人與人之間進行通信的網(wǎng)絡(luò)，叫做人聯(lián)網(wǎng)。物與物之間進行通信的網(wǎng)絡(luò)，叫做物聯(lián)網(wǎng)。在我們已經(jīng)基本上實現(xiàn)了人與人之間隨時隨地連接的當下，通信人開始把目光轉(zhuǎn)移到了“物”的身上，把所有的物體，都連到網(wǎng)絡(luò)里面來。例如，城市景觀照明的智控系統(tǒng)。——林軍

林軍

北京信達電通科技發(fā)展有限公司 總工程師

中山大學半導體照明技術(shù)研究中心 技術(shù)顧問

從事城市照明智控系統(tǒng)研究三十余年

代表作品：西藏拉薩大昭寺建筑外立面照明控制工程、國家游泳中心(水立方)LED媒體立面設(shè)計、北京世貿(mào)天階LED天幕工程、上海中心外立面景觀亮化工程等。

一、城市照明管理的現(xiàn)狀及需求

停留在手動、時控、短信的落后控制方式，只提供開關(guān)而無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和管理的單一系統(tǒng)功能，缺乏有效的節(jié)能管理機制和維護機制...這些城市照明控制系統(tǒng)現(xiàn)狀已經(jīng)無法滿足管理者的控制需求。

領(lǐng)導參觀、臨時活動、重大事件等臨時調(diào)整開關(guān)燈時間的情況時有發(fā)生，需要隨時調(diào)整景觀照明的開、關(guān)燈時間并進行應(yīng)急調(diào)度，傳統(tǒng)的控制方式無法即時實現(xiàn)。

城市夜景通常需要在不同的時候開啟不同的照明場景以適應(yīng)不同的照明需要，傳統(tǒng)的照明控制設(shè)備控制策略簡單，越來越不能適應(yīng)城市夜景照明管理的要求。

城市夜景照明范圍較大，分布散亂，現(xiàn)場調(diào)控和人工巡檢工作量大，運作成本高，且巡檢誤判率和漏判率高，難以及時發(fā)現(xiàn)照明故障。

城市夜景照明往往需專業(yè)人員和大量的車輛對專業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)進行日常維護，維護效率低且成本較高。

用戶需求在不斷變化，設(shè)備功能在不斷完善，系統(tǒng)程序和設(shè)備程序的及時升級能夠有效保障用戶投資不受貶值。目前的景觀亮化控制系統(tǒng)均不支持設(shè)備遠程升級，設(shè)備程序的升級換代難以實現(xiàn)，用戶投資容易貶值。

做為城市管理者，各種各樣的管理問題接踵而至：

突然通知，今晚要調(diào)整開關(guān)燈時間;

市民投訴市場熱線，某路段路燈好幾天都不亮了;

某路段電纜被偷了，造成大面積滅燈;

固定的人員、車輛巡查照明設(shè)施消耗大量的人力物力財力;

照明設(shè)施開關(guān)燈時間控制不合理造成了大量的電力資源浪費。

現(xiàn)代城市照明控制管理系統(tǒng)中，要求在實現(xiàn)照明效果的同時，更加注重集中管理操作的便捷性及場所性，以及設(shè)備的安裝方便可靠。對于城市大面積的控制區(qū)域，用有線的方式來實現(xiàn)智能照明控制非常困難，首先改造項目中大面積的穿管布線對施工帶來很大的麻煩，區(qū)域內(nèi)繁華的商業(yè)區(qū)，繁忙的交通要道等障礙，施工起來更加不便。再者，配電箱多安裝點分散，不宜用有線方式進行連接控制，同時本著節(jié)約成本的原則，采用無線方式來實現(xiàn)對整個區(qū)域道路燈光的智能化控制是最優(yōu)化最合理的方式。

