智慧路灯照明管理系统方案

智慧

照明管理系统方案

成都信息工程学院

二O一二年十月

目录

一、概论 (2)

二、智慧照明管理系统的特点 (3)

三、系统功能与指标 (4)

四、系统构成 (6)

五、应用案例 (9)

六、系统报价 (11)

一、概论

目的

利用智慧LMS系统，对路灯实现照明智能化管理，以达到按需照明、提高管理效率、降低能耗的目的。

项目背景分析

必要性：

由于传统的路灯管护方式存在诸多弊端，在一定程度上导致管护效率低下，人力、物力、财力投入多，夜间现场巡逻投入大、危险性高，CO2排放多，即使这样，现场问题也不一定能够即使发现与解决；如果要临时调整开关灯时间，也只有到现场去手动调整，这样效率低，而且容易出错；如果电缆被盗，靠传统的方式也不能够及时发现并修复。有了智慧的照明管理系统，此类难题便迎刃而解。可行性：

智慧照明管理系统（LMS，Lighting Management System）有效地将电力线网络、GPRS网络、互联网、传感器网络、Zigbee技术融合到一起，是物联网在电力、能源行业的典型应用，其核心是利用电力线载波通信技术（PLC）用来管理城市照明系统，实现智能化管理，对整个城市的路灯进行远程集中管理、监视和控制，通过LMS管理平台，可以在网络上的任意工作站对任何路段灯具实现7×24小时实时监控，随时掌握任何路段灯具的各项实时数据及状态，实现灯具的预维护，使得路灯时刻工作在最佳状态。

与传感器网络数据相结合，远程实现对灯具的开关灯时间、亮度进行控制，并可以使用地图对任何一盏灯进行维护，实现按需照明，降低能耗。自动预警、报警功能，避免了因现场巡检的效率低下和由此带来的能源消耗与CO2的排放，

实现对故障灯具的快速处理，时刻保持重点区域的照明功率密度。

该系统将通信，监控和拥有专利的计量技术融合，使控制终端成为一个功能和经济效能的完美结合体。控制终端使用嵌入式应用软件，将传统终端的功能融入到一片智能收发器之中。成功地克服了传统使用三个以上芯片, 结构复杂，体积大，价格高，数据传输易受外界噪声影响的缺点。

根据中国电力网络复杂度高噪音源多的现状，成功将低功耗的无线通信和电力线载波通信无缝结合，达到最理想的效果。

电力线载波的优势表现在以下几点：

●电力线载波是利用高压输电线路作为高频信号传输通道的一种通信方

式，是电力系统特有的一种通信形式。由于输电线路机械强度高，可靠

性好，不需要线路的基建投资和日常的维护费用，具有一定的经济可靠

性;

●由于灯具直接与电力线相连，利用电力线载波远程控制其状态、读取其

数据相对于其他通信方式具有得天独厚的优势；

●电力线载波技术日臻成熟，和其他网络间的接口日益完善，使得多网合

一、优势互补的格局越来越明显，是建设智能化的照明管理系统的首选

方案。

二、智慧照明管理系统的特点

智慧照明管理系统充分考虑到了用户现实工作中需要解决的问题，使得照明管理真正实现高效、可靠、易于操作，该系统主要由以下4方面的特点：

1、远程集中管理

通过管理平台，可以在网络上的任意工作站对远程任何地点的灯具实现7×24小时实时监控，随时掌握任何路段灯具以及电缆的各

项实时数据及状态，如电压、电流、功率、能耗、功率因数、电缆

是否被盗等，有问题系统则实时报警，并且自动给出维修方案，不

需要安排人员每天早晚巡灯。实现灯具的预维护，使得路灯时刻工

作在最佳状态。

2、真正实现按需照明

可预制任意时段的开关灯计划，远程实现对任意一盏灯具的开关灯时间、亮度进行控制，可在根据时间需要，在任何时段用手动方

式对某一路段的灯具亮度进行调整；还可以使用地图对任何一盏灯

进行维护，与温度、照度、移动探测等传感器相结合，使功率密度

与区域需求达到最佳匹配；，系统还可以根据当地经纬度，跟踪每天

的日出日落时间，自动调整开关灯计划，实现按需照明，降低能耗。

3、精细化维护管理

自动预警、报警功能，准确故障报修，GIS系统及导航指引，设备状态的监测和智能诊断，从而避免了因现场巡检的效率低下和由

此带来的能源消耗与CO2的排放，实现对故障灯具的快速处理。

4、完善的资产管理功能

本系统内含一个完整的管理信息系统（MIS）子模块，可以对与路灯相关的资产进行统一管理，实现资产管理的合理性与先进性，

轻松实现大规模公共资产的管理。

三、系统功能与指标

照明管理系统是一个功能非常完善的物联网系统，其主要功能如下表所示：

系统具有强大的扩展功能，可以通过RS485、UART、RJ45以太网口等多种标准控制接口扩展所需要的扩展模块。

本系统的指标如下：

1.单灯控制器采用全密封设计，防水等级IP67。

2.利用电力线载波技术，载波频段：PL-20C。

3.采用BPSK的调制方式传输信号。

4.芯片内置ISO 14908控制网络协议。

5.单灯控制器具有自动中继功能，最多支持8级中继代理，电力线载波传

输距离可达8km以上。

6.通信数据自动纠错。

7.自动计量电量、有功功率、电流、电压等电力参数，精度0.1，线性度

±0.1%，24bitsΣ-ΔADC。

8.自动探测环境光照度、温度、车辆人员情况，根据环境自动控制灯具亮

度。

9.开关灯计划时间精度：1分钟，计划以7*24小时循环执行。

10.智能段控器可通过ModBus、以太网口、UART等接口外扩辅助功能模块。

11.具有载波所在频段信号隔离功能，衰减量为-63dB。

12.工作环境温度范围：-40-85°C。

13.智能服务器工作环境湿度范围：10到90% RH @ 60℃。

14.管理软件采用B/S架构网络。

15.PLC通信速率：5.4kbps。

16.一个智能服务器最多可以管理200个单灯路灯控制器。

17.可比传统照明管理方案节约能耗30—50%。

18.LED灯头亮度调整范围：0-100%。

19.高压钠灯亮度调整范围：关、50%、100%三档。

20.系统静态功耗<15W。

21.单灯控制器单路输出带负载能力：1.2kW（也可根据客户需求定做更高功

率产品）

四、系统构成

系统由三大部分构成：监控中心（含网络服务器和监控终端）、智能服务器和单灯控制器，见图4.1。