路灯控制的工作原理是怎样的?

路灯控制的工作原理是怎样的?,第1张

工作原理:智能路灯的控制系统主要管控三个指标,第一是电压指标,第二是光度指标,第三个是时间指标,既需要处理它们的表征数据,又需要根据不同的工况要求对他们实施控制。
第一、智能路灯控制系统的主要功能
智能路灯控制系统包含智能控制器和可变电抗器,智能控制器主要负责对传感器传输的信号进行计算处理,而可变电抗器主要负责接受控制系统的指令,实施控制程序。
整个控制系统安装有智能控制芯片,能够即时地采集输入和输出的电压数值并与最佳的照明参数相互比对,并通过可变电抗来对其实施调节。
第二、智能路灯控制系统的应用优势
智能路灯控制系统的广泛运用,能够极大地统筹电力资源,使有限的电力资源能够充分地利用在最关键的时段和工况,还能够阻抗市政电路电压的波动,而且智能路灯的局域网系统,使得区域智能路灯管理员能够对辖区内的所有路灯实施精细化的控制,这对于电能管理水平和区域的照明管理水平都是一个本质的跃升。
第三、智能路灯控制系统的控制元件是可变电抗

一、单灯控制器的运作过程。
杭州叁仟智慧城市科技有限公司是一家长期致力于创新开发、生产销售智慧路灯物联网系统和单灯控制器系统等产品的品牌电气公司,其所生产的产品质量优等、可靠性高被广泛应用于城市街道路灯、智慧园区、景区、未来小区等常见地区。单灯控制器运作过程是对路灯不同的功能区域化分类、按模块输入控制程序、控制内容数字化显现从而实现整体平台的完美运作。
二、单灯控制器的运作原理。 路灯控制系统的运作主要基于三大模块的相互协调作用:
其一,主中枢- 监控中心电脑上的路灯控制软件,发布各种指令如何时开灯,何时关灯,碰到特殊意外状况如何反应等;
其二,对接单个单灯控制器的集中控制主机,通过各条线路反馈的问题实现不同命令的传达;
其三,路灯节电控制器终端,主要安装在路灯周边,用于接收来自控制主机的命令,及时执行开关灯命令或者输出电压的升高与降低,起宏观调配作用。 不同的集合芯片对成品的路灯控制系统有不同的影响,有些是基于单片机的控制系统、有些是GSM无线移动通信网络的控制、有些是基于GPRS/CDMA\NB-IOT移动通讯网络来控制路灯,不管是哪个系统都是在不断的创新发展研究中,希望能结合不同的技术生产出更加强大的单灯控制器。

智慧路灯专用网关巨擘有GT-GW-B1000、GT-GW-Z1000等。

智慧路灯网关有以下特点:

智能路灯智慧网关具很多种接口可供很多设备接入,作为物联网的核心设备拥有强大的边缘计算能力,具有连接感知网络和传统公共网络的枢纽功能,可以将不同厂家的传感器设备进行统一的传输,完成远程灯光控制、信息化管理(采集)、智能控制等功能,从而形成社会管理与服务的新型管理模式。智能路灯智能网关是为解决智慧城市建设、城市亮化工程而推出了一款多功能灯杆智慧网关,在5G路灯杆、智慧路灯、多功能合杆等有着广泛的应用。

路灯节能的办法很多,主要有两种:改造光源和控制节能。改造光源就是把普通的高压钠灯或金卤灯更换成发光效率更高的LED灯或无极灯等,在不降低照明亮度的情况下可以达到50%~70%的节能率,缺点是工程实施复杂(因为需要改造灯头),而且价格昂贵,一般投资回收期至少都在4年以上。控制节能就是在不改变灯具的情况下,通过安装单灯控制系统或路灯节能器都外加设备,根据不同路段的照明需求实现按需照明和合理照明,通过合理的调光措施和开关控制策略,改善过度照明的现象,实现节能,一般节能率可以达到30%~40%,缺点是节能率没有改造光源的方式高,但是工程实施方便,投资小,性价比高,总投入大概是改造光源方式的1/6~1/7,回收期一般在2年左右,可以说是当前最具有经济效益的路灯节能方式。当然也可以两种方式结合使用。

