第一篇:智能照明控制总结
智能照明分析
1、开关控制
开关控制针对单灯或单独照明回路进行控制,属于本地控制。开关种类不同,工作原理不同。有声控、光控、红外控制、定时控制、传统开关等,对单灯和照明回路控制起相同的作用,只是触发方式不同。智能控制开关省去了传统开关的人触发,变成传感器触发。开关控制的缺点:对单灯单回路进行控制,对照明回路多的或者对特殊的某一回路不能干预控制,只能按设定的场景进行控制。说白了就是没有集中管理控制的功能,没有特殊情况下控制的功能。
2、楼宇自控(照明控制)
楼宇自控中照明控制只是楼宇自控系统中单独的一个子系统,针对建筑物公共区域照明回路的控制。照明回路中串联由楼宇自控(BA)系统控制的触点,通过控制这些触点可以实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能,对所控的照明回路能够进行集中管理控制和监测。有监控管理平台。(相对于定时开关调节时间集中调试方便,节省人力、时间)
楼宇自控(照明控制)缺点:照明控制是楼宇自控的一个子系统,应用方面有一定局限性:1,一般只针对大面积区域照明回路,控制的回路一般比较少,细了成本造价高;2,照明回路本地不设置面板开关,使用不便;3,控制功能简单,区域控制定时开关,要实现场景控制,亮度调节,软起软关复杂的功能技术难度较大;4,照明系统不独立,BA系统故障时,照明系统受影响。
3、智能照明系统
智能照明系统是专门做照明控制的系统,能够完成楼控系统对照明系统的所有控制,同时解决了楼控系统中照明系统控制的一些弊端。(智能照明有本地智能面板控制,系统故障时可依靠智能面板控制对照明系统控制,脱离主系统独立工作)。说白了就是楼控系统中分出来的一个子系统,专门做照明控制系统,弥补楼控照明系统的不足。缺点:单独子系统不符合发展趋势,趋势是所有系统整合在一个大的管理平台下,便于管理,方便使用。
智能照明相对于传统照明而言,因人的理解不同,对智能照明的认知也不同。
1、传统被动触发开关换上智能开关,(如声控、光控、红外感应、定时、无线遥控等开关)来实现对单灯或者单个照明回路进行控制。这是智能照明的一种形式。
2、一个建筑物或建筑群中把所有的照明回路进行集中管理,对任意一个照明回路进行控制。也是智能照明的一种形式。
3、智能灯光控制,场景控制,灯光的强弱、明度、色彩根据环境变化,音乐节奏、水流强度等不断变化而进行变化。也是智能照明的一种形式。
总之,各种形式对灯和照明回路的控制无非达到两个目的,一是节约能源,方便管理;二是实现某种效果。应用场所:
开关控制的用于楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、厂房、庭院等场所;
楼控照明和智能照明的一般用于有集中管理需求的场所;
智能灯光用于特定场所,会议室、建筑物泛光照明、舞台照明等智能照明的选择根据客户需求,没有最好的只有更合适的。
第二篇:室内智能控制照明系统研究论文
摘 要:针对目前各种理想室内空间照明中存在的诸多不合理现象及照明系统的发展状况,为了使照明能更好地满足人的视觉活动和生理、心理需求,提出了以“亮度空间”理论为基础及线索,侧重强调了室内造型设计为主题的“间接照明”技术,通过具体空间造型与灯具的有机结合,达到了以人的视觉活动为参照的多种“情景模式”的要求。笔者设计了一套实用的室内智能控制照明系统,从而达到节约能源,改善人们工作、生活的光环境质量,提高工作效率的效果。
关键词:亮度空间; 视觉活动 ;情景模式; 间接照明
1.引言
当今社会,随着科技的日益发展和人们的物质与精神生活水平的迅速提高,在针对于空间的物质功能与精神功能开发的同时,科学、有效地进行空间的照明设计受到了更多专业人士的关注。照明设计的关键,是使人能够清晰识别物体的形象,同时还要把使人心情舒畅的空间作为适合的场景凸显出来。对于使用设施与环境的人来说,所谓舒适的光环境,其最佳的目标体现在用和谐的光线勾画出美丽宜人的景色,给人以身处其中的情绪上协调与美感,从而起到渲染环境、制造气氛、突出某种情调的作用。通过对照明的控制及室内造型设计达到室内光效随各种空间场景视觉功能的需求变化而变化,这就是智能照明系统。而找到依据,并且在室内设计中实现这样的依据,是本文要探讨的核心问题。
2.室内智能照明系统研究的基本思路
2.1 室内空间照明系统概念
所谓室内空间照明系统[1-2],是相对于室内环境自然采光而言的。它是依据不同建筑室内空间环境中所需求的照明亮度,选用合适的照明方式与灯具类型来为人们提供更好的光照条件,以便人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果,同时还能够获得某种气氛和意境,从而达到增强其建筑室内空间表现效果和审美感的一种设计处理手法。
2.2 室内照明系统的三大要素
室内照明系统主要由光源、照明灯具和照明控制系统三个方面组成的。其中,光源的物理性能及参数变化,照明灯具的样式及其与光源或空间的关系实现了照明效果的多样性,而通过控制系统实现人对光环境的选择性和智能调控。
2.3 智能控制系统的技术特点
智能控制系统[3]的技术先进性体现在以下4个方面:线路系统、控制方式、照明方式和管理方式。
