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智能節電控制系統開發方案

2018-03-27 16:25:23 sohu app開發專欄  點擊量: 評論 (0)
深圳物聯網開發公司【航大物聯】表示,國內很多路燈電網的施工采用層層轉包的方式,驗收也不夠規范,導致路燈控制器的使用環境比較惡劣,比

深圳物聯網開發公司【航大物聯】表示,國內很多路燈電網的施工采用層層轉包的方式,驗收也不夠規范,導致路燈控制器的使用環境比較惡劣,比如:電壓波動過大,某些地區的某些時段可以高達300多伏;線材或布線不符合相關標準,容易造成短路、相線斷或零線斷等,導致控制器損壞;個別地區有盜割電線或私接電的情況,造成三相不平衡,電壓波動過大,導致控制器損壞;電網接地不規范或路燈無接地等這些問題都給路燈控制系統的使用和推廣帶來很大的困難,且增加產品成本和維護成本。照明控制方法主要經歷了四個階段:

第一,分組控制。目前廣泛使用的控制方法,通過線束的方式,將若干個燈具并聯在一個或幾個開關回路,進行控制;

第二,區域控制。在教室、賓館、停車場等公共區域,人們將聲控、光感、人體紅外等傳感開關串接至傳統的分組控制回路,使用率較低時關閉某些回路,以達到節能的目的。

第三,集中控制。國內某些省份的路燈配電系統、隧道照明系統,以及廣泛使用的景觀照明及舞臺照明控制等采用了集中控制,特點是采用了數字通訊或控制系統。

第四,智能控制。如正在起步階段的智能家居、智能樓宇、智慧城市等項目,均包括智能照明控制的應用,特點是基于物聯網技術。

另外,在特種照明行業,利用生物的光生物特性,創造有利的光環境為人類生產生活服務,目前已經廣泛用于植物生長、漁業、防治病蟲害等,控制參數不僅僅局限于光強和光分布,已擴展至顏色、波長等,也需定制專用的照明控制系統。

隨著LED光源技術的發展,因其亮度、色溫、顏色、控制響應速度等在控制方面有獨特的優勢,搭乘物聯網技術發展的順風車,針對LED光源的照明控制系統近幾年正蓬勃地發展。

二、智能路燈控制系統發展現狀

由于政策大力扶持,加之市場廣闊、利潤相對較高等因素,市政領域LED照明成為各大LED應用廠商競相逐鹿的陣地。為避免同質化競爭,提升產品附加值和影響力,研究和發展智能路燈控制系統就成為他們的首選之一。經過幾年的發展,全國已經有數十家專門研發路燈控制系統的公司,國內外各大LED照明廠商也紛紛大力開展照明控制系統的研發,并在全國各地建成許多示范基地。

1.系統功能需求挖掘

作為控制領域的新生產物,路燈控制系統的功能需求還在不斷挖掘中,目前主要以節能、便捷管理為主,已形成普遍共識的功能需求有:

路燈控制:采用全體、分組或單燈的方式進行路燈的遠程開、關和調光控制;

情景控制:可以設定路燈工作情景、控制策略,實現無人值守工作;

數據采集:對每盞路燈工作狀態、報警、工作電壓、電流、累計電量等進行采集并上傳至服務器;

路燈管理:對路燈反饋數據進行統計分析,產生維護報警和數據報表,報警內容可以及時通知相關維護人員;

地理信息系統(GIS):利用商用或免費的地理信息系統,實現路燈等相關設備的實時定位,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中加入配電箱電源遠程控制及電力參數監測功能,或將已有的配電箱控制系統集成至路燈系統中;

電纜失竊及偷電報警:某些地區電纜盜竊和偷電情況非常嚴重,客戶提出可以加入電纜失竊和偷電報警功能;

照度檢測及控制:檢測環境光亮度,進行自動調光;

活動檢測:分時段通過人體紅外傳感、圖像模式識別等方式識別是否有人員活動,分區域調節亮度;

擴展攝像頭功能:用于監控路燈運行狀態及有無人員破壞等。

未來可能產生和引導用戶使用的功能需求主要來自網絡規模和技術融合,如:

功能領域擴展:由于照明控制系統的終端節點數量大、分布廣,一旦形成規模后,可以用于城市環境監測、交通管理、治安等;

可見光通訊:利用LED光源的快速響應特性,可以進行可見光通訊,目前已經有多家研究機構和高等院校對此展開研究,并在一些領域產生一些應用,如果將這一技術應用用在路燈控制系統和路燈上,無疑將會產生更多的應用;

傳感器應用:傳感器技術的發展,將會給照明控制系統的功能帶來更大的擴展空間。

2. 路燈控制系統常用架構

路燈控制系統延續了物聯網的架構,由應用層、網絡層、感知層構成。

其中應用層由一系列軟件構成,目前多數公司采用B/S架構,也有公司采用C/S架構和組態軟件。一般包括:

數據采集和控制組件:用于連接網絡層設備,獲取數據或發送控制命令;

配置組件:用于進行系統平臺及數據庫初始化,設備列表的導入等;

管理組件:用戶通過該組件可以操作和查看路燈等設備,執行生成列表、報警等功能。

網絡層在路燈控制系統中稱為集中器,一般采用ARM內核和Linux或VxWorks等操作系統,實現路由和一些簡單的控制、數據采集功能。

感知層主要由大量照明控制器構成,用于執行燈具的調光/開關操作和采集燈具數據等功能。如若需要,也可以擴展其它傳感器或執行器件,如照度儀、人體紅外傳感器、震動器等。

在龐大的市場需求驅動之下,以燈具廠商為中心,聯合物聯網通訊技術廠商、電源廠商、物聯網應用層平臺開發商,已經初步形成產業規模。期望國家能夠盡快從全局角度理清思路,制定相關標準,融合各方面技術力量,促進路燈控制行業健康有序發展。

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責任編輯:售電衡衡

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