项目简介：
七里铺至韩门道路工程项目位于郑州巩义市，道路起点为巩义市韩门村接中原路，终点至S312互通式立交，实现与S312的互联互通。该项目所处地形复杂，地势起伏较大，受地形及泥岩沙岩影响，照明器具所需地下管线预埋工作无法开展，存在施工难度大、成本高、危险性大、取电难等问题。 基于此种原因，此路段最终确定安装一体化太阳能智慧路灯。一体化太阳能智慧路灯使用24V安全电压供电，灯具集太阳能电池板、光源模组、锂电池、物联网智能控制器于一体，解决了用电难问题。一体式设计具有减少风阻、安装方便、节能环保、使用寿命长，防盗等优点，实现了在不能保证市电供应前提下的二级道路照明。项目经第三方检验机构现场测试，满足该道路的照明设计标准。

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照明技术指标：
光源、灯具、功率：
1）主线段、仁存沟互通段道路灯采用12.5米高单臂飞翔造型路灯杆，配置LED150W一体化太阳能智慧路灯；
2）七里铺互通段道路采用12.5米高单臂祥云造型路灯杆，配置LED150W一体化太阳能智慧路灯；
3）互通区照射面积广，采用30米12*LED240W市电高杆灯以加强照明。

设计标准：
主干路机动车道平均亮度度约为：1.8cd/m2，次干路机动车道平均亮度度约为：1.2cd/m2，支路机动车道平均亮度度约为：0.6cd/m2，主干路与主干路、次干路、支路交叉口平均照度50lx，次干路与次于路、支路交叉口平均照度30lx，支路与支路交叉口平均照度20lx。

用电量及实际效果：
本着满足照明设计标准的原则，并在此基础上实现节能。本项目通过智能管控系统，对灯具进行分时段控制，设置前3小时亮度70%，中间7小时亮度50%，后2小时亮度60%，平均亮灯功率85W，各功率在相应时间段已完全满足客户需求。经统计，每灯每天可节省运营用电量约1kwh，此项目共布置一体化太阳能智慧路灯366基，每天节省运营用电量约366kwh。

数量：
本次设计共布置12.5米一体化太阳能智慧路灯366基。其中，仁存沟互通立交设置117套一体化太阳能智慧路灯、2套30米市电高杆灯；主线、七里铺互通段设置249套一体化太阳能智慧路灯、4套30米市电高杆灯。

该项目实现了在不能保证市电供应区域的道路照明，经第三方检验机构进行现场测试，实际照明效果满足该道路的照明设计标准。打破了一体化太阳能智慧路灯只能用于农村以及乡镇道路的限制，实现在二级公路的标准照明。

节能措施及效果：
1、严格遵循《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2015，保证一个合理亮度、照度和均匀度，避免眩光产生；
2、采用高光效的PCT5050节能光源，8C1B灯珠，光源色温4000-5700K,显色指数75-85,发光效率≥1601m/W,防护等级：IP66,工作环境温度：-40℃~50℃，光源寿命70000H,寿命是同等类型传统光源的5-8倍。该光源采用28颗灯珠合一，光源透镜采用自主研发的胶体填充，实现灯珠与透镜间的零空气间隔，透光率最高可达到98%，并且采用竖向截光型配光。光源采用EMC倒装支架加一次性封装透镜结构制作，克服了因平面封装全反射而造成的光效不高的缺陷，相比平面封装结构提升光效约8％-12％；散热器使用铝合金6060-T5挤出成型并氧化处理。
3、本工程采用一体化太阳能智慧路灯，采用晶体硅太阳能电池供电，绿色无污染，且无需占用市电资源。 整个项目采用150W太阳能灯头共366个，每灯每小时节约用电0.15千瓦时（整灯全太阳能供电，不占用任何市电资源），每天平均按12个小时工作计算，本项目每年共节约电量约24万千瓦时，折算节约标准煤96吨，减少65吨碳粉尘排放污染；
4、积极引进先进的节能管理手段，大力采用高科技节能产品，采用物联网智能控制系统，通过客户端对地图上的每盏路灯、每条线路进行实时状态监控。发生故障时主动上报,并可以通过客户端进行精确地理定位,获取故障灯具的发生路段、发生时间、故障类型及以往运行记录，对后期的日常巡检、运维、不同季节不同时段亮灯策略制定提供了强有力支撑，日常保证亮灯率在99%以上，维修时效在24小时以内。随季节变化智能控制开关及亮度；根据夜间车流量、人流量调节适宜照明亮度，实现每天节能效果平均达到15% 左右。

