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智慧路燈

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智慧路燈

  • 所屬分類:智慧路燈

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  • 發布日期:2019/05/17
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城市智慧路燈介紹


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根據《住房城鄉建設部辦公廳關于開展國家智慧城市2013年度試點申報工作的通知》(建辦科函[2013]275號)要求,各省級住房城鄉建設主管部門開展了基于數字化城管系統的智慧城市試點申報的組織、初審和推薦工作。2013年8月經綜合評審,住房城鄉建設部辦公廳公布了江西省上饒市婺源縣103個城市(區、縣、鎮)為2013年度國家智慧城市試點。

智慧城市是在物聯網、云計算等新一代信息技術的支撐下,形成的一種新型信息化的城市形態,重點發展智慧電網、智能樓宇、智能卡、智能環境監測、智慧照明、智慧管網、軌道交通等領域,讓城市更快捷、更“聰明”。智慧路燈是智慧城市的重要組成部分

 城市照明路燈目前從傳統的高壓鈉燈,到LED路燈、太陽能路燈,再到智能LED路燈,智能化終將成為路燈行業發展的一種趨勢。隨著行業的不斷發展,技術的不斷革新,盡管LED路燈本身所具有的優越性已得到大家的認可,但是新的需求又逐漸出現了。人工控制開關路燈的時間設置是固定的,由于季節更換、晝夜交替、陰天霧雨等因素造成每天的開關燈時間、亮暗程度不一;且設備也易出現跳閘、燈具損耗大等現象,不能保證及時修理和更換損壞的燈具。通過智能管理平臺,通過電腦就能精細化控制每一盞路燈,實現靈活的開與關、調光,故障預警,在保證照明質量的同時,最大限度地節約能源,真正的實現節能和環保。

同時互聯網+和大數據應用成為智慧城市各層次包括智慧路燈關聯的趨勢,在路燈智能化基礎上,實現和智慧城市總平臺的無縫對接成為必然。


智慧系統方案說明

  彩易智慧路燈是通過應用先進、高效、可靠的通信技術,實現對路燈的遠程集中控制與管理,同時具有收集環境信息數據(車流量、PM2.5等)自動調節亮度、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表、遠程照明控制、電動汽車充電、降霧霾、城市安防監控、大數據采集存儲應用等功能,能夠大幅節省電力資源、社會資源,提升公共照明管理水平,節省維護成本,增值路燈城市服務職能。

彩易智慧路燈系統采用了國內最先進的電力線載波通信技術,能通過現有路燈供電電力線對每盞路燈進行遠程監控,進而實現對路燈系統的智能化管理,彩易提供完整的智能化設備管理的科學解決方案。

系統的建立無需另外鋪設通信控制線,具有易于安裝實施的優點,可廣泛應用于城市道路路燈的控制、監測、計能和故障診斷等,在節約能源和提高管理效率的同時為公眾提供更人性化、更安全的公共照明服務。

具體功能包括三個層次:

路燈上網,智能控制;(屬于基本功能)

性能升級、功能擴展;(根據客戶需求定制)

數據收集存取應用。(根據客戶需求定制)

1) 路燈上網,智能控制(屬基本功能,里面功能客戶也可選)

調光控制:任一盞、一路或某自定義路燈的調光

開關控制:任一盞、一路或自定義的路燈通斷電 

狀態查詢:查詢路燈開關狀態、電流電壓、電量等數據

定時控制:定時控制如定時開關燈、分時段調光等

故障報警:路燈故障時向監控中心報警顯示故障燈號

系統監測:顯示照明系統的電量、電壓、電流、功率等多項數據統計

數據報表:生成電能、點亮率等分析曲線和報表

數據存儲:存儲系統設備的執行歷史記錄

GIS管理:支持GIS信息顯示,操作控制更直觀

2) 性能升級、功能擴展(根據客戶需求定制)

環境檢測傳感器(PM2.5檢測,風速檢測、環境溫度等)。 

降霧霾裝置 

電動汽車充電 

WIFI功能(移動互聯網的必須品),小型微基站 

城市安防(攝像頭、報警警務點)

道路車流及人流實時監控(流量監控) 

車速識別及違章記錄 

廣播播音器(特殊信息發布器)

地圖位置感應器(地理位置感知器),提供地理位置的定位服務

主動廣告或城市地圖推送

數字廣告展板

3) 數據收集存儲應用(根據客戶需求定制)

