DSpace at VNU: Thiết kế và xây dựng bộ điều khiển điểm sáng trong hệ thống chiếu sáng đô thị

Thiết kế và xây dựng bộ điều khiển điểm sáng
trong hệ thống chiếu sáng đô thị
Trần Quang Sơn
Trường Đại học Công nghệ
Luận văn Thạc sĩ ngành: Kỹ thuật Điện tử; Mã số: 60 52 70
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thăng Long
Năm bảo vệ: 2011
Abstract: Tổng quan về thiết kế và xây dựng bộ điều khiển điểm sáng trong hệ thống
chiếu sáng đô thị. Nghiên cứu công nghệ PLC của Echelon và ứng dụng trong điều
khiển điểm sáng theo chuẩn Lonworks. Đưa ra mô hình giám sát và điều khiển đến
từng điểm sáng trong hệ thống chiếu sáng đô thị. Thiết kế và thực nghiệm bộ điều
khiển điểm sáng trong hệ thống chiếu sáng đô thị. Phân tích và đánh giá các kết quả
thực nghiệm đạt được.
Keywords: Kỹ thuật điện tử; Chiếu sáng; Đô thị; Bộ điều chỉnh điện
Content

Hệ thống chiếu sáng công cộng là một thành phần cấu thành không thể thiếu
trong tổng thể hệ thống các công trình kỹ thuật cơ sở hạ tầng đô thị , đóng vai trò
quan trọng trong việc bảo đảm an toàn giao thông, tăng cường trật tự an ninh đô thị,
làm đẹp cảnh quan môi trường vào ban đêm. Tại các nước phát triển, điện năng
dùng cho chiếu sáng chiếm từ 8 - 13% tổng điện năng tiêu thụ.[i]
Việc nâng cao chất lượng chiếu sáng không chỉ nhằm mục đích thoả mãn
nhu cầu ngày càng tăng của cuộc sống mà hơn nữa còn chính là một trong những
sách lược toàn cầu trong việc tiết kiệm nằng lượng và bảo vệ môi trường. Nhiệm vụ
thiết kế đô thị đi đôi với bảo vệ môi trường bền vững là một đòi hỏi cấp thiết. Ta
hãy lấy một con số để nghĩ: Tại Mỹ phần năng lượng điện dành cho chiếu sáng
chiếm khoảng 19%, hơn nửa phần trong đó bị tiêu phí vì sử dụng công nghệ chiếu
sáng hiệu suất thấp. Với công nghệ chiếu sáng hiệu suất cao sẽ tiết kiệm được
khoảng 10% năng lượng, tương đương với việc giảm 232 tấn khí thải CO 2 do các
nhà máy điện thải ra hoặc do hàng triệu xe ô tô thải ra bầu khí quyển.[ii]
Thực trạng chiếu sáng đô thị lúc đó vẫn còn rất kém, lạc hậu so với các đô

thị trong khu vực [iii]. Các hệ thống chiếu sáng chưa được điều khiển tự động hoá
hoặc mới ở mức bán tự động hoá.
Trong tình hình khan hiếm các nguồn năng lượng ở nước ta, đã đạt ra nhu
cầu cấp thiết phải có mô hình quản lý và sử dụng năng lượng hợp lý trong chiếu


sáng đô thị. Thủ tướng chính phủ đã ra Nghị định 79/2009/NĐ-CP và Quyết định
số 1874/QĐ-TTg, để nhằm đến mục đích “Chiếu sáng hiệu suất cao”, tiết kiệm điện
năng tiêu thụ. [iv] [v]
Rất nhiều giải pháp nhằm tiết kiệm điện năng tiêu thụ trong chiếu sáng đô thị
đã được đưa ra, giải pháp ngắn hạn có, giải pháp dài hạn cũng có. Các giải pháp
ngắn hạn thường có giá thành thấp, triển khai nhanh chóng nhưng không đem lại
hiệu suất sử dụng điện năng cũng như hiệu suất chiếu sáng cao. Vấn đề là, vẫn phải
chú trọng vào một giải pháp tổng thề và dài hạn cho hệ thống chiếu sáng đô thị.

