厂矿智能照明系统方案.doc

厂矿智能照明系统方案 导读：目录一、 系统概述：.2 二、 系统功能特点： .无线智能照明系统的整体解决方案目录一、 系统概述：.2 二、 系统功能特点： .21、 实现照明控制智能化：.2 2、 可观的节能效果： .3 3、 延长灯具寿命：.3 4、 可与其他系统联控 .3 5、 提高管理水平、减少维护费用 .3 三、 建设目标：.4 1、 智能控制平台；.4 2、 智能主控器； .5 3、 手持调试终端；.5 4、 灯光智能控制器； .5 四、 系统拓扑图：.7 五、 技术路线及功能实现：.8 1、 硬件平台：.81) 设备组成： .8 2) 硬件 EMC 设计： .9 3) 硬件扩展性设计：.9 4) 嵌入式软件设计 .10 2、 应用平台设计：.10 六、 项目开发与实施 .12 1、 开发周期.12 2、 项目实施.13厂矿智能照明系统方案一、 系统概述：厂矿的照明控制关系到使用单位的生产成本、用电安全、生产效益，优秀的照明系统不 仅可以提供照明控制，而且可以最大限度的降低用电成本，厂矿是用电大户，智能照明系统 着眼于细节，可有效的进行安全管控、节能管控、并可作为智能网络，接入其他传感器，扩 充智能系统功能。传统的厂矿照明，采用节能灯或者无极灯等节能手段，往往存在各种问题，例如照度范 围不足，灯具不能根据环境自动判断，旧有智能照明系统也存在控制范围小，可选模式固化， 可控灯具类型不多，第三方设备兼容性低，系统建设复杂等问题，这样不但不能体现到节能 带来的好处，反而会加大维护成本，并且违背了客户对照明的需要，影响了生产的效率。采用本方案的智能照明控制系统，能实现按时控制、多情景模式控制、照度控制、远程 登录控制、多类型第三方设备同时联控，根据环境实时情况而智能判断是否需要开启、关闭 照明，组合联控，用户只需操作后台控制系统设置场景需求，照明控制则由系统自动完成， 客户无需学习任何控制类技术，通过系统面板，电脑、手持终端即可轻松控制。二、 系统功能特点：1、 实现照明控制智能化：采用智能照明控制系统后，可使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设置切换若干基本工作状态，根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。 此外，还可以通过手动控制面板，根据不同的时间、不同用途进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，即可满足各时段、各区域的照明需求。2、 可观的节能效果：照明除了满足生产需求外，节约能源和降低运行费用是业主们关心的又一个重要问题， 本系统采用节能 LED 灯具，而且由于本智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同 的日期、不同的时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，大大降低了能源 的消耗，长期运行下，节能效果可观。3、 延长灯具寿命：在厂矿企业，传统的控制方式容易使灯具过渡过量使用，在不需要灯的时候，灯具可能 由于管理的疏忽一直工作，从而使灯过早达到使用寿命，本智能照明系统通过策略控制，使 灯具不会因上述原因而过早达到使用寿命，提高灯具寿命。不仅节省大量灯具，而且大大减 少更换灯具的工作量，有效的降低了照明系统的运行费用。4、 可与其他系统联控智能照明系统采用智慧组网模式，兼容多种组网模式，并可接入以太网进行整体集联， 可很便捷的接入其他系统、智能传感器、系统控制。5、 提高管理水平、减少维护费用智能照明控制系统，将普通的照明转换为了智能化管理，不仅使厂矿的管理者能将其高 素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且同时将大大减少工厂的运行维护费用，并带来极大的投资回报。三、 建设目标：为矿井照明提供智能化管理平台，能对灯光进行智能控制、调度，对灯光的实时电压、 电流等运行参数进行监控，同时可以进行智能调光、过载、欠压保护，建设的系统涵盖以下 几个部分：1、 智能控制平台；平台主要功能有：灯具控制、分布地图显示、策略控制、预警管理、权限控制、监控管 理等功能，系统 B/S 架构（方便权限管理与分布式管理），另为方便系统推广，系统具有自 定义界面皮肤、LOGO、抬头信息等功能；1) 实时灯光监控主控系统可将厂矿照明的状况以列表的模式展现在软件界面上，用户可在屏幕上观察到 灯具的实际开关情况，并可通过列表图形来控制各个回路2) 灯光时间模式定义根据季节、上下班时间，照度的变化在软件界面上预设时间，定时控制灯光，智能控制 模块能根据用户预设的时间来调用相应的场景。3) 灯光电流、电量信息监控可定期采集照明系统的各项参数，可采集每一灯光的电压、工作电流，便于掌握灯具的 具体使用情况，对供电进行实时监控与跟踪，自动调节电路电压，改善照明电路不平衡负荷 锁带来的额外功耗，提高功率因素，达到优化供电的目的。4) 环境信息监控可实时采集环境信息，如照度、温度、湿度等，以便了解使用环境工况，并联控相应系 统。5) 系统信息系统保存有运行日志，日志可记录各模块上的每一回路连接状况，查询并返回数据的明 细，异常情况时，系统亦会保存故障代码、故障时间，并预警提示，方便维护人员进行检查 维护。6) 系统设置可对厂矿区域进行分区管理，可定义分区名称、显示各区模块数、ID，照度感应器和温 湿度传感器的参数。