照明设计创新点：
1、路灯采用PCT5050高光效光源，8C1B灯珠，发光效率≥1601m/W,光源寿命70000H,寿命是同等类型传统光源的5-8倍，28颗灯珠合一，光源透镜采用自主研发的胶体填充，实现灯珠与透镜间的零空气间隔，透光率达最高可达到98%，并且采用竖向截光型配光，光源采用EMC倒装支架加一次性封装透镜结构制作，克服了因平面封装全反射而造成的光效不高的缺陷，相比平面封装结构提升光效约8％-12％。
2、蓄电池采用容量军工级全新正A级磷酸铁锂电池，容量大于25.6V/75AH，完全充放电次数≥4000次，自主研发的8串BMS（电池管理系统），用于电池组的监控、计算、通信和保护，可监控电池组的各种状态指标。包括电压(单节电芯的电压、总电压)检测、温度(平均温度、单个电芯的温度)检测、输入/输出电流控制、单节电芯的健康状况评估，以及电芯的均衡状态控制等模块。具有过充、过放、过流、过温、短路等保护，具有自动均衡功能。BMS使电池能时刻保持优良的一致性，且时刻采集每节电芯的实时电压和温度，并与物联网控制器串口通信，可实时把电池的详细数据通过无线通讯上报至平台，以便实时跟踪监控电池的健康状态，提高锂电池使用过程中的可靠性、安全性和电池寿命。
3、采用物联网MPPT恒流控制器
具有全动态MPPT功能，实时追踪太阳能板最大功率点，根据软件的核心算法实时动态调节PWM的占空比，使其光伏板的电压、电流乘积一直处于最大值，显著提高太阳能板发电量；MPPT追踪效率＞99.9%，充电转换效率≥98%，放电转换效率≥98%，调光精度为1%。工作温度：-35℃~65℃。结合公司的核心专利《基于物联网的天气自适应太阳能路灯控制系统》和《物联网光能智慧路控制系统》，捕捉微光下光伏板的微弱电流并储存至蓄电池内，提高阴雨天气的发电效率。与市场其他同类产品相比，阴雨天气发电量提高3-5倍。MPPT原理及主要功能如下：
MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。
MPPT控制器主要功能：检测主回路直流电压及输出电流，计算出太阳能阵列的输出功率，并实现对最大功率点的追踪。扰动电阻R和MOSFET串连在一起，在输出电压基本稳定的条件下，通过改变MOSFET的占空比，来改变通过电阻的平均电流，因此产生了电流的扰动。同时，光伏电池的输出电流电压亦将随之变化，通过测量扰动前后光伏电池输出功率和电压的变化，以决定下一周期的扰动方向，当扰动方向正确时太阳能光能板输出功率增加，下周期继续朝同一方向扰动，反之，朝反方向扰动，如此，反复进行着扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点。（附MPPT系统图）
4、具备多种智能监控和网络功能
1）具有物联网无线通讯功能，可通过Cat-1/4G通讯模块实现控制器远程连接；
2）多种人机操作方式。可通过微信小程序，或者电脑PC端，对路灯进行远程监控、实时控制，并可以查看太阳能板、锂电池、LED光源的历史数据；
3）实时监控太阳能板电压、电流；锂电池电压、电流；LED电压、电流等系统参数和设备状态，能实时故障自动报警；控制系统在检测到常规故障(如充放电异常、电压异常等)信息时,优先自行修复,并并通过数据的远程传输，将故障信息通过微信小程序/PC端提示；
4）具备光控/时控混合策略控制，6段可选时控策略，可根据用户需求自动调节负载亮度时间和功率；具有智能功率，根据锂电池剩余电量自动调节负载功率；可根据当地天气预报情况，自动调节负载的亮灯时间和功率，提高整灯续航能力；
5）具备远程监控功能，通过客户端对地图上的每盏路灯、每条线路进行实时状态监控。发生故障时主动上报,并可以通过客户端进行精确地理定位,获取故障灯具的发生路段、发生时间、故障类型及历史运行记录等；
6）控制模块内置4G无线通讯模块和GPS定位功能，特殊原因掉线后具备脱网运行功能。
MPPT系统图如下：

