智能照明物联网服务平台

1 概述

华智智能路灯IOT服务平台是一个安全和可扩展的工业照明产品的智能化管理和应用平台,基于物联网,从智能LED照明产品、嵌入式传感器和 IoT 设备中收集有用信息,以数据帮助用户做出决策和推动创新,来提高运营效率并降低成本,。

华智智能路灯IOT服务平台基于低功耗远距离无线通信技术和移动通信技术等多种物联网技术,链接智能照明灯具和传感器、控制设备,实现智能照明设备的数据采集与分析,面向照明工程实施、道路照明管理、广场智能化调光等场景进行智能化调度、运维管理、能源分析、故障预警分析等,构建智能城市照明管理系统,根据道路环境和实际天气、照度等因素,实现路灯设备的远程智能化场景调度管理,降低能源消耗。系统可广泛应用于道路、隧道、桥梁、广场、码头、商业建筑、大型室内以及城市亮化照明智能化节能工程项目,达到有效节能减排和科学管理的目的。

华智智能路灯IOT服务平台每天凭借其出色的处理能力,执行上百万次数据事务,使用户能够从物联网技术、大数据处理和分析中受益,帮助用户提高运营效率并做出更高效的决策。

2 平台方案设计

2.1 平台总体架构

本平台是遵循SOA体系的SDP平台,既可支持公有云计算也可支持私有云计算,或进行混合云的弹性部署。平台高度抽象服务能力,统一服务管理并采用网络化分布式开发环境。平台具备统一的管理支撑能力,可动态扩展能力与业务,进行。

平台提供开放式的能力组件机制,能够向外部应用提供访问能力的接口,主要功能包括开放的HTTP/HTTPS端口,外部访问安全控制等。

平台主要由设备层、网络层、数据分析层、运营管理层,以及统一管理与及服务引擎组成,支持。

2.2 设备链接

本平台基于低功耗远距离无线通信技术和移动通信技术等多种物联网技术,链接智能照明灯具和传感器、控制设备,支持不同厂家、不同型号的智能照明产品、控制模块、传感器等接入,包括GPRS、WIFI、电力线载波、LoRa、光纤环网、4G/5G 等,根据照明设备的统一物联网标识UID,查询、接连集中控制节点、单灯控制器、照明灯具内部控制模块等设备,采集设备亮度、光照等工作数据并进行运行管理。

2.3. 数据采集

2.3.1 设备注册与标识解析

为方便工程商、服务管理机构、厂家等快速实现工业照明设备产品与本平台的链接,本公司开发了简洁易用的移动版照明产品标识注册工具,可通过条码、二维码快速采集各类设备的UID统一标识(含地理位置信息),统一上传到平台(以及第三方工业互联网标识解析二级节点),进行产品注册与标识解析。支持GS1、VVA、E-CODE等多种产品标识编码的统一异构解析。

本平台已对接深圳市宝建投智能科技有限公司建设的工业互联网标识解析二级节点,进行工业互联网产品标识编码的数据解析对接,以实现工业照明设备产品的标识解析、定位与链接。

2.3.2 数据采集

平台根据设备UID编码标识,解析设备IP地址,通过互联网读取记录设备运营数据,如灯具的电流、功率、功率因数、温度、通信、故障,光照指数,集中控制器/单灯控制器的运行参数、设备箱门的感应开关数据等等。

对不具备数据传输功能的灯具或者设备箱,可采用华智智能边缘数据终端进行相关数据采集和控制。

华智智能边缘数据终端是一款集通讯接口服务器、设备、软件于一体的数据采集、传输、处理以及远程控制的智能设备。使设备与人之间、机器与机器之间、机器与产品之间实现无缝对接,帮助企业快速、安全地采集、存储、计算、分析数据。

  • ARM Cortex-M3核心计算芯片;
  • 工业级高性能AC-DC电源;
  • 大容量EEPROM存储;
  • 工业级防雷接口,可兼容大部分传感器;
  • 支持TCP/IP协议、MODBUS协议、支持Socket多平台接入;
  • 支持边缘采集能力、边缘计算能力、高速存储能力;
  • 支持第三方多平台自由接入;
  • 支持开放API,实现数据共享;
  • 支持PLC或者非PLC数据采集、存储、数据协议解析、数据传输;
  • 可进行设备工艺参数实施监控、并依据软件系统管理要求自动控制设备启停。

2.4 数据分析与应用

平台通过采集灯具工作数据、各传感器光感/色温数据、车流量数据,结合经纬度、季节时间,建立、优化各类场景的光照、色温模型,实时动态调节各灯具的亮度、色温等参数,提升照明运行效率、提高交通安全性,优化照明体验感受,降低能源消耗。

