智能燈控系統
1 系統背景
為了實現照明行業的產業升級,加快我國由照明大國向照明強國邁進的步伐,在能源日益短缺、溫室效應越來越嚴重,國家和地方政府大力號召節能減排、綠色照明的情況下,能有效地控制能源消耗,提高路燈壽命,降低維護和管理成本,是現代效能型社會建設的目標,也是城市智慧化建設的必然趨勢。
在推進城市亮化工程的進程中,城市道路照明逐漸受到重視,照明光源和調控設備得到了空前的發展。
城市道路照明是城市中密度最大、數量最多的市政設施之一,其在城市日常運行中的作用舉足輕重。
但是伴隨城市道路照明的快速發展,在給社會帶來輝煌、絢麗和方便的同時,也遇到了諸多預料不到的問題,主要是因為日益增長的城市道路照明規模與落后的道路照明管理方式產生了劇烈矛盾,突出問題主要是系統缺陷、管理上的困難、運維費用高及電能浪費。系統缺陷主要是照明系統信息化水平低,無遠程控制、無實時控制無單點管理、無集中式管理、無數據檢測管理;管理上的困難主要是因為照明系統無法實時操控、數據采集分析困難、巡檢人員繁忙、巡檢周期長、故障無預警、故障排除滯后、亮燈率及節能成效無法量化;運維費用高主要是采用了人工巡檢方式,人工和車輛運營費用高,燈具、線纜偷盜現象防不勝防、損失高;電能浪費嚴重主要是不能根據實際照明需求進行靈活調控,存在一定的電能浪費。因此,打造智能燈控系統是道路照明發展趨勢。
2 系統簡介
北京創羿興晟科技公司研發了多款lora產品,例、終端節點CY-LRB-102、lora控制終端CY-LRW-102、終端節點CY-LRB-101等產品型號,還有多款產品正在研發中,將窄帶物聯網技術充分應用于燈控系統中,打造智能燈控系統。
燈具開關及安裝在各種燈具的燈控裝置中的紅外和光照探測器通過RS485線連接到有modbus/bacnet協議的lora控制終端CY-LRB-102或lora控制終端CY-LRW-102設備中;lora控制終端設備可以將采集到的信息通過lora技術無線傳輸到對應的Lora檢測終端CY-LRB-101或lora檢測終端CY-LRW-101;Lora檢測終端設備可直接連接到服務器與云中心建立通信,當采集的數據出現異常時,系統會啟動智能控制系統。如當光照值不夠,有人時,系統自動開燈;當光照值夠,有人時,系統自動關燈等。同時,燈控裝置中帶有的電流檢測裝置可以與紅外和光照探測器檢測到的外界環境中的人員有無和光線強弱數據進行分析,來判定燈具是否損壞,這個功能可以為燈具的維修提供了便利,節省了燈具的維護成本,特別是在城市路燈的應用中。

圖1 系統示意圖

圖2 系統結構

圖3 拓撲組網結構
3 系統主要功能
3.1數據采集
燈具現場光照度、人員狀態、燈具狀態等數據實時通過無線網絡傳遞給云中心進行智能分析和處理;
3.2 數據存儲
系統可對歷史數據進行存儲,形成知識庫,以備隨時進行處理和查詢;
3.3 數據分析
系統將采集到的數值通過直觀的形式向用戶展示時間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場圖),提供日報,月報等歷史報表;
3.4 遠程控制
用戶在任何時間、任何地點通過任意能上網終端均可實現對燈具進行遠程開關控制(單燈、多燈、分組控制);
3.5 報警功能
電流檢測裝置檢測到的數據異常時,自動檢測上報,系統分析來判定燈具是否損壞,如果燈具已壞,系統會自動進行標注,為燈具的維修提供便利;
3.6 統一認證
系統實現統一認證、集中管理控制,包括用戶管理、設備管理、認證管理、權限管理等功能;
3.7 手機監控
4G手機上可以實現與電腦終端同樣功能,實時查看各種由探測器傳來的數據,并能控制燈具。

圖4 系統界面
4 系統特性
系統采用LoRa的全無線架構,無需布線施工,維護成本低;
綠色、環保、無輻射傳感網具有全網同步的超低功耗特性;
節能:可進行定時自動開關燈;
巡檢:智能化遠程監控,省去人工日常定期巡檢;
智能化管理:節假日可實現燈具的分組控制,實現各種演示效果;
雙向通訊:既可對路燈進行開關、調光控制,也可主動實時采集路燈狀態;
網絡自動負載均衡,網絡內所有無線節點功耗可評估,且功耗相仿自動組網、自維護、網絡連接可視,全天候穩定運行無需人工干涉管理方式多樣,可通過直接訪問網關或網絡服務器對所有的監控進行管理;
管理軟件界面良好,功能強大,保證數據的記錄、分析及時準確,穩定可靠無線傳感網獨立工作,無需繳納任何費用。
5 產品介紹
5.1 lORA控制終端CY-LRB-102
產品圖片

圖5 CY-LRB-102
DO1~DO8:開關控制接口,可控制繼電器終端1~8繼電器的開關狀態。
DI1~DI5:為檢測開關量接口,會將終端檢測到的開關狀態映射過來。
電源指示燈:為電源指示燈。
信號控制反饋燈:每次控制端的改變會伴隨一次信號反饋,燈會閃爍一次。
產品規格

5.2 lORA檢測終端CY-LRB-101
產品圖片

圖5 CY-LRB-101
DI1~DI8:開關控制接口,可控制繼電器終端1~8繼電器的開關狀態。
DO1~DO5:開關量輸出接口,會將終端檢測到的開關狀態映射過來。
電源指示燈:為電源指示燈。
信號控制反饋燈:每次控制端的改變會伴隨一次信號反饋,燈會閃爍一次。
產品規格

5.3 lORA控制終端CY-LRW-102
產品圖片

圖6 CY-LRW-102
DO1~DO8:開關控制接口,可控制繼電器終端1~8繼電器的開關狀態,每組端子的兩個端之間給以導通為開,給以斷開為關,指示燈會對應亮起,初始狀態為關閉。
DI1~DI5:檢測開關狀態的接口,會將終端檢測到的開關狀態映射過來。
電源指示燈:為電源指示燈。
信號控制反饋燈:每次控制端的改變會伴隨一次信號反饋,燈會閃爍一次。
產品規格

5.4 lORA控制終端CY-LRW-101
產品圖片

圖7 CY-LRW-101
DI1~DI8:開關量檢測接口,檢測從控制設備傳輸來的開關量信號,從而控制繼電器終端1~8繼電器的開關狀態,每組端子的兩個端之間給以導通為開,給以斷開為關,指示燈會對應亮起,初始狀態為關閉。
DO1~DO5:開關量輸出接口,將從終端檢測到的開關量狀態輸出到控制設備。
電源指示燈:為電源指示燈。
信號控制反饋燈:每次控制端的改變會伴隨一次信號反饋,燈會閃爍一次。
產品規格
