智能節(jié)電控制系統(tǒng)開發(fā)方案
深圳物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)公司【航大物聯(lián)】表示,國內(nèi)很多路燈電網(wǎng)的施工采用層層轉(zhuǎn)包的方式,驗(yàn)收也不夠規(guī)范,導(dǎo)致路燈控制器的使用環(huán)境比較惡劣,比如:電壓波動(dòng)過大,某些地區(qū)的某些時(shí)段可以高達(dá)300多伏;線材或布線不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),容易造成短路、相線斷或零線斷等,導(dǎo)致控制器損壞;個(gè)別地區(qū)有盜割電線或私接電的情況,造成三相不平衡,電壓波動(dòng)過大,導(dǎo)致控制器損壞;電網(wǎng)接地不規(guī)范或路燈無接地等這些問題都給路燈控制系統(tǒng)的使用和推廣帶來很大的困難,且增加產(chǎn)品成本和維護(hù)成本。照明控制方法主要經(jīng)歷了四個(gè)階段:
第一,分組控制。目前廣泛使用的控制方法,通過線束的方式,將若干個(gè)燈具并聯(lián)在一個(gè)或幾個(gè)開關(guān)回路,進(jìn)行控制;
第二,區(qū)域控制。在教室、賓館、停車場(chǎng)等公共區(qū)域,人們將聲控、光感、人體紅外等傳感開關(guān)串接至傳統(tǒng)的分組控制回路,使用率較低時(shí)關(guān)閉某些回路,以達(dá)到節(jié)能的目的。
第三,集中控制。國內(nèi)某些省份的路燈配電系統(tǒng)、隧道照明系統(tǒng),以及廣泛使用的景觀照明及舞臺(tái)照明控制等采用了集中控制,特點(diǎn)是采用了數(shù)字通訊或控制系統(tǒng)。
第四,智能控制。如正在起步階段的智能家居、智能樓宇、智慧城市等項(xiàng)目,均包括智能照明控制的應(yīng)用,特點(diǎn)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
另外,在特種照明行業(yè),利用生物的光生物特性,創(chuàng)造有利的光環(huán)境為人類生產(chǎn)生活服務(wù),目前已經(jīng)廣泛用于植物生長、漁業(yè)、防治病蟲害等,控制參數(shù)不僅僅局限于光強(qiáng)和光分布,已擴(kuò)展至顏色、波長等,也需定制專用的照明控制系統(tǒng)。
隨著LED光源技術(shù)的發(fā)展,因其亮度、色溫、顏色、控制響應(yīng)速度等在控制方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),搭乘物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的順風(fēng)車,針對(duì)LED光源的照明控制系統(tǒng)近幾年正蓬勃地發(fā)展。
二、智能路燈控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
由于政策大力扶持,加之市場(chǎng)廣闊、利潤相對(duì)較高等因素,市政領(lǐng)域LED照明成為各大LED應(yīng)用廠商競相逐鹿的陣地。為避免同質(zhì)化競爭,提升產(chǎn)品附加值和影響力,研究和發(fā)展智能路燈控制系統(tǒng)就成為他們的首選之一。經(jīng)過幾年的發(fā)展,全國已經(jīng)有數(shù)十家專門研發(fā)路燈控制系統(tǒng)的公司,國內(nèi)外各大LED照明廠商也紛紛大力開展照明控制系統(tǒng)的研發(fā),并在全國各地建成許多示范基地。
1.系統(tǒng)功能需求挖掘
作為控制領(lǐng)域的新生產(chǎn)物,路燈控制系統(tǒng)的功能需求還在不斷挖掘中,目前主要以節(jié)能、便捷管理為主,已形成普遍共識(shí)的功能需求有:
路燈控制:采用全體、分組或單燈的方式進(jìn)行路燈的遠(yuǎn)程開、關(guān)和調(diào)光控制;
情景控制:可以設(shè)定路燈工作情景、控制策略,實(shí)現(xiàn)無人值守工作;
數(shù)據(jù)采集:對(duì)每盞路燈工作狀態(tài)、報(bào)警、工作電壓、電流、累計(jì)電量等進(jìn)行采集并上傳至服務(wù)器;
路燈管理:對(duì)路燈反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,產(chǎn)生維護(hù)報(bào)警和數(shù)據(jù)報(bào)表,報(bào)警內(nèi)容可以及時(shí)通知相關(guān)維護(hù)人員;
地理信息系統(tǒng)(GIS):利用商用或免費(fèi)的地理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)路燈等相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)定位,提高可操作性。
