城市道路智能LED照明能源管理系统.doc

城市道路智能LED照明能源管理系统瑞斯康智能照明监控系统采用了国内最先进的电力线载波通信技术，无需另外铺设通信控制线，就能通过现有照明供电电力线（交流或直流）对每盏照明灯具进行远程监控，进而实现对照明灯具系统的智能化管理，具有易于安装实施的优点，可广泛应用于城市道路路灯照明和其它大规模照明系统的控制、监测和管理等。本系统更能与国家目前大力推行的LED照明产品相结合，能极大地凸显和提升LED照明产品的优势和竞争力。瑞斯康智能照明监控系统中的LED单灯控制器中内置专有集成电路RISE3000系列电力载波芯片。此类芯片能产生各种用于LED灯调光的PWM（脉宽调制）控制信号并与多种LED电源的标准驱动芯片无缝相连，实现LED灯的连续调光以及其它控制和监测功能。此系统与因特网相结合，从而实现通过因特网对每盏LED照明器进行监控管理。系统功能及特点：瑞斯康智能照明监控系统具有如下主要功能： 开关控制：任一盏、一路或某自定义组的照明灯具的开关 调光控制：任一盏、一路或某自定义组的照明灯具的调光 状态查询：查询照明灯具状态、电流电压、电量等数据 定时控制：定时控制如定时开关灯、分时段调光等 故障报警：照明灯具故障时向监控中心报警显示故障灯号 线路防盗：线路被盗时向监控中心报警显示被盗线路 手机遥控：对灯具的开关、调光、报警等功能可通过手机来完成 系统监测：显示照明系统电量、电压、电流、功率等多项数据统计 数据报表：生成亮灯率、耗能等曲线和分析报表 数据存储：存储系统设备的执行历史记录 维护拓展：远程参数设置和维护及其它功能拓展（例如与节电器设备结合）瑞斯康智能照明监控系统具有如下主要特点： 利用交直流供电线作为通信媒介，无需铺设专用通信线 有线通信不受天气和地形影响，保证了系统可靠性 可对照明灯具进行分区、分线路、分组管理 按工作日、节假日、季节等设定自行开关时间 及时远程操控应对突发情况如天气突变和事故灾害等 特殊场所动态情景照明及照度调节，照明人性化 定时调光降低能耗，节能减排，延长灯具寿命 照明灯具故障自动上报，防范“黑灯”隐患，保障点亮率 线路电缆防盗报警，保护国家财产及道路安全 随时远程调整参数设置，方便管理，提高效率智能照明监控系统的工作原理及组成单元：瑞斯康智能照明监控系统包括单灯控制器，多功能集中控制器，以及监控软件及用户操作界面等组成，具体介绍如下：单灯控制器： 单灯控制器分为模块式（可内置于灯具中）和外挂式两种，分别满足照明灯具灯具生产企业和工程安装商的不同使用需求。外挂式的单灯控制器主要由以下单元组成：内嵌瑞斯康微电子的RISE3000系列电力线载波通信芯片的通信模块、相关检测测量的控制电路、以及电源部分。模块式的单灯控制器则可嵌入灯具中，并共享灯具中已有的电路（如直流电源等）。每个单灯控制器作为一个照明灯具控制节点具有电力线载波通信的功能，能通过供电电力线与集中器保持互通，接受和执行各种指令，并将执行结果和数据送回集中器。单灯控制器实现的主要控制和数据采集功能有：控制照明灯具开关、亮度调节、故障检测等，并可扩展具有多种数据采集功能如温度采集、湿度采集、计算电流电压功率以及功率因数等。单灯控制器所使用的RISE3000系列芯片是由瑞斯康微电子设计的专用于智能控制网络的系统芯片（SoC）。它们能利用电力线作为通信媒介，将电力线上的用电设备联成控制网络。RISE3000系列的设计符合EIA-709.1，EIA-709.2和EN50065-1等国际标准。同时增加了自动路由协议层，并以其性能优越的物理层设计及完善的网络通信协议，保证了可靠的网络通信性能。多功能集中控制器（ECC3000系列）： ECC3000系列多功能集中控制器内部包括电力线载波通信模块、ARM主板、 GPRS模块，以及电源电路四部分。它下行通过供电电力线与属下各控制节点（单灯控制器）通信，向有关节点发布控制命令，收集所属各节点反馈信息等；上行它则能通过以太网、GPRS等方式与监控中心通信，接受上位机的指令以及反馈它所管理的节点的相关信息数据。集中控制器既能独立管理由它的所属节点通过电力线所组成的网络，又能听从和接受监控中心的指令对所属节点进行控制。监控中心的上位机可以通过集中控制器去实现多种系统功能，如： 发起组网、配置网络参数、网络的管理和优化、控制时序调整、数据记录和报警信息的处理等。ECC3000系列集中控制器以ARM9为平台，可用于智能控制网的网络控制和管理。ECC3000系列内部嵌有相关软件及驱动程序，用以在供电电力线上形成智能控制网，进行数据通信及系统管理和维护等。其中包括迭代动态规划（RDP）算法，用于发起组网、优化网络结构和监控网络运行状况等。