首先从线路系统方面上看,智能照明系统的电路可以分为总线式单控电路和总控式双控电路两种。总线式智能照明系统单控电路特点为:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关是用 EIB 总线与输出单元相连的。当负载容量较大时,仅考虑加大输出单元容量即可,控制开关不受影响;② 当开关距离比较远时,只需要加长控制总线的长度,以节省大截面电缆用量;③ 可以通过软件设置多种功能(例如,开/关、调光、定时等)。总线式智能照明系统双控电路特点为:① 当实现双控时,只需简单地在控制总线上并联在一个开关;②而进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。
传统的控制方式采用手动开关,必须保持每一路地开或关不同,而智能照明控制一般采用低压 2 次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作使用时只须按一下控制面板上某一个特定键即可启动一个灯光场景(各个照明回路不同的亮暗程度搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的场景状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现[4]。
2.4 智能照明系统的分析
室内空间光效通过控制系统来应对使用过程中的各种场景变化,从而使亮度空间达到最佳的预定照明设计效果。这个控制是通过对场景的调光和照明模式的切换来实现的。
1.室内空间自然光线强度的变化
智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照明度,与设定值作比较,以此来控制照明开关,这样不仅可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,而且可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。通常越靠近窗自然光照度较高,那么所需人工照明提供的照明度就低,然而合成的照明度须维持在设计照明度值。依据视觉需要,在不同情景模式之间转换的时候,将亮度空间维持在预设的设计照度值水平。
2.空间光效的衰减
通常情况下照明设计师对新建的建筑物进行室内照明设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率及房间墙面反射率都会不断衰减[5]。因此,在设置初始照明度时,都设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计无法达到节能效果.而采用智能照明系统后,虽然照明度还是偏高设计,但是通过智能调光,系统将依据预置的标准亮度使照明区域保持恒定的照明度,而不会受灯具效率降低及墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。
3.室内空间活动内容的转换
在室内空间的活动内容发生变化时,作业的照明条件也应发生相应变化,这是一个动态的过程,因此,同一套照明装置必须满足在不同的时刻有着不同的表现要求。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制[6]、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到 25﹪~55﹪)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长 3~4 倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,从而大大简化和节省穿管布线工作量。另外,智能照明系统还存在着潜在价值,例如智能照明控制系统由于可提供人们最舒适的工作状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。
3.照明系统设计规划与室内空间中的应用
3.1 系统设计、安装流程图
3.2 室内空间的实际应用
以会议室智能照明系统设计为例,根据此案例给定的装修方案和亮度空间的要求,一般可以划分为以下四种情景模式,如“入场”、“主持”、“讨论”、“休息”,预期照明效果如图所示。
情景模式一:“入场”
当会议室门口智能感应探头探测到会议室有人来开会时,自动启动会议室全部照明,使会议室处于一个全亮状态,以示欢迎大家前来开会,同时,高亮度的照明更能清晰地显示会议室开始前的气氛。
情景模式二:“主持”
当主持人宣布会议开始或领导发言时,会议室周边区域灯光自动调暗,只保留主持人上方的灯光照明,以主持人区域为重点,着重体现灯光亮度,容易起到集中注意,重点突出的作用,使与会者更容易进入会议氛围。
情景模式三:“休息”
如果会议进程很长,中间需要休息调整,则调暗会议桌区域的灯光,调亮休息区域的灯光。
情景模式四:“讨论”
会议进程中,需要与会者一起讨论某件事,此时,会议桌区域的灯光调至最亮,调暗会议室周边区域的灯光,着重体现与会者及会议桌的亮度。
4.结论
