智能路灯控制解决方案
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智能路灯控制系统解决方案摘要随着我国不断地加大对城市化建设的力度,政府的建设部门也在不断地完善城市中各个公共环节的建设。
并且,政府部门希望能够将这些公共基础设施进一步地优化,积极的响应国家呼吁的绿色环保可持续发展理念。
在众多的公共基础设施中,城市的照明控制系统是建设绿色的城市的关键性问题。
政府部门在进行路灯控制系统设计时,希望其能够将其优化成节约资源的路灯照明系统。
但是现阶段的优化方式也并非成熟,所以对于智能路灯的控制系统,还应该加强研究,进一步设计出更加绿色环保、智能化的路灯控制系统。
关键字:智能路灯控制系统;设计;方案前言在我国现阶段使用的城市照明控制系统中,相关的控制制度还不完善,因此就会导致现阶段的路灯控制系统出现高消耗的问题。
因此本文将提出一款智能的路灯控制系统方案,进一步解决传统路灯照明控制系统中的问题,使得路灯照明系统能将能够更加的节约资源、保护环境、促进城市绿色化的发展。
一、智能路灯控制现阶段面临的难题在我国各个城市中,基础的公共设施就是路灯照明系统,每当夜晚降临,若是缺少了路灯的照明,将会使得市民出行更加困难。
因此可以认为城市中路灯照明系统在夜晚守护着每个城市。
但是随着城市绿色化建设项目的不断推进,在城市照明系统当中,也应该进行合理的优化,这样才可土城城市的绿色环保市容市貌。
要想对路灯照明系统进行优化,就需要分析现阶段面临的难题。
经过分析,城市照明系统在营造城市宜居环境、为人们提供生活便利的同时,也消耗着大量的电力能源。
根据相关的数据统计,在我国总体耗电量当中,用于城市路灯照明就占有1/3的比例,平均下来,每年用于路灯照明的用电量约达到850亿千瓦时。
若是需要计算我国一年在市政道路照明上的电费开支,其能够达到552亿元。
同时,由于现阶段技术不足的原因,路灯照明还不能很好地根据电网波动、不同时间段的照明需求调节照明的功率。
因此就导致在城市中路灯照明,无法对电源进行充分的利用,因此就有大量的电能被浪费。
智能路灯解决方案简介本文档将介绍一种智能路灯解决方案,利用高科技技术来提高路灯的效能和节能能力。
该方案基于先进的感应技术和数据分析,使路灯可以根据环境和需求自动调节亮度,并实现远程监控和管理。
方案特点1. 感应控制:智能路灯使用传感器来检测周围的光线和人流量,根据实时数据自动调节亮度。
当周围光线足够明亮或没有人经过时,路灯会自动降低亮度或关闭,节约能源。
2. 远程监控:每个智能路灯都连接到互联网,可以实现远程监控和管理。
监控人员可以通过手机或电脑查看每个路灯的状态,包括亮度、故障等信息。
这样可以及时发现问题并进行维修,提高维护效率。
3. 节能环保:智能路灯的感应控制和远程管理功能可以减少能源的浪费。
根据统计数据,使用智能路灯可以节约能源和减少碳排放,对保护环境和减少能源消耗起到积极的作用。
4. 数据分析:智能路灯还可以收集大量的数据,包括光照强度、人流量等。
这些数据可以用于进一步的分析和优化路灯布局,以提高城市的照明效果和人流调度。
应用场景智能路灯解决方案适用于各种场景,特别是对于城市道路和公共场所的照明需求。
以下是一些可能的应用场景:1. 城市道路:可以根据车流量和光照情况自动控制路灯的亮度,提供足够的照明和节能效果。
2. 公园和广场:根据人流量和时间自动调节亮度,提供安全和舒适的环境。
3. 商业区和购物中心:根据商业活动和人流量实时调节亮度,提高照明效果和节能效果。
4. 公共交通枢纽:根据公共交通的运营时间和人流量自动调节亮度,提供便利和安全。