主要技术特点如下： ARM9为主处理器的嵌入式LINUX操作系统 TCP/IP接口及内置GPRS模块，实现与Internet的无缝连接 RS485串口和RS232串口，以及主从USB接口 通过电力线与属下控制节点通信 系统容量大，管理多达1024个控制节点并可扩展 自动组网、自动路由和网络配置，并自动优化网络结构 网络性能监视，维护和运行状态记录 及时发现问题节点，并最小化其对网络的影响 独立完成各种定时任务并上报结果监控软件以及用户操作界面：监控软件及用户操作界面用于监控中心计算机对整个监控系统的管理和操作。监控中心计算机通过监控软件对各个集中控制器进行远程控制和数据访问。对集中器发出各种控制命令，完成开关和调节照明灯具的亮度，实现时序调度事件、读取数据记录、报警应答等操作。可显示和监视集中器反馈上来的所属控制节点的信息，如照明灯具状态（亮度、温度、电压、电流、功率和功率因数等）。监控软件的用户操作界面程序采用了基于.net平台的C/S架构。它具有易于功能扩展、操作人性化和应用方便等特点，并且多个远程或本地监控计算机（上位机）可同时监控网络状态。另外还提供用户数据通道和与其它工控标准(如Modbus等)通信的接口。通过上位机监控软件，监控人员可以管理所有网络中的集中器（ECC3000）并通过诸多ECC3000监控网络运行状况、查看各个集中器下属单灯控制器的组网状况（Q值、路由级数、通信成功率等等）、执行诸如发起组网命令等多种功能，监控人员凭此可及时了解网络的通信状况，及时调整集中控制器ECC3000的各项配置；软件还可为受控装置提供集中的网络访问、控制和安全性检查，可以根据需要随时添加、移除、删除和更改受控装置和目标设备的设置。通过瑞斯康照明灯具监控上位机监控软件，可以定期访问每个ECC3000产生的数据，及时处理报警信息，管理软件负责将新的或临时调度程序立即下载到各个ECC3000中去，还可以对单灯控制器进行升级等。总结： 作为国内掌握着最先进电力载波技术的企业，我们所研发的瑞斯康智能监控系统为当今提倡的“节能减排”型社会提供了一个完整的智能化照明设备管理的有效解决方案。以电力线载波通信技术为核心的智能照明监控系统，无需另加设专用通信线，具有易实施和施工便利等特点。它能为节约能源、降低维护费用、提高管理效率、及时处理各种突发事件和故障提供有效的手段。它能在节约能源和提高管理效率的同时为公众提供更人性化、更安全的公共照明服务。目前国家大力推广的LED照明灯具以其绿色、高效、可靠、耐用的特点，已经成为正在进行的照明革命的主角。与其它所有传统的照明产品相比，LED照明产品最需要智能化也最适合智能化。把智能控制技术与LED照明产品相结合，将极大地凸显和提升LED照明产品的优势和竞争力，进一步加快LED照明产品进入各类照明产品市场的大规模推广和应用的进程。路灯远程控制系统(节能控制，LED调光，线路报警） 现代化路灯系统的最佳管理方案引言城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用：夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。这样的节电措施，在缓解用电紧张的同时，却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理，减少浪费，使我们的每一度电都能物尽其用！启用先进路灯控制系统，可以对城市的路灯实施统一启闭，对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。对于城市公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化城市靓丽风景的科学解决方案。一、路灯远程控制系统方案概述(略）该系统是依照国家及电力部和国际有关标准，自主设计、研发成功的用电设备管理产品。系统可以实现对路灯、广场、码头等需要长时间照明的场合的灯具控制，远程控制灯具的开关、检测灯具的工作状态，从而实现高效率、低成本的管理。以电力线载波通讯为核心的智能路灯控制系统，具有易实施、免布线等特点，不破坏设施现状和周围环境，不影响正常的工作和生活秩序，施工简捷、工期短。可以节省大量的电费成本和管理成绩，是当今提倡的节约型社会一个很好的科学智能化管理设备。二、路灯远程控制系统介绍瑞斯康-远程控制系统是采用了先进电力线载波通信技术，具有节能、绿色环保等优点，可广泛应用于城市道路路灯的监测、控制、计能和诊断等，以节约能源、降低维护费用、增进系统可靠性，为公众提供更好的公共照明服务、为处理突发事件和反馈人为原因的故障提供可靠的保障。2.1 系统功能及特点系统功能：主动问询功能：监控中心可以主动问询每路路灯的开关状态、电流电压、电量等数据。主动控制功能：监控中心可以随意开关任何一路路灯或开关自定义群组的路灯。