人與人之間進行通信的網絡,叫做人聯網。物與物之間進行通信的網絡,叫做物聯網。在我們已經基本上實現了人與人之間隨時隨地連接的當下,通信人開始把目光轉移到了“物”的身上,把所有的物體,都連到網絡里面來。例如,城市景觀照明的智控系統。——林軍
林軍
北京信達電通科技發展有限公司 總工程師
中山大學半導體照明技術研究中心 技術顧問
從事城市照明智控系統研究三十余年
代表作品:西藏拉薩大昭寺建筑外立面照明控制工程、國家游泳中心(水立方)LED媒體立面設計、北京世貿天階LED天幕工程、上海中心外立面景觀亮化工程等。
一、城市照明管理的現狀及需求
停留在手動、時控、短信的落后控制方式,只提供開關而無法實現數據統計和管理的單一系統功能,缺乏有效的節能管理機制和維護機制...這些城市照明控制系統現狀已經無法滿足管理者的控制需求。
領導參觀、臨時活動、重大事件等臨時調整開關燈時間的情況時有發生,需要隨時調整景觀照明的開、關燈時間并進行應急調度,傳統的控制方式無法即時實現。
城市夜景通常需要在不同的時候開啟不同的照明場景以適應不同的照明需要,傳統的照明控制設備控制策略簡單,越來越不能適應城市夜景照明管理的要求。
城市夜景照明范圍較大,分布散亂,現場調控和人工巡檢工作量大,運作成本高,且巡檢誤判率和漏判率高,難以及時發現照明故障。
城市夜景照明往往需專業人員和大量的車輛對專業設備和系統進行日常維護,維護效率低且成本較高。
用戶需求在不斷變化,設備功能在不斷完善,系統程序和設備程序的及時升級能夠有效保障用戶投資不受貶值。目前的景觀亮化控制系統均不支持設備遠程升級,設備程序的升級換代難以實現,用戶投資容易貶值。
做為城市管理者,各種各樣的管理問題接踵而至:
突然通知,今晚要調整開關燈時間;
市民投訴市場熱線,某路段路燈好幾天都不亮了;
某路段電纜被偷了,造成大面積滅燈;
固定的人員、車輛巡查照明設施消耗大量的人力物力財力;
照明設施開關燈時間控制不合理造成了大量的電力資源浪費。
現代城市照明控制管理系統中,要求在實現照明效果的同時,更加注重集中管理操作的便捷性及場所性,以及設備的安裝方便可靠。對于城市大面積的控制區域,用有線的方式來實現智能照明控制非常困難,首先改造項目中大面積的穿管布線對施工帶來很大的麻煩,區域內繁華的商業區,繁忙的交通要道等障礙,施工起來更加不便。再者,配電箱多安裝點分散,不宜用有線方式進行連接控制,同時本著節約成本的原則,采用無線方式來實現對整個區域道路燈光的智能化控制是最優化最合理的方式。
另外,城市照明消耗大量的電能,在節能成為國家基本國策的今天,如何既保證城市美化和照明安全,又做到節能,是對城市照明管理者提出的新要求。在國家提出“節能減排條例中”明確規定:凡是涉及到公共照明的,必須要采用智能調控裝置(此處的智能調控裝置即智能照明控制系統)。智能照明控制系統可以從控制手段上可以達到節能20~40%,由于這種顯著的節能效果,目前,這種控制系統已經在國內被大力推廣。
建設智能照明管理系統的意義:
高效利用,減少投資
智慧照明云平臺同時為多個城市照明管理機構和部門提供服務,避免重復建設照明監控中心(信息機房),可以充分提高資源利用效率,大幅減少政府投資;同時節約城市照明信息化建設成本和時間,提高管理機構提高管理和節能水平的積極性。
節能減排,促進環保
智能照明管理系統為城市照明節能減排提供科學有效的手段,促進照明能耗統計和監管工作開展,在保障城市照明質量的前提下,大幅減少城市照明用電量。
科學管理,持續發展
智慧照明云平臺同時面向城市照明專業管理機構和主管部門提供服務,驅動管理與監督良性互動、共同提升,開創城市照明持續科學發展的新局面。
創新服務,信息惠民
智能照明管理系統為城市照明管理和節能提供了具體的服務內容、可行的商業模式,可有效推進政府購買服務在城市照明管理和節能領域落地并發展;信息化與民生融合,營造人與城市、環境和諧的照明景觀,體現并提高政府公共服務水平。
