智能照明控制系统
系统定义
Newell智能照明控制系统结合ROLA无线MESH通信技术、物联网和互联网技术,实现对管辖区域内的照明系统回路或单灯的 “管、控、营”一体化。以实现节能环保、降低维护成本的照明解决方案。通过现有灯具控制器ROLA模块对每盏灯具进行远 程监控,进而实现对灯具系统的智能化管理,为当今提倡的“节能减排”型社会提供了一个完整的智能化设备管理的科学解决 方案。系统的建立无需另外铺设通信控制线,具有易于安装实施的优点,可广泛应用于城市道路、隧道、工业照明等的控制、 监测、计能和故障诊断等。
系统架构
Newell智能照明控制系统由集中控制器、单灯控制器及配套系统监控软件组成,整个监控系统架构如下图示意(产品图片仅 供示意):
系统配置
1、集中控制器 集中控制器是低压ROLA无线MESH物联网智能灯具关键设备。能够自动抄收并存储各种具有无线通信功能的智能仪表和各类无 线通信终端的电量数据,并能采集外部RS-485表数据,其下行信道可以是低压ROLA无线及RS-485串行通信通道。其上行信道 采用公用通讯网,如GPRS、CDMA、Wifi、以太网等,支持客户端、服务器两种通讯模式,并且采用模块化设计, 可通过更换 通信模块直接改变通信方式。集中器控制器安装于配电柜里,通过无线GPRS接收监控中心的命令对路灯线路进行管理和控制。
Newell集中器控制器具备以下功能:
电网数据采集:三相电网电压、电流和能耗监测,通过外置MODBUS三相电表可计量整个配电柜的能耗使用情况。 集中器周边数据采集:能实现灯具配电柜电能数据采集、交流模拟量采集、直流模拟量采集、状态量采集、电能数据超限报警 等。通过GPRS上行通信与中心服务器保持通讯,实时将采集到的数据上传至服务器。 回路控制:通过集中器内置的继电器控制配电柜内的接触器,实现多回路控制。 定时控制:采用高性能32位ARM内核CPU硬件平台,嵌入式操作系统,配置系统软件的定时任务实现灯具的自动控制功能。 回路状态监测及设备自维护:支持在线升级固件,内置实时时钟芯片,当集中器供电断电时,时钟能保持10年以上,数据保持 30年以上,当供电电源恢复时,保存数据不丢失。 端口扩展功能:支持集中器端口扩展,预留有3 路隔离继电器输出、3 路模拟量输入、3 路数字量输入、1 路RS-485 接口输入 (支持MODBUS-RTU 协议)、两路脉冲电表输入等。通过这些扩展的接口,集中器可以检测各种传感器输入,如光照传感 器、温湿度传感器、PM2.5传感器和电表等,同时也可以控制外部大功率交流接触器,实现灯具分回路控制。 集控器预留单灯控制器接口,可通过电力载波技术与各单灯控制器连接,实现单灯的监测及控制,并可实现定时控制功能。在 集控器内,回路控制部分及预留的单灯控制部分均采用模块化设计,可通过更换模块实现回路控制和单灯控制模式。 2、灯具控制器 灯具控制器安装于灯具处,与集中控制主机配套使用,采用ROLA扩频技术,通过控制主机接收监控中心的指令,实现单灯级 别的控制。具备以下功能:单灯电压电流电能监测、开关灯、调光、单灯状态监测、设备自维护。从而实现单灯联网、控制节 能、电量数据 采集。
智能环境传感器
Newell智慧城市传感器网络,以智能路灯灯杆做为桥梁,通过路灯灯杆安装的智能传感器节点收集城市的各种环境数据和监 控城市的各种状态。通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、ROLA无线MESH通信等信息传感设备,按约定的协议把传 感器与互联网连接起来进行信息交换和通讯,可以实现数据采集、定位、跟踪、监控和管理的一种传感器网络。以路灯ROLA
MESH为骨干通讯网络将能把所有的传感器串联起来实现真正的智慧城市。
ROLA无线MESH模块