项目实际运行评价：
七里铺至韩门道路S312七里铺互通式立交连接线工程和仁存沟互通立交工程位于郑州巩义市，由河南睿光新能源科技有限公司负责照明工程的供货并施工。
项目施工中，该单位选派经验丰富的施工团队，制定了详细周密的施工组织设计。施工中精益求精，采用新技术、新工艺、新材料，在整个施工过程中，积极接受和配合各监管单位监督工作，各项质量安全管理措施到位，工程质量信得过。自2022年10月竣工以来，未发现任何质量问题，工程质量标准定为“合格”工程。
本工程采用一体化太阳能智慧路灯，节省了每年政府电费财政支出，且环保无污染，并通过智能管控系统，对灯具进行分时段控制，设置前3小时亮度70%，中间7小时亮度50%，后2小时亮度60%，平均亮灯功率85W，各功率在相应时间段完全满足照明需求。初步统计，每灯每天可节省用电量约1kwh，该系统使得我区内路灯管理工作变得精细、智能。
总体来说，该单位以高标准、严要求打造出一座优质精品工程，让我单位使用起来放心满意。

获奖情况：
2024年2月 获得河南照明学会评选的“第十一届中原照明奖（照明工程类）贰等奖”

申报单位介绍：
河南睿光新能源科技有限公司位于郑州国家高新技术产业开发区长椿路12号，是一家新能源开发应用及智慧终端设备开发的高科技型物联网照明企业。 主营业务包括研发、生产、销售：物联网太阳能智慧路灯/景观灯；物联网市电智慧路灯/景观灯；智慧灯杆/综合杆/智慧庭院灯/智慧垃圾桶/智慧座椅/智慧公交站；光伏电站开发及应用等产品。旨在绿色低碳、节能环保的基础上建立万物互联的信息应用平台。 公司成立至今，先后获得国家高新技术企业、国家科技型中小企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家知识产权优势企业、河南省瞪羚企业、两化融合贯标企业等多项重要荣誉。此外，获得国家级专利及软件著作权90余项：其中包括发明专利证书26项、实用新型专利证书39项、外观设计专利证书7项、软件著作权21项。 公司致力于物联网智慧照明技术的研发。特别是针对太阳能路灯存在的阴雨天灭灯、照度低、寿命短、智能化程度低等痛点问题，自主研发微光发电技术、高光效光源技术、物联网智能控制系统、太阳能系统定制化配置等核心技术，解决行业和市场面临的难题，提升太阳能路灯稳定性和续航能力。 自成立以来，公司承接省内外一百多个项目。包括郑州市高新区紫荆科技园周边道路、惠济区黄河生态廊道、巩义七里铺——韩门路段、郑州中学、中牟县贫困村、海南琼海博鳌段一期等诸多标杆工程。凭借高新技术和优质的产品服务，解决照明细分领域的行业难题，实现照明绿色低碳、智慧化发展，提升城市综合管理服务能力。