數據收集、存儲與上傳對接 

數據分析反饋產品路燈性能改進 

數據挖掘路燈功能延伸 

數據挖掘擴展功能升級

2、系統組成

2.1系統結構圖

該系統主要由路燈燈具、路燈控制器、集中器、主站系統和燈具電力電纜組成。

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2.2關鍵設備

1)LED燈具

 LED路燈即半導體照明燈,以發光二極管作為光源,以定向發光、功率消耗等優勢逐漸走入人們的視野、成為目前世界上最具有替代傳統光源優勢的新一代節能光源,因此,LED路燈將成為道路照明節能改造的最佳選擇。

★優點1、高光效

LED整燈效率≥95lm/W,而且還有很大的發展空間。

★優點2、超節能  

相對于傳統高壓鈉燈能節70%以上。

★優點3、壽命長

設計使用壽命在5萬小時以上。

★優點4、光衰小

一年的光衰不到3%,使用10年仍達到道路使用照度要求,而高壓鈉燈光衰大,一年左右已經下降30%以上。

★優點5、顯色指數高

LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多,高壓鈉燈又分普通型(標準型),其發光效率為130lm/W,顯色指數Ra=25;改進型,其發光效率為75lm/W,顯色指數Ra=60;高顯色型,其發光效率為45~60lm/W,顯色指數Ra=80~85。

★優點6、綠色環保

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2)路燈單燈控制器

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  路燈控制器與LED電源配合控制路燈的開關及亮度調節,以載波通信為通信信道,對每盞燈的電壓、電流、功耗及故障狀態進行檢測,便于及時、方便、準確的發現故障燈,從而實現對整個照明系統的精細化管理。  

主要指標:

工作溫度:-40℃+80℃

相對濕度:5%~100

防水等級:IP67

工作電源額定電壓:220V,允許偏差-20%+20

頻率:50Hz,允許偏差-6%+2

對路燈的用電進行精確計量;可以實時監測路燈電壓、電流和功率,計量級別0.5


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3)路燈集中器

路燈控制集中器是路燈控制系統的核心管理設備,主要實現路燈控制系統中所有路燈節點的遠程開關控制、自動巡檢管理、節能方案實施以及遠程的人工控制等功能。通過對遠程主站下發的任務定時執行或遠程控制指令實施,進行巡檢抄讀管理以及控制內部或外接繼電器、載波路燈控制器等設備,實現路燈單點、分組、全局控制等應用,從而實現遠程路燈開關、亮度調節、巡檢管理等目的。 

通信方式:具備上行GPRS信道,下行載波信道。

路燈控制集中器功能

路燈數據采集、處理 

系統采集的主要數據項有:

電能量數據:總電能示值、各費率電能示值、總電能量、各費率電能量、最大需量等;

交流模擬量:電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等;

狀態量采集:終端實時采集開關位置狀態和其它狀態信息,發生變位時應記入內存并在最近一次主站查詢時向其發送該變位信號或終端主動上報。

電能質量越限統計數據:電壓、電流、功率、功率因數、諧波等越限統計數據;

事件記錄數據:終端和電能表記錄的事件記錄數據。


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 路燈和分組控制

單燈控制:可以針對某盞燈進行開關及亮度調節。

實分組控制:可以對所有的燈或滿足分組條件的路燈進行開關及亮度調節。 

 路燈分段控制

路燈時段控制功能即通過定時任務設置,集中器自動按任務時間執行對應的對整條線路路燈控制操作,主要包括開燈和關燈應用。 

路燈巡檢功能

集中器執行時段定時任務控制路燈開啟后,集中器需執行自動巡檢功能,自動完成對所屬路燈載波節點的載波抄讀,讀取所有路燈的開關、亮度、電量等信息數據,以供路燈主站系統查詢,檢查每個路燈節點的運行狀態數據以及成功率統計等。

  路燈節能控制

通過節能方案任務配置,實現集中器對各個分組下的路燈進行定時自動控制,調節路燈的亮度或控制開關狀態,從而達到系統節能目的。 

  自診斷和異常信息記錄功能

自動進行系統自檢,發現設備(包括通信)異常進行事件記錄和報警。 


2.3智慧+路燈管理平臺

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主要功能為提升管理效率,擴展增值服務。

路燈相關數據存儲

路燈管理

對分段任務、節能任務、分組任務、巡檢任務進行統一分配

準確分析出故障點的具體位置及相應的設備

 

