智慧型路燈管控系統

智慧型路燈管控系統採用GPRS技術與ZigBee技術相結合的方案，結合兩者的優點，既節約成本，又降低了系統的複雜度，另外還增加了系統的穩定性，讓系統在實際套用中更具有套用價值。

智慧型路燈管控系統採用三層架構，即雲端的路燈管控中心（數據中心、管控平台）一一中間層的智慧型網關（集中管理器、迴路控制器）一一底端執行層的路燈終端節點（單燈控制器）”通過以上的三層架構構，實現對路燈精確的遠程控制操作。

其中，路燈管控中心與智慧型網關之間的通信採用GPRS技術，智慧型網關與路燈終端節點以及路燈終端節點之間的通信採用ZigBee技術。

智慧型路燈管控系統套用的對象一般是是城市道路成千上萬盞路燈（也可適用於體育館等大型場館等的控制），通過管控系統，負責監測路燈的各項運行狀況，如監測當前路燈節點的電壓、電流、亮燈率等指標是否符合規範，並可根據預告設點的值進行實時告警，，大大減少了維護成本，提高了故障回響的效率。

系統可以根據每天不同的時間、車流情況預設定一個或多個照明模式，自動開啟或者關閉任意一盞燈，按照環境要求適當的調整開關時間和光照度以達到節能降耗的目的。

智慧型路燈管控系統真正的實現了國家提倡的按需用能，大大的提高了業主方的管控能力和工作效率！

路燈照明發展背景

1.1路燈照明發展現狀

智慧型路燈管控系統流程

城市道路照明是人們日常生活中重要的公共設施，全國現有路燈1億盞，占照明耗電30%，達到全國耗電總量的10%，相當於1個三峽水電站的年發電量，超過大亞灣核電站年發電量7倍，大約35%的電能被浪費。節能減排成為經濟建設中的一個重要目標。隨著科技的進步，節能燈具和控制方式都在不斷發展。自“十城萬盞”和193個“智慧城市”試點推廣以來，以無線技術為核心的路燈控制系統有著巨大的發展潛力。

1.2路燈控制系統發展階段

路燈控制系統主要由燈具和控制系統兩部分組成。除了採用節能燈具外，一個統一的高效的控制系統對路燈的節能和管理起著至關重要的作用。路燈的控制方式在不斷發展和演變，主要有以下幾個發展階段：

