (PLC)). Với công nghệ PLC:
tín hiệu truyền dữ liệu đƣợc điều chế với dòng điện 220V/50Hz để truyền đi mà không cần một đường dây truyền dữ liệu thứ.
Sử dụng giải pháp đường truyền thông dial-up có nhiều hạn chế cho việc quản lý vận hành, điều khiển & giám sát không đƣợc tức thời vì muốn điều khiển hoặc giám sát đến một tủ khu vực máy tính tại phòng điều khiển trung tâm phải quay số trực tiếp đến các tủ điều khiển khu vực (mỗi một lần quay số chỉ lấy đƣợc kết quả từ một tủ điều khiển khu vực, muốn lấy két quả từ tủ điều khiển khu vực khác lại phải quay số lần nữa) nên thời gian điều khiển và nhận thông tin phản hồi chậm, giám sát không tức thời cho tất cả các khu vực chiếu sáng.
Việc thiết kế các mạch truyền thông qua cáp điện chiếu sáng tại các tủ điều khiển chiếu sáng trong một khu vực là rất phức tạp khi lắp đặt đường cáp ngầm. Độ ổn định
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
của hệ thống cũng không được cao vì đường truyền PLC giữa các tủ điều khiển chiếu sáng là tương đối xa nên chất lượng truyền thông cũng không được tốt, khoảng cách tối đã giữa các tủ trong mỗi khu vực là < 2km.
- Mô hình 2: Tín hiệu điều khiển từ trung tâm điều khiển đến các tủ điều khiển khu vực được kết nối qua đường truyền ADSL. Từ các tủ điều khiển khu vực này thông tin được truyền đến các tủ điều khiển chiếu sáng và đến các điểm sáng thông qua đường truyền PLC (công nghệ truyền thông qua đường tải điện hạ thế: Power Line Communication) tận dụng đường cáp cấp điện chiếu sáng để truyền thông tin điều khiển giám sát.
Với giải pháp này việc thiết kế lắp đặt phải đƣợc lắp đặt đồng bộ cả thiết bị điều khiển và thiết bị tiết kiệm năng lƣợng cho từng điểm sáng vì vậy giá thành đầu tƣ rất lớn.
Giải pháp này đã đƣợc áp dụng tại Trung tâm điều khiển chiếu sáng công cộng Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên đây là giải pháp truyền thông có dây nên giá thành lắp đặt cao và vận hành hệ thống cũng mất nhiều nhân công.
- Mô hình 3: Sử dụng mạng không dây GSM/GPRS để điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng. Tín hiệu điều khiển từ trung tâm điều khiển đến các tủ điều khiển chiếu sáng và ngƣợc lại đƣợc truyền qua mạng không dây, truyền thông từ tủ điều khiển đến các điểm sáng qua cáp điện chiếu sáng (PLC).
Ứng dụng giải pháp này sẽ giảm bớt đƣợc cấp điều khiển khu vực, chỉ còn 2 cấp điều khiển là tủ điều khiển trung tâm và tủ điều khiển chiếu sáng. Đường truyền tín hiệu từ trung tâm điều khiển đến các tủ điều khiển chiếu sáng sử dụng đường truyền không dây (sử dụng mạng GSM/GPRS). Từ tủ điều khiển chiếu sáng thông tin đƣợc truyền đến các điểm sáng thông qua đường truyền PLC, sử dụng cáp điện chiếu sáng hiện có cấp nguồn cho lưới đèn để truyền thông tin giám sát điều khiển đến từng điểm sáng.
Mô hình này là mô hình ứng dụng hiện đại nhất hiện nay, là giải pháp đã đƣợc quốc tế thừa nhận trong lĩnh vực điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng công cộng. Là đường truyền không dây nên có thể lắp đặt tại bất cứ vị trí nào, có vùng phủ sóng không hạn chế, dễ dàng mở rộng hệ thống. Không làm ảnh hưởng đến các cơ sở hạ tầng đã xây dựng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Giá thành đầu tư theo mô hình này là phù hợp với các thành phố nước ta. Các thành phố có thể đầu tư theo từng bước tuỳ theo các cấp độ vận hành theo yêu cầu thực tế của từng địa phương:
+ Điều khiển, giám sát đến tủ điều khiển chiếu sáng: Lắp đặt thiết bị điều khiển tại tủ, thiết bị tiết giảm công suất tại tủ.
+ Điều khiển, giám sát đến từng đèn nhằm tiết kiệm điện năng. Có thể điều khiển và kết nối với nhiều loại balast và bộ tiết giảm công suất khác nhau của nhiều hãng sản xuất.