例如:

  • 隧道光照色温模型:依据隧道出入口光照度,以及经纬度、时间、季节,分析计算隧道口及隧道内其他各区域的所需亮度以及对应的灯具功率,有效消除开车进出入隧道的视觉差,既提高了行车的安全性,又有效节约电能消耗。
  • 道路光照色温模型:根据当前灯具设备地理经纬度,自动计算当地日出日落时间;依据道路不同路段光照度,以及车流数据,分析计算路灯最佳开灯关灯时间以及功率等级。

3 平台主要功能模块

3.1 设备注册与链接

采用电力线载波、Lora\、GPRS等各类通讯技术,根据照明设备的统一物联网标识UID,查询、接连集中控制节点、单灯控制器、照明灯具内部控制模块等设备。

工程商、服务管理机构、厂家等工作人员,使用华智移动版照明产品注册工具,快速采集各类设备的UID统一标识(含地理位置信息),统一上传到平台(以及第三方工业互联网标识解析二级节点),进行产品注册与标识解析。

3.2 设备/线路管理

对终端设备的添加、删除、编辑和参数设置。可以针对单台设备、线路、城市进行分组设备管理,自动对系统链接的各种设备控制器、智能灯具进行统一精确校时。能同时可以根据需要对设备进行分区管理,用户界面上需要显示相应的系统结构树形图。

3.3 计划任务

根据时间,针对单台线路、设备或者线路分组,设定每天设备的开、关、查询、调光计划任务,可以设定单次开、关、查询、调光计划任务。

3.4 智能化照明场景管理

可以对单个照明设备、设备群组、线路、区域或者城市进行场景设置。根据场景进行自动化运行控制。例如隧道、普通道路、广场、厂房等,根据每个场景的不同特点,以及光照度、车流量等分别设定开关时间、调光策略、色温策略等。提供隧道、普通道路等智能调光参考方案。

3.5 地理信息展示与管理(GIS)

提供平台所链接的设备在电子地图上的准确定位、快速查找、数据显示、设备控制、等功能。可以按照单台设备、线路、群组、城市进行定位、查找、展示和管理控制。

3.6 运营分析

统计各设备、线路、城市等设备集群的运行信息,亮灯率,统计一段时间内的历史告警信息/开关工作状态信息/电流、电流/有功功率/功率因素等,可以图形化展示,并进行报表输出和打印。

3.7 能耗分析

以图形化方式,分析照明设备的能源消耗,评估照明设备线路负载的合理性。通过合理的调节灯具亮度,满足各类场景照明需求,又使用了最少的电能量,使节能效果最大化。

3.8 事件告警与故障分析

在设备异常亮灯、熄灯、照明电器损坏或被盗、电压/电流/功率因子异常、电缆被盗、集中器开箱、通信异常、报文异常、设备寿命预期到期等情况,系统会自动提示报警。可以通过短信等方式进行告警。提供故障统计分析功能。

可以设定故障类型、阈值,实现灯具在发生故障前进行预警。可以针对产品型号、厂家进行故障统计分析。


4 应用场景

4.1 道路智能照明

简介:
  随着城市快速发展,传统路灯主要以高压钠灯、金卤灯为主,拥有体积大、启动慢、光效低、不可调光等弊端,随着照明行业发展,高光效的LED灯逐渐取代了老式钠灯,但该阶段还是以普通三遥路灯控制系统为主,其弊端也显而易见:
  (1)无法调光,该系统是主要以采集为主的RTU系统,不具备调光功能;
  (2)无法单灯控制、采集、告警,该系统无法做到每盏灯具独立操作,灵活性较低;
  华智测控道路智能照明系统,结合电力线载波、LoRa、光纤环网等通信方式,依靠非布线方式控制、采集每盏灯具。系统可实现对路灯、广场、码头等长时间照明场合的灯具控制,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。该系统具有易实施、免布线等特点,可以节省大量的电费成本和管理成绩,系统整体效益非常显著。

实现功能:
  (1)对路灯的可视化管理,可远程下发任务、下发参数、采集数据,减少运维人员巡灯次数,方便管理;
  (2)根据用户需要,可实现对路灯的广播控制、分组控制、单灯控制,控制更加灵活多样;
  (3)远程抄表,集中控制器可通过RS485通讯配合智能三相电表可定时读取电能数据,系统可根据三相电流阈值设置判断配电设备是否正常工作;
  (4)集中控制器支持8路开关量接口、2路4-20MA接口、1路RS485接口,可接入多种传感器,实现开箱报警、回路异常报警、光感控制等;
  (5)报表系统,服务器可将光感值、亮灯率等数据形成柱状图、饼图、折线图等,方便管理人员查看;