Công nghệ hiệ n đ ạ i, kỹ thuậ t tiên tiế n, tiế t kiệ m và an toà n đ ang là
nhữ ng mụ c tiêu quan trọ ng trong đ ổ i mớ i hoạ t đ ộ ng củ a ngà nh chiế u
sáng công cộ ng đ ô thị
Để thực hiện các mục tiêu trên, một số giải pháp tập trung là:
- Xây dựng các trung tâm điều khiển hệ thống chiếu sáng công công đô thị
tại các đô thị loại 1 và loại 2. Với việc xây dựng trung tâm điều khiển này chúng ta
mới điều khiển, kiểm sóat và quản lý tới từng điểm sáng và tại mọi thời điểm …
[vi]
Mục tiêu trong luận văn này, tôi muốn thiết kế và xây dựng một bộ điều
khiển tại điểm sáng tích hợp vào được hệ thống chiếu sáng đô thị hiện có ở Việt
Nam. Từ đó điều khiển đến tiết giảm công suất tiêu thụ đến từng điểm sáng. Trong
luận văn này tôi sử dụng công nghệ truyền thông qua đường điện lưới của hãng
Echelon, tích hợp hai phương pháp tiết giảm công suất của bóng HPS bằng cắt pha
nhờ Triac và điều khiển chấn lưu hai mức công suất.
References

Tiếng Việt
1. Kỹ sư Q. Hòa (2011), Chiếu sáng đô thị: Nhìn từ góc độ kinh tế và phát triển Vai trò của chiếu sáng quảng cáo và trang trí trong phát triển kinh tế và du lịch. Báo
Ánh sáng & Cuộc sống, 14/06/2011.
1. Ths. Nguyễn Văn Điền (2007), Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật Hạ tầng & Môi
trường đô thị, Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội, Bài tham luận tại Hội nghị Chiếu sáng
toàn quốc lần thứ III, tháng 11/2007.
1. Hội nghị chiếu sáng đô thị lần thứ nhất (04/1992), Bản báo cáo tổng kết hội
nghị, tr.5.
1. Quyết định số 1874/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ, Phê duyệt định hướng
phát triển chiếu sáng đô thị Việt Nam đến năm 2025, tr.1-7.
1 Nghị định số 79/2009/NĐ-CP (28/09/2009) của Chính phủ về Quản lý chiếu
sáng đô thị.

2


1. TS. Nguyễn Hồng Tiến (2011) Phó Cục trưởng Cục Hạ tầng kỹ thuật - Bộ Xây
dựng, Chiếu sáng đô thị Việt Nam - Giải pháp nâng cao công nghệ và tiết kiệm năng
lượng, Báo Ánh sáng & Cuộc sống, 30/05/2011.
1. Nguyễn Mạnh Hà (2009), Bài giảng kỹ thuật chiếu sáng đô thị, tr. 7-59, Trường
đại học kiến trúc Đà Nẵng.
1. Nguyễn Trường Phi, BACnet, LonMark và Modbus: Như thế nào và vì sao
chúng hoạt động, dịch giả trích từ bài viết của tác giả James Piper,
/>
Tiế ng Anh
1. Echelon Corporation, Introduction to the LONWORKS® System, p.10 – 78.
1. CENELEC EN 50065-1:2001 “Signaling on low-voltage electrical installations
in the frequency range 3kHz to 148.5kHz” Part 1 “General requirements, frequency
bands and electromagnetic disturbances,”.

1. Clay Bilby, EMC Applications Engineer, Echelon Corporation, PL 3120® / PL
3150® Smart Transceiver Data Book, p.21 – 100.
1. Echelon Corporation, Neuron C Programmers Guide, p.1 – 86.
1. Echelon Corporation, iLON SmartServer User’s Guide, p.201.
1. Dale Wilken, Balu Ananthanarayanan, Patrick Hasson (2001), “European Road
Lighting Technologies”, Federal Highway Administration, pp. 6-13.
1. Gordon MacNee; Jennic/Special-Ind (2009),Benefits of Wireless Control of
Street Lighting An Intelligent lighting system based on IEEE802.15.4 Global. P.1-27.
1. Công ty Hapulico (2007), Đèn chiếu sáng đường phố 2007, tr.1-6.
1. Analog Device (2010), Datasheet, Single-Phase Multifunction Metering IC with
di/dt Sensor Interface ADE7753, p.1-60.
1. Henry W. Ott, John Wiley & Sons (1988), Noise Reduction Techniques in
Electronic Systems, 2nd ed, p.45.
1. Dallas Semiconductor, DS1307 64 x 8 Serial Real-Time Clock, p.1-13

3


4