总结智能路灯解决方案利用先进的感应技术、远程管理和数据分析,在提供足够照明的同时实现节能和环保。
该方案适用于各种场景,可以帮助城市提高照明效果、减少能源消耗,并更好地满足公众的需求。
智慧路灯物联网解决方案概述智慧路灯物联网解决方案是基于物联网技术的创新型城市智慧化系统。
该解决方案利用现代信息技术和物联网技术,通过对路灯进行智能化管理和控制,实现了路灯的节能、智能化和自动化。
本文将介绍智慧路灯物联网解决方案的设计思路、技术架构、实施方案以及带来的效益。
设计思路智慧路灯物联网解决方案的设计思路是通过将路灯与物联网技术相结合,实现对路灯的智能化管理和控制。
通过感知环境信息、自动调节光照亮度、远程监控和管理等功能,实现了路灯的节能、智能化和自动化。
具体设计思路如下:1.感知环境信息:智慧路灯配备了各种传感器,如光敏传感器、红外传感器、温湿度传感器等,能够感知周围环境的光线强度、人流情况、温湿度等信息。
2.自动调节光照亮度:根据感知到的环境信息,智慧路灯能够自动调节光照亮度,根据需要提供适当的照明。
3.远程监控和管理:智慧路灯通过无线通信技术与云平台相连接,实现了对路灯的远程监控和管理。
用户可以通过手机App或电脑终端实时监控路灯的状态、亮度、功率消耗等信息,可以进行灯光调节、故障排除等操作。
技术架构智慧路灯物联网解决方案的技术架构包括以下几个关键组件:1.路灯节点:每个路灯节点包含光敏传感器、红外传感器、温湿度传感器等传感器,以及通信模块和控制单元。
通过感知环境信息和与云平台通信,实现对路灯的智能控制。
2.云平台:云平台是智慧路灯系统的核心组件,负责接收、存储和处理从路灯节点传输过来的数据。
云平台提供实时监控、数据分析、故障预警等功能,并通过云端控制指令实现对路灯的远程控制。
3.移动终端:用户可以通过手机App或电脑终端,通过与云平台相连接,实时监控路灯的状态、亮度、功率消耗等信息,并进行灯光调节、故障排除等操作。
实施方案智慧路灯物联网解决方案的实施包括以下几个关键步骤:1.部署设备:根据实际需求,确定路灯节点的部署位置和数量,安装光敏传感器、红外传感器、温湿度传感器等设备,保证设备运行的可靠性和稳定性。
智慧路灯解决方案一、背景介绍智慧城市的发展离不开智慧交通的支持,而智慧交通的核心之一就是智慧路灯系统。
传统的路灯仅具备照明功能,难以适应现代交通的需求,而智慧路灯则通过集成感知、通信和控制技术,实现了对路灯的智能化管理。
本文将介绍一种智慧路灯解决方案,旨在提高路灯的能效、安全性和可管理性。
二、系统架构智慧路灯解决方案基于物联网技术,采用分布式架构,主要包括感知层、网络层和应用层,具体架构如下:1.感知层:感知层部署在每一个路灯上,主要由感知装置组成,如光线、温度、湿度和二氧化碳传感器等,用于实时监测环境信息。
2.网络层:网络层负责将感知层的数据传输到云端服务器,并接收云端的指令控制路灯。
网络层采用无线通信技术,如LTE、LoRaWAN或NB-IoT。
3.应用层:应用层包括云端服务器和管理终端,云端服务器用于数据分析和处理,管理终端用于远程控制和监控路灯。
三、功能特性基于智慧路灯解决方案,可以实现以下功能特性:1.能效管理:根据光线感知装置的数据,智慧路灯可以自动调节照明亮度,以达到节能减排的目的。
此外,通过数据分析,可以预测路灯的寿命并进行维护计划,提高路灯的使用寿命。
2.安全监控:智慧路灯配备高清摄像头,并能通过图像识别技术实时监控道路状况。
一旦发现交通事故或其他异常情况,可以及时报警并采取相应措施,提高道路安全性。
3.环境监测:感知装置可以实时监测环境参数,如温度、湿度和二氧化碳浓度,通过数据分析,城市管理者可以了解空气质量、城市热岛效应等情况,从而制定相应的环境保护措施。