4.2 隧道智能照明

简介:
  传统隧道照明,无论天气变化、车流量大小,隧道照明灯总是保持恒定亮度状态,这必然造成电能浪费,这种方式忽略了隧道洞外自然环境与洞内灯具色温的变化,驾驶员以产生视觉疲劳,存在一定的安全隐患。
  为解决以上问题,华智测控隧道智能照明系统结合电力载波技术、RS485总线、光纤环网等通信方式,通过采集洞外光感、色温、车流量信息实时动态调节洞内灯具的亮度、色温等参数,提升隧道照明运行效率、提高交通安全性、更加人性化。

实现功能:
  (1)根据隧道灯应用环境的特殊性,设置出口、入口与中间过渡段不同亮度的灯光,以便驾驶员逐渐适应明暗度的变化,保证行车安全;
  (2)自适应阴天、晴天、夜晚变化自动调光,自适应突发事件应急照明,节能环保,保证安全;
  (3)实现手动、定时自动及光感等方式分段调节灯具亮度;
  (4)可实时采集灯具的电气数据、故障分类统计、自动巡查、故障报警;
  (5)与天气情况、环境照度自动关联,自动根据环境情况按需调节隧道照明的照度、色温;与车流量信息相关联,自动根据车流量信息调节隧道内照明等级;
  (6)科学化的的调控手段,避免司机进出隧道因洞内外亮度差差生的“黑洞效应”、“白洞效应”。

4.3 建筑智能照明

简介:
  在工业照明领域,为满足工厂对于照明按作息控制的需求。可将工厂的照明回路接入智能照明控制系统,然后根据工厂上下班的灯光使用规律,不同时间段启用预设好的灯光场景,可以以周为周期,预设好不同时段对应的灯光场景,人性化的实现对于工作时间照明回路的管理。
  华智测控建筑智能照明系统是针对室内环境研发的智能控制系统,结合电力载波技术、RS485总线、光纤环网等通信方式,实现商业大楼,办公写字楼,会展中心,体育馆,会所,多功能厅,会议中心,品牌专卖店,学校,博物馆,景观照明,银行,码头,机场和车站等各类建筑的灯光智能控制。

实现功能:
  (1)多种控制方式,控制方式可分为自动控制、手动面板控制、远程手动控制等;系统为分布式模块化设计具有可靠性高、安装简单和易于管理等特点;
  (2)可预设多个场景,一键切换符合现场需要的、恰到好处的灯光效果。系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或达到所要求的亮度,从而大大降低了办公楼的能耗;
  (3)延长灯具寿命,能抑制电网的冲击电压和浪涌电压,还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命;
  (4)可与其他系统联动控制,系统由 RS485 总线进行通信控制,并由 TCP/IP 通信协议进行整体集联,与其他系统联动控制(空调系统、窗帘系统、AV 系统等);
  (5)综合控制,智能照明系统可通过中央机房的智能照明监控服务器对整个系统进行监控,当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告,可通过网关接口及串行接口与大楼的保安系统或消防系统等控制系统相连接,当发生紧急情况后可强制打开所有回路。

4.4 太阳能路灯控制

简介:
  在当今能源日益紧张的情况下,绿色、环保、节能等概念越来越受到重视,各类路灯节能产品相继被研发,其中太阳能路灯作为其中一个主要研发方向,慢慢由自动控制转变为智能控制,可应用于日照充足、远离城市、不方便布线、照明要求较低的区域,节能环保,又方便维护。
  华智测控太阳能路灯控制系统,结合低功耗远距离无线通信技术,充分利用现有条件实现太阳能路灯远程控制功能,可自动控制、远程手动控制,实现白天关灯,晚上前半夜100%亮灯,后半夜调光等基本功能,同时可一定时间采集灯具数据反馈至服务器,减少运维成本,提高亮灯率。

实现功能:
  (1)远程灯具控制,远距离无线通信,提供点对点超过1KM信号传输,自动Mesh功能,减少通信盲区;
  (2)通过数据网关、太阳能LED灯控制器、智能控制软件平台共同配合,实现太阳能LED灯的远程监控;
  (3)可有效监测太阳能板和电池的工作状态、电压电流、故障状态等;
  (4)可预设计划任务,实现离线控制、自动控制,提高系统抗风险能力;
  (5)报表系统,服务器可将亮灯率等数据形成柱状图、饼图、折线图等,方便管理人员查看;

 

 

分类

在线客服x

顶部 回到顶部