二、智慧照明云平臺
鼎立慧聯智慧照明云平臺是由城市照明系統全過程服務商——北京信達電通科技發展有限公司針對城市照明的特點搭建的公共云服務平臺。智慧照明云平臺包括路燈照明監控云平臺、夜景照明監控云平臺、園區照明監控云平臺、港口照明監控云平臺。
在智慧照明云平臺的支撐下,客戶或工程商無需自建服務器和自購軟件,只需要承擔極低的設備通信費用。對于客戶和工程商來說免除了平臺搭建的成本,有效降低了系統建設成本,同時能夠得到專業的、長期的、技術不斷更新的平臺維護服務以及實時的咨詢服務。
智慧照明云平臺采用物聯網架構,由感知層、網絡層和應用層組成。感知層包括云智能照明控制器、云智能定時控制器、單燈控制器、集中控制器、回路擴展模塊、傳感器、能源監測模塊等監控終端設備,用于采集環境信息和執行操作命令;網絡層是指現場信息流接入運營支撐平臺所通過的傳輸網絡,包括無線通信網絡、以太網等接入方式,主要負責數據的傳輸;應用層即城市照明云服務中心,提供計算、存儲能力和豐富的智慧照明應用,同時支持移動應用,通過手機或平板等智能設備實現各種管理功能。
▲智慧照明云平臺提供的基本功能及服務
基于物聯網云技術的智慧照明云平臺,城市照明專業管理機構、學校/社區/大型企業等有公共照明管理需求的單位以及城市照明主管部門無須建設信息中心即可實現照明系統運行監控、節能管理、信息統計和運營管理等應用。對于有意愿建設或已建成城市級照明監控中心的管理機構,云服務中心提供統一數據接口,為統計監管提供必要的信息。
三、云智能照明控制器及功能擴展
鼎立慧聯云智能照明控制器(簡稱“云控制器”)是信達電通自主研發生產的新一代智能照明控制器。云智能照明控制器采用物聯網云技術、無線通信技術和智能照明技術,專業應用于路燈照明管理和景觀亮化管理,具有簡單、實用、智能、節能、高性價比等優點。以云智能照明控制器為基礎設備,工程商和經銷商能夠快速搭建起高效的多級運營管理平臺和節能管理服務平臺,最終用戶可以借助手機、電腦、PAD等智能終端隨時隨地對現場照明進行遠程實時監控和管理。全能型云智能照明控制器具有良好的擴展性,通過外接擴展設備可實現開關回路擴展、能源監測、電流電壓采集、環境信息監測等功能。
▲鼎立慧聯智能云控制器
▲鼎立慧聯智能云控制器應用方案示意
● 本地手動控制。通過手機WIFI直接連接設備進行APP本地管理,以及通過按鈕控制輸出回路的開關,主要用于設備現場安裝的回路調試和后期回路檢修。
● 遠程實時監控。通過電腦、手機、pad以及微信等工具監視照明狀態,實時控制開關燈。
● 超級定時機制。支持遠程設置定時開關燈時間表。定時機制包含天文鐘、日循環、周循環、節假日、特殊時間機制,時間精度單位秒。同時支持各種定時機制的邏輯組合,形成超級定時方案,滿足各種定時需求。
● 場景模式設置。支持遠程設置場景模式,例如平日模式、節能模式、節假日模式、重要活動日模式,最多支持128鐘場景設置。
● 輸出回路支持PWM參數配置。這意味著除照明控制外,云智能照明控制器還可用于對風機和水泵等設備進行復雜的控制。
● GPRS、以太網和WIFI通信。云智能照明控制器帶有GPRS通信接口、以太網通信接口和WIFI通信接口,支持三種通信方式。
● 開關量和RS485信號輸入。支持開關量和RS485信號輸入以及由此產生的報警和聯動控制。例如當外接RS485照度傳感器時,環境照度低于預設照度值時,系統可自動開啟預定的燈光場景。
● 電流電壓采集及異常報警。支持接入電流電壓采集模塊以及相關異常報警,例如電壓電流越限、回路缺相、回路斷路、設備掉電、電纜防盜等報警。
● 開關回路擴展。支持接入回路擴展模塊,以更經濟的方式實現對單配電箱內多回路的控制。
