一、前言
智能、先进、有效、安全、可靠的城市夜景亮化照明智能控制系统可以增强城市的服务功能、提高城市品位、改善市民生活条件和质量、繁荣市场经济,同时也使照明管理部门达到了景观灯的集中统一的管理,实时掌握景观灯的运行状态,提高了社会效益和经济效益等显著作用。通过智能控制系统,可有效管理景观亮化系统运行,合理地适度地照亮整体亮化设施,点亮城市第二道风景线,在保障城市在夜间稳定运行的同时,展现城市发展的成果和城市的魅力,从而全面提高亮化照明管理的水平。
二、系统架构
(一)系统采用三层架构
应用层:即系统监控中心。运用计算机系统构建数据库、数据处理、控制、WEB服务。中心通过光纤以及4G网络实现对前端设备的控制,监控中心将现场情况、数据报表进行反应和显示,以供用户进行管理和决策,用户还可通过Internet访问监控中心系统软件,进行远程操作与控制。
通讯层:由中国电信、移动或联通等运行商的光纤和无线网络组成,实现前端设备与应用层的数据传输。
操作执行层:由安装在景观亮化主体配电柜内的亮化控制器实现对景观灯的控制、运行数据的采集、故障查询等功能。
三、系统主要功能
1.遥测功能
定时或实时遥测照明设施的工作状态。监测的数据主要有电流、电压、接触器状态、功率、功率因数、用电量等等,从而反映出亮灯率等路灯运行情况和故障情况;
2.遥控功能
根据实际需求远程开关灯;
3.测量数据精度
系统终端设备通过高频采样技术确保前端数据采集精度,模拟量采集精度优于0.5%;
4.遥信功能
系统能进行准确的故障报警,可以在系统设定短信报警手机号码,系统收到终端的警报马上向设定的手机发送报警短信;
5.地理信息系统(GIS)
系统须提供实时网络技术的GIS系统,实现城区监控、地理信息有机结合。能直观显示亮化控制器的位置分布和运行状态,并可随意放大缩小、漫游到任意一点;
6.多场景切换功能
根据不同的照明亮化主体,可划分节能、平常、节日、重大节曰等多种亮灯级别。通过对不同级别进行控制,满足不同日子的亮灯需要;
7.自动计算相应数据
系统可以对各智能终端任意时间的数据按照年、月、日进行查询、统计,并存盘保留;系统可以定时将各终端的电压、电流等运行情况进行查询、统计,并存盘保留等;
8.移动设备远程接入
系统支持移动设备接入,通过因特网,支持智能手机、IPAD或便携式笔记等移动设备通过浏览器方式远程接入,实时查询和控制;
9.资产管理
系统具有资产管理功能,能将城市各照明设施录入系统进行电子化管理,实现资产仓库及固定资产管理功能;
10.报警功能
用户可以在系统界面设置各种报警条件,可以系统设定短信报警手机号码,系统收到终端的警报马上向设定的手机发送报警短信;
11.历史报表查询打印
系统对所有数据能够按照操作人员的要求进行查询和打印,并且能够按照Excel等格式进行保存或打印;
12.权限设置
系统具有合理的分级权限设定,可在同一服务器上,对不同的用户划分不同权限角色,角色所具有的权限可动态修改分配。
四、软件平台设计
系统软件以大数据、云平台为设计基础,在此基础上采用B/S架构,并且采用模块化结构,集通讯、信息管理、电气组态控制为一体。
1.支持多国语言系统
云平台系统设计的时候对于语言采用独立语言包的方式,只需要导入不同的语言包,就可以在登陆界面选择不同的语言就可以完成多国语言的切换。
2.场景自定义和多场景切换
可针对用户需求自定义场景模式的种类,每种模式可对每个配电箱中的各个回路进行任意组合,支持跨配电箱组合,还可随时编辑任务策略进行实时控制。
3.地理信息系统( GIS)