自动控制功能：现场按季节变化自动调节路灯开关时间。报警功能：通信中断、亮灯率过低、未按时开关等情况出现时，监控中心有报警显示显示功能：电子地图上显示每路路灯的开关状态及其它重要信息。数据存储功能：现场监控设备和服务器上的数据库中存储历史记录数据查询功能：监控中心可以查询任意时间段每路路灯数据信息曲线报表功能：可以生成电流、电压、电能、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表远程维护功能：监控设备中的采集和通信模块具备远程参数设置和维护功能拓展功能：系统可自由增减监控设备的数量；监控设备可以扩展其它功能系统特点：1、节省成本：安装施工简易快捷，无需铺设专线；每个箱变只需要一个GPRS收发器，节省了GPRS流量。利用既有的电力线架设通讯控制网络，一方面节省了人力物力；一方面有线通讯不受天气和地形的影响，也保证了通讯的可靠性。2、每天可进行自动通、断电操作；可保证工作日、节假日按不同的时间自动通、断电；可对用电设备进行分区、分线路管理。3、控制灯具的开/关和亮度，从而可以显著延长灯具的有效寿命，减少灯具更换次数，节约资源，减少有害气体污染环境。可以远程设置节点控制参数，实现节点的灵活控制。在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明。这样做主要优点就是在调光的同时，也大幅降低了电耗，节约用电，同时还可以延长灯源寿命。4、根据天气情况和实际光的照度，自动控制灯具的开/关和灯具的亮度，如在不好的天气时及时打开路灯，对于安装在桥下或隧道的路灯，路据实测光强，来自动以最佳的亮度打开路灯，提高公众满意度，在灾害天气使路灯更人性化。5、通过微机、集中器设置，防止非授权人操作，确保断路器安全可靠。依据用电情况，可判断无人值守的用电设备运行情况。所有运行参数（自动通断电时间，区域划分）可在管理终端随时设置，随时启用，管理方便。2.2 路灯远程控制系统的组成单元1.单灯控制器实现的主要功能有：控制路灯开关、亮度调节、温度采集、湿度采集、亮度采集、计算电流电压功率以及功率因数等。单灯控制器分为模块式（内置灯具中）和外挂式（可内置灯杆中），分别满足路灯企业和工程商的使用需求。2.集中控制器主要功能有：路灯时序调整、数据记录、报警处理和发送。它负责控制网络的运行，将监控中心的命令下达给单灯控制器，将控制器及线路信息反馈监控中心。集中控制器处于监控中心和各单灯控制器的中间，向上通过以太网、电话网/GSM、GPRS、485总线、RS232等方式同监控中心通信，向下则是通过低压电力网，以电力线载波为通讯方式，同各个路灯单灯控制器通信。3. 监控中心监控中心主要实现通过监控软件对不同变压器下的集中控制器进行远程数据访问和控制，包括参数配置，控制命令发送、现场灯具状态收集等。能够显示路灯状态（亮度、温度、湿度、电压、电流、功率和功率因数）信息，能够远程控制路灯的开关和调节路灯的亮度，可以实现时序调度事件、读取数据记录、监视事件和报警应答等操作。洞悉智能照明未来发展趋势智能照明未来发展趋势（卓灵智能(深圳)有限公司）灯具行业的突飞发展，和照明行业相关的一些名词和产业活跃起来。智能照明 行业自从上世纪90年代进入中国市场以来，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势。行业人士均认为，消费者对智能照明认识不足是市场处于初级阶段是最主要的原因。近些年来，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，涌现出以卓灵科技为首的一批知名企业，市场上也出现了各种类型，别具特色的智能开关产品。 虽然目前智能灯控领域还没有形成规模性全国消费市场，但大部分智能照明厂家还在极力引导消费者，在渠道的建设上也一直在探索着适合这个行业的模式，接近现实需求的产品在不断增加，产品的功能定位和稳定性均已取得长足的进展。生产商、经销商、集成商以及装修公司等的区域销售经验不断累积。 智能照明的独特魅力 1.全自动调光 智能照明控制系统可采用全自动状态工作。系统有若干个基本状态，这些状态会按预先设定的时间相互自动切换，并将照度自动调整到最适宜的水平。 2.自然光源的充分利用 可调节有控光功能的建筑设备（如百页窗帘）来调节控制天然光，还可以和灯光系统连动。当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内的照度维持在预先设定的水平。 3.照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行照明设计时，均会考虑到随时间推移，灯具效率和房间墙面反射率的衰减，因此，其初始照度均设置得较高。