另外，城市照明消耗大量的電能，在節(jié)能成為國家基本國策的今天，如何既保證城市美化和照明安全，又做到節(jié)能，是對城市照明管理者提出的新要求。在國家提出“節(jié)能減排條例中”明確規(guī)定：凡是涉及到公共照明的，必須要采用智能調(diào)控裝置(此處的智能調(diào)控裝置即智能照明控制系統(tǒng))。智能照明控制系統(tǒng)可以從控制手段上可以達到節(jié)能20~40%，由于這種顯著的節(jié)能效果，目前，這種控制系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)被大力推廣。

建設(shè)智能照明管理系統(tǒng)的意義：

高效利用，減少投資

智慧照明云平臺同時為多個城市照明管理機構(gòu)和部門提供服務(wù)，避免重復建設(shè)照明監(jiān)控中心(信息機房)，可以充分提高資源利用效率，大幅減少政府投資;同時節(jié)約城市照明信息化建設(shè)成本和時間，提高管理機構(gòu)提高管理和節(jié)能水平的積極性。

節(jié)能減排，促進環(huán)保

智能照明管理系統(tǒng)為城市照明節(jié)能減排提供科學有效的手段，促進照明能耗統(tǒng)計和監(jiān)管工作開展，在保障城市照明質(zhì)量的前提下，大幅減少城市照明用電量。

科學管理，持續(xù)發(fā)展

智慧照明云平臺同時面向城市照明專業(yè)管理機構(gòu)和主管部門提供服務(wù)，驅(qū)動管理與監(jiān)督良性互動、共同提升，開創(chuàng)城市照明持續(xù)科學發(fā)展的新局面。

創(chuàng)新服務(wù)，信息惠民

智能照明管理系統(tǒng)為城市照明管理和節(jié)能提供了具體的服務(wù)內(nèi)容、可行的商業(yè)模式，可有效推進政府購買服務(wù)在城市照明管理和節(jié)能領(lǐng)域落地并發(fā)展;信息化與民生融合，營造人與城市、環(huán)境和諧的照明景觀，體現(xiàn)并提高政府公共服務(wù)水平。

二、智慧照明云平臺

鼎立慧聯(lián)智慧照明云平臺是由城市照明系統(tǒng)全過程服務(wù)商——北京信達電通科技發(fā)展有限公司針對城市照明的特點搭建的公共云服務(wù)平臺。智慧照明云平臺包括路燈照明監(jiān)控云平臺、夜景照明監(jiān)控云平臺、園區(qū)照明監(jiān)控云平臺、港口照明監(jiān)控云平臺。

在智慧照明云平臺的支撐下，客戶或工程商無需自建服務(wù)器和自購軟件，只需要承擔極低的設(shè)備通信費用。對于客戶和工程商來說免除了平臺搭建的成本，有效降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，同時能夠得到專業(yè)的、長期的、技術(shù)不斷更新的平臺維護服務(wù)以及實時的咨詢服務(wù)。

智慧照明云平臺采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。感知層包括云智能照明控制器、云智能定時控制器、單燈控制器、集中控制器、回路擴展模塊、傳感器、能源監(jiān)測模塊等監(jiān)控終端設(shè)備，用于采集環(huán)境信息和執(zhí)行操作命令;網(wǎng)絡(luò)層是指現(xiàn)場信息流接入運營支撐平臺所通過的傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括無線通信網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等接入方式，主要負責數(shù)據(jù)的傳輸;應(yīng)用層即城市照明云服務(wù)中心，提供計算、存儲能力和豐富的智慧照明應(yīng)用，同時支持移動應(yīng)用，通過手機或平板等智能設(shè)備實現(xiàn)各種管理功能。

▲智慧照明云平臺提供的基本功能及服務(wù)