云平台通过集成Google地图,完成相应的地理图形的显示、放大、缩小及查询,直接监控景观亮化点的运行状态,用户控制界面能够显示出城市地图,并可随意放大缩小、漫游到任意一点。系统界面可实现2D/3D的切换。
4.信号强度和掉包率整体监测
由于亮化控制系统对于实时性要求较高,必须保证4G信号质量,系统对每个亮化控制器的信号强度以及掉包率进行实时监测。
5.支持设备按照经纬度定位、显示功能控制设备可以根据现场实际的经纬度来进行录入,并且在GIS地图上放置的时候可以根据录入的经纬度自动放置。鼠标点击设备后在界面右下角可以显示设备的经纬度。
6.系统报警功能
系统支持多种设备检测报警功能。每项报警都具备独立的开启、关闭功能,用户可以根据自己的需要来选择不同的报警。
7.电参数查询统计功能
可以对各亮化控制器任意时间段自动采集、统计、打印相关数据(如:用电量等)。可以对任意一天的实际开关灯时间、当时的照度值和日出日落时间等记录进行查询,显示的表格、曲线图、直方图均可打印,并具有导出Excel表格进行分析功能。
8.移动终端接入
监控系统采用B/S结构工作,通过因特网,支持智能手机、IPAD或便携式笔记本电脑等移动设备通过浏览器方式远程接入,实时查询和控制,查询内容包括各终端的最新以及历史数据和故障等情况,实现异地远程接入访问。
五、成功案例
2016年4月,在全国292个地级市中,三亚成为唯一一个“双修”“双城”综合试点城市,肩负探索我国现代城市建设管理治理模式的重任。2016年1 2月9日,建设部黄部长带队,全国一百多位市长书记等领导考察了三亚市双修双城的建设成果。
璀璨的夜景灯光离不开智能控制,总造价2亿多的夜景照明项目,整个智能控制平台为其量身定制,项目完工后,目前已运行路灯、亮化控制系统上千套点位的统一大平台管理,真正实现互联网+技术的智慧照明。
这套管理平台可以提供多个亮灯模式,每个模式所亮的灯可以自由组合,包括:节能、平常、节日与重大节日四个模式,每种模式可以设置不同的定时开启时间,也可手动实时切换。除了在特定的日子启用不同的模式,它还可以在一天之内指定特定的建筑群运行多种模式,如18: 30-22:00运行的是平常模式,22:30以后为深夜模式,酒店的亮化可以保持平常模式,而住宅则切换至节能模式。项目效果图如下:
六、结束语
城市夜景亮化照明智能控制系统可以通过电脑、手机、平板等智能终端对全市范围内的楼体、街景、景观亮化进行远程集中控制,并依据不同的需求设置节能模式、平日模式、节假日模式和重大节假日模式等多种开关灯模式,适应亮化和节能的双重需要。
该系统可以产生很好的社会经济效益:可以合理的减少开灯时间,延长灯具寿命,降低了运行成本,节约照明能源。根据不同等级区域的景观灯照明要求,按优先级别设置不同分组,从而实现多级控制,分组管理,避免能源浪费现象。通过远程故障查询功能可以及时有针对性地对故障进行排查及维护,减少工程车辆和技术人员巡检次数,降低维修成本,提高了检修效率。通过远程抄表功能,可以在节省大量人力、物力的基础上,对用电情况进行实时监控,及时发现不合理用电现象。系统对所有数据能够按照操作人员的要求进行查
询生成表格形式,形成的电子文档方便日常管理和资料备案等相关工作,按需求来调用打印,降低日常工作用纸量,形成低碳化办公理念。
【参考文献】
[1]陈小荣,关于智能控制系统在照明中的应用问题的几点思考.制造业自动化,2012-9(下):131-133.
[2]梁人杰.智能照明控制技术发展现状与未来展望【j】照明工程学报,2014( 04).