4.综合管理:通过云端服务器和管理终端,可以对智慧路灯进行集中管理,包括实时监控、故障报警、远程控制和设备维护等。
同时,还可以进行数据分析,为城市管理者提供决策支持。
四、应用场景智慧路灯解决方案可以广泛应用于城市交通、环境保护和城市安全等领域,具体应用场景如下:1.城市道路照明:智慧路灯可以根据路况和光线情况自动调节照明亮度,提高路灯的能效。
智能路灯控制解决方案智能路灯控制解决方案的实施,使得城市路灯管理部门可节省至少50%的能耗,并降低了路灯系统的运营成本、提高路灯系统的服务效率。
这种智能化的路灯系统还可以节约30%的维护成本,是实现绿色、节能城市的重要手段。
一、前言城市路灯照明是现代化城市的重要公共设施,路灯照明也因此成为一个城市电能支出的重要部分——高达40%的电力消耗以及大量的维护和运营成本。
虽然已经有一些解决方案,比如按时隔一盏路灯关闭一盏路灯,或者在一个路灯区域的变压器端加装控制等等,这些方案实现了一定程度的节能效果,但是却存在一些不足的地方,比如路面照度不均匀,不能实现单个路灯的状态监测等。
如今的城市需要更智能的路灯系统,在节省电力消耗、降低运营成本和减少碳排放的同时改善城市的环境。
二、智能路灯单灯控制系统该系统具有性能可靠,易于升级的特点。
该系统由三级部分构成:最低层每一路灯均包含一个基于电力线载波通信技术的智能单灯控制器;中间层的SmartServer智能路段服务器通过电力线载波和每一个路灯通信,同时可以通过TCP/IP、GPRS或3G等与城市路灯管理中心通信;作为上层的系统管理层,在路灯管理中心运行有路灯控制系统管理平台。
1、智能路灯单灯控制器在每一个路灯中都嵌入一个基于电力载波芯片的智能控制器,这些路灯控制器和SmartServer智能路段服务器之间使用电力线载波进行通信,这样做不需要额外的通信线路,数据通信信道和路灯供电共用供电信道。
每一个路灯单灯控制器均包含物理地址和逻辑地址,这便于和GIS地理信息系统匹配。
电力载波通信技术,现在已经被采纳为多个国家和国际组织的标准,该技术已有超过八千万的基于该技术的电力载波设备应用在世界各地的智能电网、工业控制、智能家庭、交通控制等领域,性能稳定可靠。
电力载波智能路灯控制器其主要的构成部分有:PL3120/PL3150智能电力线收发器,耦合电路,电源,整流器电路和灯具等组成。
路灯单灯控制器使用基于ISO/IEC14908标准的电力载波通信技术与路灯区域控制器SmartServer智能路段服务器通信,可以接受来自智能路段服务器的命令,包括灯的开/关,以及亮度调节命令,并对灯具实施相应的控制。
同时,单灯控制器还能够测量供电电压、电流、功率、功率因数、整流器温度、整流器运行时间以及消耗的电能等数据,并提供报警信息。
这些数据可以由路灯管理中心的软件通过SmartServer智能路段服务器进行读取。
目前市场上有多家公司提供该类的智能路灯控制器可供用户选择,包括国内和国外的厂商。
这样,在客户选择产品构建系统的时候,有较大的选择余地,用户从而可以得到最佳性价比的产品。
对于一个路灯系统来说,使用寿命可能长达30年,多种产品可以提供用户在以后系统的维护和升级中,可以使用不同公司的产品,而这些产品使用同样的通信技术和数据结构,不会产生兼容性的问题。
这给最终用户带来的好处是,在整个系统的生命周期中系统的运营成本可以达到最低。
每一个单灯路灯控制器中的应用程序,可以实现在线升级,这样同样的硬件可以通过软件升级来提供更加先进的功能。
2、路灯区域控制设备——SmartServer智能路段服务器SmartServer智能路段服务器是实现路灯单灯控制系统的重要的硬件设备,它安装在路灯区域控制箱中,使用ISO/IEC14908的电力载波通信技术和路灯单灯控制器通信,与控制中心的通信可以使用GPRS/3G、以太网、Wi-Fi或者ADSL等。