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3、智慧路燈核心技術優勢

1)、電力線載波通訊技術:國內領先的載波通訊技術、模塊,以及由此延伸研發的智慧路燈通信、控制設備——路燈控制器、集中器,成為智慧路燈的核心支撐底層技術。

2)、智慧路燈作為感知層多功能感知終端執行終端技術。

3)、智慧路燈軟件管理平臺——提升管理效率,擴展增值服務,可以根據用戶需求進行擴展。

4)、我公司自主研發載波通信IC,技術為國內領先,第V代載波通信系統以 G3 標準為基礎,基于OFDM 技術的窄帶高速電力線通信系統,物理層完全兼容 G3-PLC 與 IEEE 1901.2 標準。

5)通信速率高,頻帶利用率高,最高速率可達 150kbps , 較好的支持各種應用需求。

6)通信可靠,較強的抗窄帶干擾能力,保證在電力線信道中的可靠通信,實現較好覆蓋。

7)通信實時,由于通信速率以及可靠性提高,通信延遲縮小。

8)穩定性強,采用對等的分布式網絡,可隨時隨地添加、更換設備。任一設備都可主動向其他設備進行通信。

9)通信速率自適應,節點通信采用多種環境預測技術,動態調整通信速率。

10)即插即用,支持新增設備快速融入已有網絡,組網快速可靠。

11)QoS通信,劃分任務優先級,保障設備控制的實時響應

12)安全性高,通信采用 AES 128 加密,保證隱私數據不被泄露。

13)利用供電線路通信:無需另布線、易施工、成本低,有線通信不受天氣和地形影響,保證了系統可靠性

14)環保,沒有輻射,綠色健康

15)軟件管理平臺具有安全、共享、開放、分析功能,易操作、易擴展及升級。

16)由載波通訊技術、模塊、路燈控制器、集中器、系統軟件構成完善的智慧路燈系統的核心支撐,系統易維護、易擴展升級。

17)配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用,所以電力載波信號只能在一個配電變壓器區域范圍內傳送。即當需要與不同變壓器路段下的路燈通信時需要增設數據采集器,通過云端數據實現共享。

18)通信設備附近不能有大型電機類設施,此類設備運行時會產生干擾造成不穩定。 即項目設計初期應嚴謹調研及預計路段附近的工作環境是否有類似可能造成影響的設施,根據工作環境增加抗干擾阻隔器或者采用鋪設屏蔽雙絞線類的其它底層通信方式。

19)、三相電力線間有很大信號損失(10 dB -30dB)。通訊距離很近時,不同相間可能會收到信號,一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸,在三相電之間不能互相直接通信。即三相電路我們設計接入集中器全采集各相電路上的路燈數據。

20)電力線對載波信號造成高削減,當電力線上負荷很重時,線路阻抗可達1歐姆以下,造成對載波信號的高削減。實際應用中,當電力線空載時,我們點對點載波信號可傳輸到幾公里。但當電力線上負荷很重時,只能傳輸幾十米。即路燈作為輕負載不影響數據傳輸,遠距離線路上排查注意不疊加重負載。

21)彩易致力于專注打通智慧路燈各部分技術通路,致力于建設智慧路燈專用的彩易云。

22)彩易智慧路燈通信方式以自主研發電力線載波通信為核心通信方式,以其它通信方式為補充,其它智慧路燈廠家在底層通信方式上多為應用廠家,沒有固定必選方式的核心通信技術,可選擇的通信方式有zigbee、電力載波、gprs等多種。

23)行業有些廠家采用進口載波芯片封裝的產品反而可靠性差,國內電網環境相對于國外電網惡劣,國外產品往往不適應。

24)有些廠家芯片集成外圍調制等諸多功能,通用性強,我們采用的則功能屬于智慧路燈專用型。

4、智慧路燈項目推進管理過程簡述

我公司針對智慧路燈工程項目的推進實施編撰有完善的過程管理流程規范,包括項目設計階段、施工準備階段、施工階段、運行階段等。

設計階段包括:項目勘察、項目建議方案、初步設計、技術設計、施工圖設計;

施工準備階段包括:材料設備采購、生產制造以及根據施工圖及現場情況編撰施工組織方案等技術性文件;

施工階段包括:進度管理、質量管理、造價管理、現場管理、合同管理、信息管理、施工監理、竣工驗收等分項。

 




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