另外,與大量客戶接觸后,部分客戶提出的需求如下:
配電箱控制:目前部分省市對(duì)配電箱采用了“三遙”控制,起到了示范作用。有客戶要求在路燈控制系統(tǒng)中加入配電箱電源遠(yuǎn)程控制及電力參數(shù)監(jiān)測(cè)功能,或?qū)⒁延械呐潆娤淇刂葡到y(tǒng)集成至路燈系統(tǒng)中;
電纜失竊及偷電報(bào)警:某些地區(qū)電纜盜竊和偷電情況非常嚴(yán)重,客戶提出可以加入電纜失竊和偷電報(bào)警功能;
照度檢測(cè)及控制:檢測(cè)環(huán)境光亮度,進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光;
活動(dòng)檢測(cè):分時(shí)段通過人體紅外傳感、圖像模式識(shí)別等方式識(shí)別是否有人員活動(dòng),分區(qū)域調(diào)節(jié)亮度;
擴(kuò)展攝像頭功能:用于監(jiān)控路燈運(yùn)行狀態(tài)及有無人員破壞等。
未來可能產(chǎn)生和引導(dǎo)用戶使用的功能需求主要來自網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和技術(shù)融合,如:
功能領(lǐng)域擴(kuò)展:由于照明控制系統(tǒng)的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量大、分布廣,一旦形成規(guī)模后,可以用于城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、治安等;
可見光通訊:利用LED光源的快速響應(yīng)特性,可以進(jìn)行可見光通訊,目前已經(jīng)有多家研究機(jī)構(gòu)和高等院校對(duì)此展開研究,并在一些領(lǐng)域產(chǎn)生一些應(yīng)用,如果將這一技術(shù)應(yīng)用用在路燈控制系統(tǒng)和路燈上,無疑將會(huì)產(chǎn)生更多的應(yīng)用;
傳感器應(yīng)用:傳感器技術(shù)的發(fā)展,將會(huì)給照明控制系統(tǒng)的功能帶來更大的擴(kuò)展空間。
2. 路燈控制系統(tǒng)常用架構(gòu)
路燈控制系統(tǒng)延續(xù)了物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu),由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層構(gòu)成。
其中應(yīng)用層由一系列軟件構(gòu)成,目前多數(shù)公司采用B/S架構(gòu),也有公司采用C/S架構(gòu)和組態(tài)軟件。一般包括:
數(shù)據(jù)采集和控制組件:用于連接網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,獲取數(shù)據(jù)或發(fā)送控制命令;
配置組件:用于進(jìn)行系統(tǒng)平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫初始化,設(shè)備列表的導(dǎo)入等;
管理組件:用戶通過該組件可以操作和查看路燈等設(shè)備,執(zhí)行生成列表、報(bào)警等功能。
網(wǎng)絡(luò)層在路燈控制系統(tǒng)中稱為集中器,一般采用ARM內(nèi)核和Linux或VxWorks等操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)路由和一些簡單的控制、數(shù)據(jù)采集功能。
感知層主要由大量照明控制器構(gòu)成,用于執(zhí)行燈具的調(diào)光/開關(guān)操作和采集燈具數(shù)據(jù)等功能。如若需要,也可以擴(kuò)展其它傳感器或執(zhí)行器件,如照度儀、人體紅外傳感器、震動(dòng)器等。
在龐大的市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)之下,以燈具廠商為中心,聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)廠商、電源廠商、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層平臺(tái)開發(fā)商,已經(jīng)初步形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。期望國家能夠盡快從全局角度理清思路,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),融合各方面技術(shù)力量,促進(jìn)路燈控制行業(yè)健康有序發(fā)展。
責(zé)任編輯:售電衡衡
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