1.2.1第一階段：手動控制

即最原始的通過手動閉合/斷開電源的方法實現開關操作。

1.2.2第二階段：時鐘控制

通過時鐘模組實現定時開關燈，分時段亮燈。但亮燈策略不便修改，靈活性差。

1.2.3第三階段：光敏控制

通過光敏探頭感知光線的變化來進行開關燈，這種方式可自動操作，但受客觀條件的影響導致穩定性不夠。

1.2.4第四階段：區域控制

系統採用GPRS通信技術，可遠程控制到每一個變壓器區域及單條線路。結合了時鐘控制和經緯度控制，能根據環境變化及特殊事件的照明需求，手動或自動實現區域性控制。

1.2.5第五階段：單燈控制

在區域控制的基礎上，利用ZigBee、GPRS和WSN等無線物聯網技術，感知任意一盞路燈的電參數，可對任意一盞路燈進行開關、調光、查詢等。

1.3路燈控制系統發展政策背景

以下是國家發展政策中包括智慧型管控系統的背景信息

1.3.1節能減排

《節能減排“十二五”規劃》提出，要將綠色照明節能改造工程、契約能源管理推廣工程等作為節能減排重點工程。

1.3.2綠色照明

《“十二五”城市綠色照明規劃綱要 》強調，要推進城市照明信息化平台建設，推廣高效照明產品，加快城市照明節能改造，積極開展城市照明新產品、新技術、新方法試點示範。

1.3.3.物聯網

《物聯網“十二五”發展規劃 》指出，將物聯網技術提升到國家戰略層面，大力發展物聯網技術，並結合相關產業，推廣物聯網套用。

1.3.4智慧城市

《國家智慧城市試點暫行管理辦法》推出，住建部先後公布了二批共193個智慧城市試點名單，智慧型照明作為智慧城市核心子系統被重點推廣。

非智慧型路燈控制系統面臨的問題

2.1控制方式落後

路燈控制還停留在手動、光控、時控等方式，受季節、天氣和人為因素影響很大，自動化管理水平低。

2.2信息化水平低

管理任務日趨繁重，管理力量卻沒有增加。數據統計和查詢不方便，無法自動生成各種報表。

2.3電能浪費嚴重

在無智慧型控制方式下，路燈經常該亮時不亮，該滅時不滅，且無法根據實際需要設定亮燈時間和照明策略，導致不必要的能源浪費。

2.4運營維護困難

主要採用人工巡檢模式，不僅工作量大，而且還浪費人力、物力、財力。且故障發現主要來源於巡檢人員上報，缺乏主動性、及時行和可靠性，不能實時、準確、全面地監控整個路燈控制系統的運行狀況。

智慧型路燈管控系統解決方案

3.1解決方案

每盞燈具安裝一個單燈控制器，每個配電櫃安裝一個智慧型網關，每個智慧型網關可管理300盞路燈（另可控制1-8個迴路），單燈控制器之間通訊使用ZIGBEE技術，完全免費，智慧型網關和雲端管理平台使用GPRS通信，所以每台智慧型網關需配有一張SIM手機卡，並開通上網流量功能（每張SIM卡使用流量一般不會超過30MB）。

系統運行後，早晚定時、迴路控制、統一開關燈等由集中管理器實現，後半夜調光、隔一亮一等由單燈控制器實現。可對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進行遠程開關、調光控制。可自定義設定任意分區、分組、分時以及隔盞亮燈等情景照明模式。

以上所有操作均可在雲端軟體平台或手機客戶端操作，以方便管理調控。

智慧型路燈管控系統在不改變燈具，不增加布線的情況下，可以遠程控制LED路燈、高壓鈉燈、金鹵燈、無極燈、太陽能路燈等燈具，具備開關、調光、監測、報警等單燈控制、迴路控制以及情景照明控制功能，實現了路燈照明節能化、網路化、智慧型化。

3.2智慧型路燈管控系統功能

智慧型網關、集中管理器 圖2

以上海順舟電子科技的智慧型路燈管控系統為例，將系統基本功能情況做個介紹：

遠程開關：可對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進行遠程開關控制；

遠程調光：可對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進行遠程調光控制；

本地控制：可本地對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進行遠程的開關和調光控制；狀態查詢 ：可隨時查詢路燈的開關狀態、亮度、電流、電壓、功率等數據 ；

自動巡檢：系統具有自動巡檢的功能，可代替人工巡檢，大大提高了工作效率；

自動運行：系統可自動執行設定好的照明策

略，可實現定時開關燈、分時段調光等 ；

情景照明：可自定義設定任意分區、分組、分時以及隔盞亮燈等情景照明模式；

故障報警：可實現故障報警、故障檢測、故障處理情況追蹤功能；

遠程抄表：無需到現場即可通過系統了解路燈用電情況，能查詢電錶一年內的歷史用電信息 ；

數據報表：可按日、月、年統計用電量、節能率等數據，並生成相關報表；

歷史記錄：可保存至少一年的操作歷史記錄，能追溯操作失誤問題；

系統顯示：可顯示系統組織結構及相關重要信息；

設備管理 ：可管理設定單燈控制器、集中管理器等設備的許可權範圍 ，包括錄入、修改、刪除、查詢等功能；

分級許可權：不同級別的用戶可設定不同的管理區域和操作許可權；

地圖功能：系統集成GIS地理信息系統，可在地圖上非常直觀的查看和管理任意一盞或一組燈具。