这种设计不仅造成建筑物在同使用期（或两次装饰的间隔期）的照度不一致，而且还会由于开始时照度偏高而造成不必要的能源浪费。采用智能照明控制后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响。 4.光环境场景智能转换 智能照明控制系统可预先设置不同的场景模块，需要时只要在相应的控制面板上进行操作即可调入所需的场景。用户还可以通过可编程控制面板对场景进行实时调节以适应不同要求。另外，用户还可以通过接口用便携式编程器进行不同场景的变换设置。 5.运行中节能 智能照明控制系统能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯 、霓虹灯 等）进行智能调光，给需要的地方、在需要的时间以充分的照明。及时关掉不需要的灯具，充分利用自然光，其运行节能效果充分。实现智能照明控制一般可以节约2040%的电能，不但降低了用户电费支出，也减轻了供电压力。 6.延长光源寿命 众所周知，光源损坏的主要原因是电网过压，只要适当降低工作电压就可以延长光源的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，从而使光源寿命延长24倍，对于大量使用光源和安装困难的区域更具有特殊的意义。总之，智能化与照明技术的结合，构筑了充分的技术平台，将节能、低耗、长寿命、运行节约、以人为本等绿色和可持续照明的理念充分演绎。 智能照明的应用前景 1.家居领域提供舒适的生活空间 传统的一开一关的控制方式，制约了现代人快节奏的生活方式。随着科技的发展和人民生活水平的提高，人们对家庭的照明系统提出了新的要求，除了要控制照明光源的发光时间、亮度，还要与家居子系统配合，对不同的应用场合营造相应的灯光场景，更要考虑管理智能化和操作简单化以及灵活性来适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升家庭环境的品质，确保家庭生活的舒适和健康。所以，网络开关代替传统开关，智能照明系统代替传统照明系统，是家居智能化过程中的必然一步。 在家居生活中，智能化照明设备通过预设及储存不同的灯光场景，来调节房间内的灯光变化，迎合房间主人不同的需要。例如在客人探访、聚会时，可能需要较明亮的灯光，而在欣赏古典音乐或轻音乐时，则用柔和的灯光;而要把客厅变为家庭影院观看精彩影片时，灯光更需要调得暗淡，这一切，都可以安坐在沙发上从容操作，省却以往费事费力逐一开灯关灯的麻烦。一键在手，梦幻灯光随心创造。 照明控制的智能化，使室内所有灯可以按照预先设置的方式工作，这些预设的状态会按设定的程序循环地工作。打个比方，当我们预设灯光在7点钟打开（或者说按照到家的时间设置），在7点以后你到家时，灯光系统就会自动进入你设置好的工作状态，而且会根据不同的方式缓慢地调节屋内的灯光。 我们还可以通过编程，随意改变各区域的光照度，以适应各种屋内主题和主人心情的需要。重要的是，智能化照明系统还可以很好地利用自然光照明，根据天气的不同而变化，调整照度到最合适的水平。 智能照明系统使人们生活在最舒适的状态，而与室内面积无关。随着智能照明系统在市场中的推广，其越来越显示出优势，在这样的系统带来各种各样的功能的同时，还给主人更舒适的生活空间。 2.办公领域在节能中提高效率 大气而美观的办公环境，明亮而舒适的灯光；走进会议室，聪明的灯光自动打开，通过预先编程的照明系统自动控制灯光的照度和数量，将室内的灯光调整到最合适的开会状态；会议结束离开房间，灯光自动关闭；当窗外的自然光线在变化，室内的灯光也随之自动调整，自动自觉节约电能如此先进的办公照明环境，如今已经开始在各大型的办公楼里呈现。 办公场所代表了一个公司的形象。而智能化、便捷的工作环境能让办公室的员工更加舒适。在快节奏的今天，办公人员每日忙于处理繁忙的事务，简便、灵活、舒适的办公环境，能让他们心情愉悦，工作效率有效地提高。智能化的办公室照明为办公室带来了便捷、人性化的设计，比如，在会议室采用的智能自动调光系统有多种预先场景设置，简单的一个按钮就可以切换出不同的照明模式，为办公人员提供所需的最佳舒适度的灯光，使员工处于最佳的工作状态。 同时，良好的节能意识也能在智能化办公照明完美体现。智能化系统的自动感应控制装置可以有效的利用自然光，使照明环境保持恒照度，更可以自动关闭没有人员的区域的照明设备，将不必要的能耗降到最低，最高可以达到75%的节能效果。 总之，舒适先进的灯光犹如美妙的音乐，于潜移默化之中影响人们的工作状态。随着日常商务事务的日渐繁忙，人们在办公室呆的时间也越来越长，对工作环境的关注也愈加重视，高品质的智能化办公照明进驻办公室，将提升人们的工作效率