智能路灯杆会集合了监控摄像头、4G微基站、多媒体信息屏、安全报警、新能源汽车充电桩以及公共广播、无线Wi-Fi等硬件功能,通过先进的信息感知技术、数据通信传输技术计算机处理技术,将采集到的数据和信息传输到“智慧照明软件系统平台”,实现大数据交互环境下的智能照明、智慧交通、无线城市、信息发布等智慧城市管理核心功能。

国内省市加快布局智慧路灯项目

智慧路灯作为2015年才出现,2016年才开始实现商用的新兴事物,目前该行业在国内发展处于起步阶段。在我国,由于基础建设仍有较大空间,很多新区仍在建设阶段,在最开始的道路规划阶段,就已为智慧路灯留下发展空间,近来来,智慧路灯在各个地区应用项目越来越多;部分老城区也有安装智慧路灯的案例,但由于涉及线路改造,目前应用较少。

截止2018年9月底,已有超过25个省份/直辖市开展智慧路灯项目,包括北京、上海、深圳、天津、重庆、江苏、福建等地区。

智慧路灯在推广过程中也存在不少问题,例如,路灯故障反馈不及时,解决不彻底,后期维护和收集数据效率低,实施部门和维护部门沟通协作效率低,替代性较差等问题。

5G网络与物联网推广为智慧路灯发展契机

5G网络与3G、4G网络有较大的不同,除了满足以往的增强型移动宽带场景外,还增加了低延时通信和海量机器通信两个场景。也就是说,5G网络除了提高人与人的通信速度外,还要满足通信所需要的低延时和高密度的性能。由于5G使用的频率高于4G,虽然提高了传输速度,但是信号传输的距离变短,因此单位面积内基站的需求量提高。

想对比宏基站,小基站具备体积功耗小,集成度高,部署便捷等优点,因此,5G时代将会催生小基站巨大需求。小基站的安装方式主要有三种:抱杆安装、楼面安装、地面安装。智慧路灯上安装小基站为最可行的抱杆安装方式之一,将会催生智慧路灯大量需求。

目前物联网已经广泛应用于智能停车、智慧城市、智能生产、智能家居等领域,物联网的发展,将使智慧路灯“更加智慧”。利用物联网无线通信技术,通过物联网,所有的智慧路灯形成一张相互联结的巨大网络,通过软件平台对各个路灯上传的大数据进行整理和分布式处理,实现城市全方位的实时管理。,

——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国路灯道路照明灯行业市场前瞻与投资规划分析报告》。

物联网应用案例

用途范围

物联网用途广泛,遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

展望未来,物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,拥有覆盖全球的卫星,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧化管理的状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。

具体应用案例

下面列举了集中具体的应用案例,以供参考

1.  教育物联网

应用于教育行业的物联网首先要实现的就是,在适用传统教育意义的基础之上,对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施,包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起,达到一个统一的、互联的教育网络。

物联网产业需要复合型人才,至少具备四方面的特征,包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室。

2工程机械物联网

“工程机械物联网”是借助全球定位系统(GPS)、手机通讯网、互联网,实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,使工程机械、 *** 作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相联”。

工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例,提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控,由传统的制造转变为制造服务,由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理,行为管理,价值管理三大方面。

信息管理:

区域作业密集度管理

故障预警及远程诊断

车辆运维主动式服务

金融按揭安全性服务

行为管理:

作业人员统计管理

作业工时效率性分析

行为与工效油耗分析

*** 作规范与工效分析

价值管理:

产品全寿命周期成本管理

行为与员工绩效管理

量本利敏感要素判断

多维大数据决策支持

以福田的农机信息管理平台为例,可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等 *** 作,这对促进农业生产,提高工作效率有着至关重要的作用。