SmartServer智能路段服务器中内置多种功能,包括:◆数据采集功能◆时序调度功能◆报警功能◆类型转换功能◆内部实时时钟◆根据经纬度、日历时钟计算日出、日落时间的天文位置功能◆使用电力线载波中继技术管理与各个单灯控制器的通信◆通过SOAP接口实现与控制中心的通信等一般情况下,一个SmartServer智能路段服务器最多可以管理300个路灯单灯控制器。
之所以能够构建基于电力载波的路灯单灯控制系统,智能路段服务器的自动中继管理功能在其中起到了不可或缺的作用。
简单来说,在电力线传输线上,假设SmartServer智能路段服务器连接有十二个单灯控制器,通信情况如下,SmartServer智能路段服务器不能和最远的12号控制器进行通信,但是SmartServer智能路段服务器可以和1-4号单灯控制器通信,而4号单灯控制器可以和5-8单灯控制器通信,8号单灯控制器可以和9-12单灯号控制器通信,这样SmartServer智能路段服务器,可以使用4号单灯控制器作为一级中继代理,和8单灯号控制器通信,8号单灯控制器作为二级代理与12号单灯控制器通信,也就是说SmartServer智能路段服务器分别使用两级代理就实现和最远的12号单灯控制器的通信。
SmartServer智能路段服务器最多支持8级中继代理。
通过我们在国内的几个实际路灯路段的测量,最差的情况是SmartServer智能路段服务器使用了两级中继代理就实现与最远的测试节点的通信。
SmartServer智能路段服务器内置的时序调度功能模块可以根据时间来实现对每一个单灯控制器开、关和亮度控制。
该时序调度功能模块可以由中心监控软件进行配置。
SmartServer智能路段服务器中嵌入实时操作系统,中央处理器为MIPS32,时钟频率为264MHz。
内部的实时时钟可以自动与设定的时间服务器进行时间同步。
内置的Flash存储器可以存储数月的历史数据。
可以连接Modbus的设备、具有脉冲输出的计量表设备等,另外还有两路数字输入和两路数字输出。
三、监控中心软件路灯控制系统功能实现:01.环境检测数据,包含PM2.5/PM10,光照度,温度,湿度,噪音,雨雪量等实时监测数据。
02.系统可以根据不同类型终端的控制要求,把所有路灯灯杆终端分成若干个组,分别采用时控或时控和光控相结合的方式控制支路及单灯,也可以手动对各支路进行遥控拉合闸操作或者对单灯、灯组进行开关灯、调光等操作。
03.自动巡测、手动巡测和选测04.监控中心能按预先设定的时间周期自动进行定时巡测,也可随时手动查询和选测某监控终端的电压、电流、功率、支路开关状态、单灯亮度及开关状态等数据。
05.报警06.巡测数据异常报警:当监控终端主动报警或监控中心在巡测时发现有数据异常时,监控中心自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置和故障类型,并可将信息转发至相关人员的手机上。
07.监控设备被盗报警:监控终端设备被非法操作或是被偷盗时,监控中心的计算机将会立即自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置和设备类型,并可将信息转发至相关人员的手机上。
08.报警内容包括:1)白天亮灯2)晚上熄灯3)灯泡故障4)镇流器故障5)控制器故障6)配电箱门被打开7)电压电流越限8)终端停电9)支路故障10)电缆被盗割或人为损坏(需配防盗线设备)09.自动计算亮灯率10.系统能根据路灯数量和亮灯数量准确计算出亮灯率、灭灯率、故障率等统计数据,如下图为某台区在实行半夜灯之后统计的数据。