2、 智能主控器；为智能灯控的集中控制器，具有网络通讯、数据收发、指令上传下达、总电压电流监控 等功能，与灯光控制器通过物联技术进行通讯；主控器还具备手动控制功能，方便用户进行看板控制，在不用电脑操作的前提下亦可进 行系统的常用功能操作；主控器控制器是连接后台系统及灯具的重要部件，为控制大脑中心；3、 手持调试终端；可通过手持终端进行灯具控制器的安装调试以及安装位置信息的录入上传，具有联网、 扫码、录入、调试接口等功能，可灵活的运用到系统安装与检修过程中；4、 灯光智能控制器；灯光控制器为智能照明灯具的控制部分，对灯具进行智能控制及监控，并可采集传感信息，上传运行参数，监护灯具的运行；四、 系统拓扑图：五、 技术路线及功能实现：1、 硬件平台：1) 设备组成：序号 12 3设备功能类别功能描述数字传感器支持输出为数字信号，或者为某种协议的数字信号， 传输接口可能为 232、485、I2C、网口等模拟传感器支持输出信号为模拟信号，需要采集器将输出信号 转换成数字信号智能主控器其他传感器 开关控制量类同数字传感器 采集器多路独立输出，继电器开关量采集 采集器多路采集，高压、低压操作看板支持独立看板操作台，交互友好，可独立操控组网支持 ZigBee 网关，485，网口组网，支持 4G 接入 公网ZigBee 敏捷 网关ZigBee 组网无线通信方式，Mesh 组网，扩展通信距离 工业级物联网关，专为户外恶劣场景设计智能灯光控 制器灯具智能控 制，运行监护集中在灯具中 具有智能监护功能 可实时采集运行参数，上传54G 路由6电源可接收指令，执行指令 可 ZigBee 组网 大厂采购，支持中国移动、电信、联通2) 硬件 EMC 设计：电磁干扰的主要方式是传导干扰、辐射干扰、共阻抗耦合和感应耦合。对这几种途径产 生的干扰采用的相应对策：传导采取滤波，辐射干扰采用屏蔽和接地等措施，就能够大大提 高产品的抵抗电磁干扰的能力，也可以有效的降低对外界的电磁干扰。3) 硬件扩展性设计：硬件扩展性设计只要考虑接口多样化、资源是否预留足够。 （一）智能主控器扩展性设计1、智能主控器平台为 STM32F107 以上 MCU； 2、ROM 为 512K、RAM 为 96K 以上； 3、至少支持 10 路 AD 转换； 4、至少支持 10 路开关量控制（带继电器）； 5、至少支持 10 路开关量采集； 6、至少指示 2 路 232； 7、至少支持 2 路 485； 8、至少预留 SPI、I2C、CAN 各 1 路； 9、保留以太网接口、USB device 接口；10、支持可扩展 SD 卡，最大 256G； （二）智能灯光控制器扩展性设计1、ARM7 及以上平台； 2、多路 IO 管脚资源； 3、具有足够的 AD 采集功能； 4、支持 485 通讯； （三）ZigBee 敏捷网关 采用成熟 ZigBee 敏捷网关模组，支持多平台，通用性强4) 嵌入式软件设计智能主控器及灯光控制器采用我方基于 STM32 的微操作系统平台方案。该平台十余年 来已经运行在 50 类以上的各种应用领域，表现良好。可以通过智能主控器自带 4G 模块升级程序与更新算法。STM32 平台采取分区加载模 式，分为 BOOT、APP1 与 APP2。其中 APP 为用户程序，分别存放两个区，有效保障升级 失败时，系统能够自行恢复。同时，采集器在没有安装 4G 模块时，可以通过 USB 进行升级。2、 应用平台设计：软件应用平台设计技术路线列表如下：模块工具版本开发工具JDKJDK1.7EclipseEclipse-jee-neon-3-win32-xb8_64Tomcat浏览器业务分析建模工具项目整体框架 面相服务设计前端页面设计页面静态化控制点缓存类目管理检索验证码组件报表工具后台开发框架分布式缓存缓存安全框架日志管理Excel 文件处理消息推送消息队列作业调度服务调度及治理单点登录Apache-tomcat-7.0.57 Chrome UML 采用现在流行的面相服务及微服务架构 Html,css,Div,Jsp,easyUI,Jquery,BootStrap FreeMaker Redis Ztree 树 Solr 及 solrcloud Kaptcha Echarts SpringMVC4.4,MyBatis3.2,Spring4.2 Redis Ehcache,Guava Shiro,Spring security Logback Poi 组件 Websocket ActiveMQ,RabbitMQ Quartz,SpringTask Zookeeper,Dubbo,SpringCloud SSO,分布式 Session测试 数据库操作系统 项目管理 版本管理负载均衡Nginx 及 nginx 集群单元测试 junit,压力测试 Jmeter,测试用例的编写设计工具Powerdesigner数据库集群和主从备份 MyCat数据库读写分离数据库中间件 MysqlProxy数据库Mysql-5.5.20-winx64.msiLinuxCentos7Apache-maven-3.0.3VisualSvn-Server-2.1.5.msi六、 项目开发与实施1、 开发周期开发项目 平台主控内容时间（工作日） 人员1、 数据库；90 日3人2、 权限；3、 安全、加密；4、 接口；5、 灯具控制、分布地图显示、策略控制、预警管理、权限控制、监控管理集中控制器，具有网络通讯、数据收发、指 60 日2人令上传下达、总电压电流监控调 试 终 端 、 硬件、APPAPP灯光控制器 硬件、控制软件、中继协议系统联调ZigBee 组网联调，功能联调30 日2人60 日2人30 日3人2、 项目实施项目实施严格按照系统软件开发过程进行质量管理，项目实施阶段及可交付列表如下：主要项目阶段阶段组成主要里程碑可交付成果项目启动编