通过实例的验证,该智能照明系统不仅能提供不同情景模式之间的空间照明效果变换,而且满足人的视觉活动要求,达到节能效果。
第三篇:室内智能控制照明系统研究的论文
摘 要:针对目前各种理想室内空间照明中存在的诸多不合理现象及照明系统的发展状况,为了使照明能更好地满足人的视觉活动和生理、心理需求,提出了以“亮度空间”理论为基础及线索,侧重强调了室内造型设计为主题的“间接照明”技术,通过具体空间造型与灯具的有机结合,达到了以人的视觉活动为参照的多种“情景模式”的要求。笔者设计了一套实用的室内智能控制照明系统,从而达到节约能源,改善人们工作、生活的光环境质量,提高工作效率的效果。
关键词:亮度空间; 视觉活动 ;情景模式; 间接照明
1.引言
当今社会,随着科技的日益发展和人们的物质与精神生活水平的迅速提高,在针对于空间的物质功能与精神功能开发的同时,科学、有效地进行空间的照明设计受到了更多专业人士的关注。照明设计的关键,是使人能够清晰识别物体的形象,同时还要把使人心情舒畅的空间作为适合的场景凸显出来。对于使用设施与环境的人来说,所谓舒适的光环境,其最佳的目标体现在用和谐的光线勾画出美丽宜人的景色,给人以身处其中的情绪上协调与美感,从而起到渲染环境、制造气氛、突出某种情调的作用。通过对照明的控制及室内造型设计达到室内光效随各种空间场景视觉功能的需求变化而变化,这就是智能照明系统。而找到依据,并且在室内设计中实现这样的依据,是本文要探讨的核心问题。
2.室内智能照明系统研究的基本思路
2.1 室内空间照明系统概念
所谓室内空间照明系统[1-2],是相对于室内环境自然采光而言的。它是依据不同建筑室内空间环境中所需求的照明亮度,选用合适的照明方式与灯具类型来为人们提供更好的光照条件,以便人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果,同时还能够获得某种气氛和意境,从而达到增强其建筑室内空间表现效果和审美感的一种设计处理手法。
2.2 室内照明系统的三大要素
室内照明系统主要由光源、照明灯具和照明控制系统三个方面组成的。其中,光源的物理性能及参数变化,照明灯具的样式及其与光源或空间的关系实现了照明效果的多样性,而通过控制系统实现人对光环境的选择性和智能调控。
2.3 智能控制系统的技术特点
智能控制系统[3]的技术先进性体现在以下4个方面:线路系统、控制方式、照明方式和管理方式。
首先从线路系统方面上看,智能照明系统的电路可以分为总线式单控电路和总控式双控电路两种。总线式智能照明系统单控电路特点为:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关是用 EIB 总线与输出单元相连的。当负载容量较大时,仅考虑加大输出单元容量即可,控制开关不受影响;② 当开关距离比较远时,只需要加长控制总线的长度,以节省大截面电缆用量;③ 可以通过软件设置多种功能(例如,开/关、调光、定时等)。总线式智能照明系统双控电路特点为:① 当实现双控时,只需简单地在控制总线上并联在一个开关;②而进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。
传统的控制方式采用手动开关,必须保持每一路地开或关不同,而智能照明控制一般采用低压 2 次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作使用时只须按一下控制面板上某一个特定键即可启动一个灯光场景(各个照明回路不同的亮暗程度搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的场景状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现[4]。
2.4 智能照明系统的分析
室内空间光效通过控制系统来应对使用过程中的各种场景变化,从而使亮度空间达到最佳的预定照明设计效果。这个控制是通过对场景的调光和照明模式的切换来实现的。
1.室内空间自然光线强度的变化
智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照明度,与设定值作比较,以此来控制照明开关,这样不仅可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,而且可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。通常越靠近窗自然光照度较高,那么所需人工照明提供的照明度就低,然而合成的照明度须维持在设计照明度值。依据视觉需要,在不同情景模式之间转换的时候,将亮度空间维持在预设的设计照度值水平。
2.空间光效的衰减
通常情况下照明设计师对新建的建筑物进行室内照明设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率及房间墙面反射率都会不断衰减[5]。因此,在设置初始照明度时,都设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计无法达到节能效果.而采用智能照明系统后,虽然照明度还是偏高设计,但是通过智能调光,系统将依据预置的标准亮度使照明区域保持恒定的照明度,而不会受灯具效率降低及墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。