● 遠程抄表。支持遠程抄錄帶有RS485接口的modbus/DLT645規約電能表的數據,包括三相電壓、三相電流、電能、功率、功率因數等數據,并實時傳輸至云平臺。
▲智能云控制器應用舉例
● 支持內置/外置鋰離子電池。當云智能照明控制器斷電時,外置鋰電池可支持控制器核心板和通信模塊工作數小時以上,控制器可將設備掉電信息上傳至云端,為云端提供設備離線數據。
● 接觸器故障報警。當設備繼電器輸出和對應的開關量輸入狀態不一致時,云智能照明控制器將生成報警信息并自動上傳到云平臺。
● 繼電器延時啟動參數設置。支持遠程設置每一路繼電器開啟的延時時間,避免多路繼電器同時動作對電網造成沖擊。
● 手自動狀態切換。照明管理者可通過客戶端或云智能照明控制器上的組合鍵切換手動控制和自動控制工作狀態。
● 設備鎖定狀態。通過設備上的組合鍵可鎖定和解鎖現場的操作權限。設備進入鎖定狀態后就不響應任何本地按鈕的操作指令,有效避免無關人員的誤操作。
● 設備遠程升級。云智能照明控制器除支持本地升級內部程序外,還支持聯網遠程升級。
云智能照明控制器定位于為工程商量身定制的多級運營平臺,為用戶精心設計的節能管理平臺。
云智能照明控制器的性能優勢顯著:
1.無距離限制 |
6.實時能耗監測 |
11.超級實時 |
16.信號強度反饋 |
2.永久在線 |
7.環境信息采集與聯動控制 |
12.電子地圖可視化管理 |
17.設備遠程升級 |
3.wifi直連 |
8.通電即用 |
13.強大的方案管理能力 |
18.設備信息追蹤 |
4.工業及部件 |
9.設備操作鎖 |
14.完善的IOT卡用戶管理平臺 |
19.有效的電纜防盜 |
5.精準度時鐘 |
10.設備掉電報警 |
15.智能節電 |
20.獨特的領導巡視模式 |
▲云控制器擴展設備
其中,485型光照度傳感器廣泛適用于公共照明、農業大棚、花卉培養等需要光照度及溫濕度監測的場合,可與云智能照明控制器配套使用。光照度傳感器內輸入電源,感應探頭,信號輸出三部分完全隔離。安全可靠,外觀美觀,安裝方便。光照度傳感器采用高靈敏度的感光探頭,信號穩定,精度高。具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。
6路開關擴展模塊是信達科技為云智能照明控制器和路燈集中控制器專門開發的配套產品,以實現多回路擴展。開關擴展模塊基本保持了云智能照明控制器的外圍接口,適用于單配電箱多回路控制,以更經濟的方式滿足用戶高性能的需求。開關擴展模塊具有安裝簡單、性能可靠、性價比高等特點,是道路橋梁照明、公園景觀照明、樓體立面照明、園區夜景照明中常用的配套控制產品。
四、智慧照明云平臺及控制器的用戶體驗
▲鼎立慧聯智能云控制器接線示意圖
▲安裝云控制器的配電柜
▲電腦客戶端界面顯示
五、案例展示
拉薩大昭寺夜景照明工程采用信達科技的TD-SN3190無線物聯網GPRS遠程云控制模塊+TD-DA1130 DALI照明調光模塊,完成了對金頂遠投燈具、廣場照明燈具、3D燈光秀的集中控制及場景控制,滿足了照明設計任意分組及任意單燈可調光控制的要求,同時對每個回路功耗及電壓、電流進行了檢測。所有的場景、方案、檢測數據都能在云端顯示并控制。
信達電通運用云計算、云存儲技術建立一套B/S模式下基于GIS的智能照明控制云端系統,利用二維碼識別、控制元件、傳感網等物聯網技術手段采集信息,并上傳至云端系統,在安全的認證模式下調度管理城市照明設施。信達電通智能照明管理系統的維護、升級、數據的存儲都在云端完成。經授權管理人員可以在任意聯網的地方進行管理和派發工作指令等工作。
信達電通憑借多年技術經驗和市場經驗,將物聯網技術與智能照明技術完美地融合,為城市照明智慧管理服務平臺奠定良好的技術基礎。
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