基于物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)的智慧照明云平臺，城市照明專業(yè)管理機構(gòu)、學校/社區(qū)/大型企業(yè)等有公共照明管理需求的單位以及城市照明主管部門無須建設(shè)信息中心即可實現(xiàn)照明系統(tǒng)運行監(jiān)控、節(jié)能管理、信息統(tǒng)計和運營管理等應(yīng)用。對于有意愿建設(shè)或已建成城市級照明監(jiān)控中心的管理機構(gòu)，云服務(wù)中心提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，為統(tǒng)計監(jiān)管提供必要的信息。

三、云智能照明控制器及功能擴展

鼎立慧聯(lián)云智能照明控制器(簡稱“云控制器”)是信達電通自主研發(fā)生產(chǎn)的新一代智能照明控制器。云智能照明控制器采用物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)、無線通信技術(shù)和智能照明技術(shù)，專業(yè)應(yīng)用于路燈照明管理和景觀亮化管理，具有簡單、實用、智能、節(jié)能、高性價比等優(yōu)點。以云智能照明控制器為基礎(chǔ)設(shè)備，工程商和經(jīng)銷商能夠快速搭建起高效的多級運營管理平臺和節(jié)能管理服務(wù)平臺，最終用戶可以借助手機、電腦、PAD等智能終端隨時隨地對現(xiàn)場照明進行遠程實時監(jiān)控和管理。全能型云智能照明控制器具有良好的擴展性，通過外接擴展設(shè)備可實現(xiàn)開關(guān)回路擴展、能源監(jiān)測、電流電壓采集、環(huán)境信息監(jiān)測等功能。

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器應(yīng)用方案示意

● 本地手動控制。通過手機WIFI直接連接設(shè)備進行APP本地管理，以及通過按鈕控制輸出回路的開關(guān)，主要用于設(shè)備現(xiàn)場安裝的回路調(diào)試和后期回路檢修。

● 遠程實時監(jiān)控。通過電腦、手機、pad以及微信等工具監(jiān)視照明狀態(tài)，實時控制開關(guān)燈。

● 超級定時機制。支持遠程設(shè)置定時開關(guān)燈時間表。定時機制包含天文鐘、日循環(huán)、周循環(huán)、節(jié)假日、特殊時間機制，時間精度單位秒。同時支持各種定時機制的邏輯組合，形成超級定時方案，滿足各種定時需求。

● 場景模式設(shè)置。支持遠程設(shè)置場景模式，例如平日模式、節(jié)能模式、節(jié)假日模式、重要活動日模式，最多支持128鐘場景設(shè)置。

● 輸出回路支持PWM參數(shù)配置。這意味著除照明控制外，云智能照明控制器還可用于對風機和水泵等設(shè)備進行復雜的控制。

● GPRS、以太網(wǎng)和WIFI通信。云智能照明控制器帶有GPRS通信接口、以太網(wǎng)通信接口和WIFI通信接口，支持三種通信方式。

● 開關(guān)量和RS485信號輸入。支持開關(guān)量和RS485信號輸入以及由此產(chǎn)生的報警和聯(lián)動控制。例如當外接RS485照度傳感器時，環(huán)境照度低于預設(shè)照度值時，系統(tǒng)可自動開啟預定的燈光場景。

● 電流電壓采集及異常報警。支持接入電流電壓采集模塊以及相關(guān)異常報警，例如電壓電流越限、回路缺相、回路斷路、設(shè)備掉電、電纜防盜等報警。

● 開關(guān)回路擴展。支持接入回路擴展模塊，以更經(jīng)濟的方式實現(xiàn)對單配電箱內(nèi)多回路的控制。

● 遠程抄表。支持遠程抄錄帶有RS485接口的modbus/DLT645規(guī)約電能表的數(shù)據(jù)，包括三相電壓、三相電流、電能、功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并實時傳輸至云平臺。

▲智能云控制器應(yīng)用舉例

● 支持內(nèi)置/外置鋰離子電池。當云智能照明控制器斷電時，外置鋰電池可支持控制器核心板和通信模塊工作數(shù)小時以上，控制器可將設(shè)備掉電信息上傳至云端，為云端提供設(shè)備離線數(shù)據(jù)。

