智能节电控制系统开发方案

深圳物联网开发公司【航大物联】表示，国内很多路灯电网的施工采用层层转包的方式，验收也不够规范，导致路灯控制器的使用环境比较恶劣，比如：电压波动过大，某些地区的某些时段可以高达300多伏;线材或布线不符合相关标准，容易造成短路、相线断或零线断等，导致控制器损坏;个别地区有盗割电线或私接电的情况，造成三相不平衡，电压波动过大，导致控制器损坏;电网接地不规范或路灯无接地等这些问题都给路灯控制系统的使用和推广带来很大的困难，且增加产品成本和维护成本。照明控制方法主要经历了四个阶段：

第一，分组控制。目前广泛使用的控制方法，通过线束的方式，将若干个灯具并联在一个或几个开关回路，进行控制;

第二，区域控制。在教室、宾馆、停车场等公共区域，人们将声控、光感、人体红外等传感开关串接至传统的分组控制回路，使用率较低时关闭某些回路，以达到节能的目的。

第三，集中控制。国内某些省份的路灯配电系统、隧道照明系统，以及广泛使用的景观照明及舞台照明控制等采用了集中控制，特点是采用了数字通讯或控制系统。

第四，智能控制。如正在起步阶段的智能家居、智能楼宇、智慧城市等项目，均包括智能照明控制的应用，特点是基于物联网技术。

另外，在特种照明行业，利用生物的光生物特性，创造有利的光环境为人类生产生活服务，目前已经广泛用于植物生长、渔业、防治病虫害等，控制参数不仅仅局限于光强和光分布，已扩展至颜色、波长等，也需定制专用的照明控制系统。

随着LED光源技术的发展，因其亮度、色温、颜色、控制响应速度等在控制方面有独特的优势，搭乘物联网技术发展的顺风车，针对LED光源的照明控制系统近几年正蓬勃地发展。

二、智能路灯控制系统发展现状

由于政策大力扶持，加之市场广阔、利润相对较高等因素，市政领域LED照明成为各大LED应用厂商竞相逐鹿的阵地。为避免同质化竞争，提升产品附加值和影响力，研究和发展智能路灯控制系统就成为他们的首选之一。经过几年的发展，全国已经有数十家专门研发路灯控制系统的公司，国内外各大LED照明厂商也纷纷大力开展照明控制系统的研发，并在全国各地建成许多示范基地。

1.系统功能需求挖掘

作为控制领域的新生产物，路灯控制系统的功能需求还在不断挖掘中，目前主要以节能、便捷管理为主，已形成普遍共识的功能需求有：

路灯控制：采用全体、分组或单灯的方式进行路灯的远程开、关和调光控制;

情景控制：可以设定路灯工作情景、控制策略，实现无人值守工作;

数据采集：对每盏路灯工作状态、报警、工作电压、电流、累计电量等进行采集并上传至服务器;

路灯管理：对路灯反馈数据进行统计分析，产生维护报警和数据报表，报警内容可以及时通知相关维护人员;

地理信息系统(GIS)：利用商用或免费的地理信息系统，实现路灯等相关设备的实时定位，提高可操作性。

另外，与大量客户接触后，部分客户提出的需求如下：

配电箱控制：目前部分省市对配电箱采用了“三遥”控制，起到了示范作用。有客户要求在路灯控制系统中加入配电箱电源远程控制及电力参数监测功能，或将已有的配电箱控制系统集成至路灯系统中;

电缆失窃及偷电报警：某些地区电缆盗窃和偷电情况非常严重，客户提出可以加入电缆失窃和偷电报警功能;

照度检测及控制：检测环境光亮度，进行自动调光;

活动检测：分时段通过人体红外传感、图像模式识别等方式识别是否有人员活动，分区域调节亮度;

扩展摄像头功能：用于监控路灯运行状态及有无人员破坏等。

未来可能产生和引导用户使用的功能需求主要来自网络规模和技术融合，如：

功能领域扩展：由于照明控制系统的终端节点数量大、分布广，一旦形成规模后，可以用于城市环境监测、交通管理、治安等;

可见光通讯：利用LED光源的快速响应特性，可以进行可见光通讯，目前已经有多家研究机构和高等院校对此展开研究，并在一些领域产生一些应用，如果将这一技术应用用在路灯控制系统和路灯上，无疑将会产生更多的应用;

传感器应用：传感器技术的发展，将会给照明控制系统的功能带来更大的扩展空间。

2. 路灯控制系统常用架构

路灯控制系统延续了物联网的架构，由应用层、网络层、感知层构成。

其中应用层由一系列软件构成，目前多数公司采用B/S架构，也有公司采用C/S架构和组态软件。一般包括：

数据采集和控制组件：用于连接网络层设备，获取数据或发送控制命令;

配置组件：用于进行系统平台及数据库初始化，设备列表的导入等;

管理组件：用户通过该组件可以操作和查看路灯等设备，执行生成列表、报警等功能。

网络层在路灯控制系统中称为集中器，一般采用ARM内核和Linux或VxWorks等操作系统，实现路由和一些简单的控制、数据采集功能。

感知层主要由大量照明控制器构成，用于执行灯具的调光/开关操作和采集灯具数据等功能。如若需要，也可以扩展其它传感器或执行器件，如照度仪、人体红外传感器、震动器等。

在庞大的市场需求驱动之下，以灯具厂商为中心，联合物联网通讯技术厂商、电源厂商、物联网应用层平台开发商，已经初步形成产业规模。期望国家能够尽快从全局角度理清思路，制定相关标准，融合各方面技术力量，促进路灯控制行业健康有序发展。