Newell智能照明控制系统扩展到ROLA通信芯片和通信模块,通过LORA扩频技术,该芯片将模拟前端、基带调制解调、数字 信号处理、CPU 内核及丰富的功能外设完美集于一体。提供物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、适配层(ADP)、网 络层(NET)、应用层(APP)的无线通信方案。 ROLA通信模块具有帧中继转发策略、信号强度指示、自动速率(功率)调制、 自适应报文分帧、网络通信协议等功能;分布 式网络路由协议,采用路由发现技术,适应时变性网络,自组网,自适应,支持 即插即用;通信速率自适应,最大限度利用信 道带宽;发射功率高达22dB,接收灵敏度高达-148dB,空旷实测通讯距离高达3.5公里。
集中控制模式
每组可以单独控制,实现回路输出属性的任意配置, 达到高效节能的效果。集中控制模式包括:定时控制、定制周控制、综合控制、手动 控制等6种工作方式。无论集控器工作在何种方式,装置意外失电恢复后,都可自动恢复为断电前状态。
单灯控制模式
Newell智能照明控制系统通过ROLA无线MESH的方式实现与单灯控制器的通信,用户即可对每盏灯的开关和调光以及各种电参数的监测。控制器内置五种单灯控制方式:群控、组控、间控、点控、手控。 无论工作在何种方式,装置意外失电恢复后,都可自动恢复为断电前状态。同时可设置两组开关灯时间和两组节能时间,实现单灯控制和分时节能,用户可以灵活配置单灯控制器的输出方式,通过单灯调光实现按需照明,最大化节能。
系统特点
1、高可靠性,结合完善的硬件自检和软件纠错设计,保障平台的高可靠性,其安全和电磁兼容指标实际高于行业标准。
2、控制方式灵活全面,根据不同应用场景可选择集中或单灯控制方式。
3、运营成本低,硬件设计采用模块化设计,方便选型配置、生产成本控制以及故障定位。
系统功能
1、五遥功能
Newell智能照明控制系统通过 GPRS、CDMA、4G、以太网通信方式实现遥控、遥测、遥信、遥调、遥视的“五遥”功能。
遥控:应用物联网控制技术,实时改变受控设备的运行状态;
遥测:应用远程数据采集、测量技术,将被测灯具的状态、故障信息、电能数据等测量值回传至服务器。
遥信:应用无线和电力线载波通信技术,完成设备状态的监视,如告警状态或开关状态、位置信息等。
遥调:监控中心远程调节,接受并执行遥调命令,调节照明亮度,调光等级可0到200 级。
遥视:在重点位置安装摄像机,在监控中心可以对灯具状态实时监控。
2、安全防护功能
Newell智能照明控制系统融入线缆防盗告警系统方案,具备上位机、短信、邮件报警功能。可实现线路漏电检测自动报警;自动断电报警;意外开灯、关灯报警;三相电压缺相报警;超负荷检测报警;配电柜门磁开关检测报警等功能。
3、智慧管理功能
Newell智慧照明控制系统实现时控+光控+经纬度控制+手动控制的智能综合控制,可以根据所在城市经纬度、不同天气季节的光照变化、特殊照明需求等,按需开闭灯具及调节功率,在节约用电的同时,做到光资源的按需分配。
可通过监控中心、平板电脑或者手机终端对每一盏灯具进行集中器广播控制和单灯控制,并能实现能耗分析、资产设备的管理。根据普查数据统一更新城市照明设施地理信息数据库,实现对灯具、控制箱、线缆、电缆井等照明设施的数字化管理。并可根据不同需要自定义统计的对象、内容等,并对各类查询、统计报表的样式等进行编辑处理。
4、便捷维护功能
Newell智慧监控系统能够实现单灯故障报警,操作人员极易发现线路故障的地点和位置,只要通知维修人员,就能及时排除故障。免人工巡线,节省维护成本,提高运维效率,省时便捷。
5、数据监测功能
Newell智能照明控制系统通过对回路和单灯的全状态监测,实时反馈路灯运行状况,并作为控制输出的反校验证和运营管理的分析和判断依据。通过在线状态监测以保障系统的稳定运行。