11.查询打印导出表格12.可以对各监控终端任意定时数据和年、月、日统计数据进行查询,生成电流、电压、电能、亮灯率、开关时间等曲线和报表。
13.可以对任意一天的实际开关灯时间、灯具亮度等记录进行查询,导出表格。
14.可以对历史故障和报警记录进行查询,导出表格。
15.控制方案根据不同类型的路灯、景观灯控制要求,可以把路灯、景观灯分别设置成不同的功能组,每个灯杆也可设置成不同的功能组,灯头灯具也可进行编号,采用支路与单灯控制相结合的方式按预先设定方案自动进行控制。
16.卫星自动校时系统(GPS)运用全球卫星定位系统与计算机技术,实现对系统的准确校时,保证监控中心和监控终端时钟的准确性与一致性。
17.远程实时查询控制可以通过互联网实现微机的远程实时查询,查询内容包括各终端的最新以及历史数据和故障情况,实现异地远程接入访问。
也可通过互联网实现微机的远程控制。
先进的BS的主站操作系统,可以使客户端操作更加方便、界面更美观、且客户端免维护。
可在手机上通过路灯软件查看任意监控终端及路灯的数据、状态及告警信息。
也可在手机上实现对任意监控终端及路灯的控制。
18.投影显示功能系统具有投影功能,可以投影显示路灯监控数据信息。
操作人员通过微机操作,可以很方便的显示各项路灯监控数据和图像。
19.监控终端断电运行功能监控终端内有不间断电源,具有断电运行功能,能在供电线路断电时及时告警,使有关部门在第一时间获知并抢修。
20.监控终端独立运行功能监控终端能够在通信中断的情况下,按照事先设定的运行方式实现独立运行。
这个功能保证了监控中心出现故障,或者通信中断时,监控终端能够自行进行开关灯操作。
避免了监控中心出现故障或者通信中断时,全系统瘫痪的严重后果。
21.短消息报警系统监控中心可以实现无人值守,系统可以通过预置若干个手机号码,以短消息方式,按照预先设定的告警模式,把报警的时间、地点、内容等相关信息发送至各相关人员的手机上。
发送人员数量不限。
系统也可以根据用户的具体要求,通过短消息发送用户最需要了解的系统运行相关信息,如每天的实际开关灯时间,路灯亮灯时长以及每天的用电量等相关信息。
系统具有相关辅助功能,包括短信接收、发送、短信定时发送等功能。
22.远程抄表及自动计算用电量监控终端可以对路灯配电箱内安装的电子电表实现远程抄表,直接读取用电量数值,并发送到监控中心。
系统可以根据抄表结果自动准确的计算每个月的用电量。
如果路灯配电箱内没有安装电子电表,系统自带交流采样功能,也可以准确计算每个月的用电量。
23.路灯地理信息系统(GIS)监控中心能够集成电子地图或平面扫描地图,可实现地图的多级缩放与平滑浏览,达到了图文并茂和使用方便的效果。
并能够在地图上标注监控点的位置,通过地理系统指导路灯维护维修,实现路灯维护维修的合理化、及时化和科学化,提高了工作效率。
系统在地理信息的基础上可以实现资产管理,包括:配电柜的基本信息、电器的基本信息、厂家的基本信息、电缆的基本信息、光源的基本信息、灯具灯杆的基本信息等。
24.监控终端保护措施智能监控终端是本系统的核心部分,由于监控终端一般均安装在干扰较大的环境中,为了保证系统可靠工作,终端的软硬件设计采用了下列多种抗干扰措施。
1)对现场采集的模拟量和开关量信号在硬件上采用隔离和限幅等防强干扰措施,在软件上采取数据滤波处理,保证了数据的准确性。
2)开关量输出采用软件连续循环置位的处理方法,保证了输出的可靠`性。
3)在继电器控制回路采用灭弧保护电路,有效消除继电器动作引起的电弧,大大延长了继电器使用寿命。
4)对强干扰信号造成的运行出错,采用软硬件自恢复电路处理,保证在无人值守时也能可靠运行。