3建筑行业物联网应用——塔机监控

塔机智能化的监控管理系统,主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。

4建筑行业应用——商用混凝土搅拌站

对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况,派一个服务工程师到现场解决,既增加工程师的工作负荷,又花费时间。而且费用也相应增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间,提高有经验的高级工程师的工作效率,那么远程诊断和编程就是必备的部分。例如:“商用混凝土搅拌站产品远程售后服务系统”,可以在远程实现对PLC站进行编程和调试。可是实现混凝土搅拌站的远程控制和数据监控。

值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用,给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创了新的时代。系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能。以动画形式呈现搅拌站实时动态信息,其中可包括:工程名称、施工配比、搅拌站配料情况及其他原材料配料情况,搅拌站场景如下图所示。

5石油

石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据、码头设备和环境数据、油库数据、原油管道数据等,对这些数据进行整理和分析,将原油运输各个环节的数据进行关联和分析,合理安排船期、实现计算机排罐,提高整个原油运输的效率,同时通过对相关设备和环境的监测,及时掌握设备运行情况,保证整个运输过程的安全可靠。

石油行业物联网系统的总体解决方案包括:油库监测系统、原油管道监测系统、原油管道无人机巡线系统等。

6水利

物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测、远程控制、故障预警等,利用水下机器人对大坝、水库等水下状态进行状态监控、信息回传等工作。

例如:“远程信息服务系统”能够通过智能信息采集终端,将液压启闭机PLC控制器的控制信息通过物理端口(串口)采集到终端,然后通过GPRS通讯模块,利用2G/3G网络或者互联网络将信息传递到远程WEB服务器,使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的运行信息。

7城市物联网

城市物联网利用互联网的信息管理平台、二维码扫描、GPS定位等技术,是更贴近人们生活的一种应用,现在变得更加的直观。比如儿童和老人的行踪掌控、公路巡检、贵重货物跟踪,追踪与勤务派遣、个人财务跟踪、宠物跟踪、货运业、各类车辆的防盗等GPS定位、解锁车、报警提示应用。

针对环卫车辆可以对车辆进行实时进行的GPS定位、状态监控、车辆信息查询、运行状态等工作,例如:需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆,处于什么哪个街道, *** 作员,工作情况,计划任务等,同时又可以根据实际情况进行工作调度,对故障做提前的预警,对突发情况应急处理,对重要的问题着重处理等。

8.农业物联网

农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整。例如:大棚(温室)自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测,同时根据环境参数门限值设置实现自动化控制现场电气设备,如:风扇、加湿器、除湿器、空调、照明设备、灌溉设备等,亦支持远程控制。常用环境监测传感器包括:空气温度,空气湿度,环境光照,土壤湿度,土壤温度,土壤水分含量等传感器。亦可支持无缝扩展无线传感器节点,如:大气压力、加速度、水位监测、CO、CO2、可燃气体、烟雾、红外人体感应等传感器。

9智能家居

这方面的应用就更加的贴近人们的生活,这是关系到人们生活起居、与生命安全息息相关的应用,我们可以通过智能家居的物联网络,进行室内到室外的电控、声控、感应控制、健康预警、危险预警等,比如声控电灯、窗帘按时间自动挂起、感应器感应到煤气泄漏、空气污染指数过高、室内的光线被家具遮挡严重、室内家居摆放设计、马桶漏水、电量煤气不足报警、车库检测、室外摄像检测、未来天气预测、提醒带雨伞、生活备忘录电子智能提醒等多方面的功能应用。

智慧路灯是一种“前台”单独的“站点”形式,物联网是在“前台”所有“站点”通过5G技术输送到“后台”,再进行“数据计算”的“智慧形式”。这里的物联网路灯是指多个智慧路灯形成的一个客观的网络。

简单的来说智慧路灯是前端的收集资料的站点,物联网路灯是多个智慧站点形成的系统。

景区智慧路灯


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