● 接觸器故障報警。當設(shè)備繼電器輸出和對應(yīng)的開關(guān)量輸入狀態(tài)不一致時，云智能照明控制器將生成報警信息并自動上傳到云平臺。

● 繼電器延時啟動參數(shù)設(shè)置。支持遠程設(shè)置每一路繼電器開啟的延時時間，避免多路繼電器同時動作對電網(wǎng)造成沖擊。

● 手自動狀態(tài)切換。照明管理者可通過客戶端或云智能照明控制器上的組合鍵切換手動控制和自動控制工作狀態(tài)。

● 設(shè)備鎖定狀態(tài)。通過設(shè)備上的組合鍵可鎖定和解鎖現(xiàn)場的操作權(quán)限。設(shè)備進入鎖定狀態(tài)后就不響應(yīng)任何本地按鈕的操作指令，有效避免無關(guān)人員的誤操作。

● 設(shè)備遠程升級。云智能照明控制器除支持本地升級內(nèi)部程序外，還支持聯(lián)網(wǎng)遠程升級。

云智能照明控制器定位于為工程商量身定制的多級運營平臺，為用戶精心設(shè)計的節(jié)能管理平臺。

云智能照明控制器的性能優(yōu)勢顯著：

▲云控制器擴展設(shè)備

其中，485型光照度傳感器廣泛適用于公共照明、農(nóng)業(yè)大棚、花卉培養(yǎng)等需要光照度及溫濕度監(jiān)測的場合，可與云智能照明控制器配套使用。光照度傳感器內(nèi)輸入電源，感應(yīng)探頭，信號輸出三部分完全隔離。安全可靠，外觀美觀，安裝方便。光照度傳感器采用高靈敏度的感光探頭，信號穩(wěn)定，精度高。具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。

6路開關(guān)擴展模塊是信達科技為云智能照明控制器和路燈集中控制器專門開發(fā)的配套產(chǎn)品，以實現(xiàn)多回路擴展。開關(guān)擴展模塊基本保持了云智能照明控制器的外圍接口，適用于單配電箱多回路控制，以更經(jīng)濟的方式滿足用戶高性能的需求。開關(guān)擴展模塊具有安裝簡單、性能可靠、性價比高等特點，是道路橋梁照明、公園景觀照明、樓體立面照明、園區(qū)夜景照明中常用的配套控制產(chǎn)品。

四、智慧照明云平臺及控制器的用戶體驗

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器接線示意圖

▲安裝云控制器的配電柜

▲電腦客戶端界面顯示

五、案例展示

拉薩大昭寺夜景照明工程采用信達科技的TD-SN3190無線物聯(lián)網(wǎng)GPRS遠程云控制模塊+TD-DA1130 DALI照明調(diào)光模塊，完成了對金頂遠投燈具、廣場照明燈具、3D燈光秀的集中控制及場景控制，滿足了照明設(shè)計任意分組及任意單燈可調(diào)光控制的要求，同時對每個回路功耗及電壓、電流進行了檢測。所有的場景、方案、檢測數(shù)據(jù)都能在云端顯示并控制。

信達電通運用云計算、云存儲技術(shù)建立一套B/S模式下基于GIS的智能照明控制云端系統(tǒng)，利用二維碼識別、控制元件、傳感網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集信息，并上傳至云端系統(tǒng)，在安全的認證模式下調(diào)度管理城市照明設(shè)施。信達電通智能照明管理系統(tǒng)的維護、升級、數(shù)據(jù)的存儲都在云端完成。經(jīng)授權(quán)管理人員可以在任意聯(lián)網(wǎng)的地方進行管理和派發(fā)工作指令等工作。

信達電通憑借多年技術(shù)經(jīng)驗和市場經(jīng)驗，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能照明技術(shù)完美地融合，為城市照明智慧管理服務(wù)平臺奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。