3.室内空间活动内容的转换
在室内空间的活动内容发生变化时,作业的照明条件也应发生相应变化,这是一个动态的过程,因此,同一套照明装置必须满足在不同的时刻有着不同的表现要求。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制[6]、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到 25﹪~55﹪)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长 3~4 倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,从而大大简化和节省穿管布线工作量。另外,智能照明系统还存在着潜在价值,例如智能照明控制系统由于可提供人们最舒适的工作状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。
3.照明系统设计规划与室内空间中的应用
3.1 系统设计、安装流程图
3.2 室内空间的实际应用
以会议室智能照明系统设计为例,根据此案例给定的装修方案和亮度空间的要求,一般可以划分为以下四种情景模式,如“入场”、“主持”、“讨论”、“休息”,预期照明效果如图所示。
情景模式一:“入场”
当会议室门口智能感应探头探测到会议室有人来开会时,自动启动会议室全部照明,使会议室处于一个全亮状态,以示欢迎大家前来开会,同时,高亮度的照明更能清晰地显示会议室开始前的气氛。
情景模式二:“主持”
当主持人宣布会议开始或领导发言时,会议室周边区域灯光自动调暗,只保留主持人上方的灯光照明,以主持人区域为重点,着重体现灯光亮度,容易起到集中注意,重点突出的作用,使与会者更容易进入会议氛围。
情景模式三:“休息”
如果会议进程很长,中间需要休息调整,则调暗会议桌区域的灯光,调亮休息区域的灯光。
情景模式四:“讨论”
会议进程中,需要与会者一起讨论某件事,此时,会议桌区域的灯光调至最亮,调暗会议室周边区域的灯光,着重体现与会者及会议桌的亮度。
4.结论
通过实例的验证,该智能照明系统不仅能提供不同情景模式之间的空间照明效果变换,而且满足人的视觉活动要求,达到节能效果。
第四篇:路灯照明智能控制管理系统(单灯控制)
城市路灯照明
智能控制管理系统建设方案
山东贝宁电子科技开发有限公司
2017年10月
目 录
第1章 建设背景............................................3
1.1 城市照明存在的问题.................................3 1.2 发展智慧照明的必要性...............................4 第2章 建设意义和建设目标..................................5
2.1 建设意义...........................................5 2.2 建设目标...........................................6 第3章 建设内容............................................6 第4章平台建设方案........................................7
4.1 照明智能控制管理系统...............................7 4.2 路灯集中控制器....................................10 4.2.1 遥控功能....................................11 4.2.2 遥测功能....................................12 4.2.3 遥信功能....................................12 4.2.4 遥调功能....................................12 4.2.5 查询统计分析功能............................12 4.2.6 卫星自动校时功能(GPS).......................12 4.2.7 报警管理功能................................13 4.2.8 系统安全管理................................13 4.3 单灯节能管理系统..................................13 4.3.1 节能规划方案................................14 4.3.2 单灯控制节能................................15 4.3.3 单灯管理节能................................15
4.4 多路电流检测系统..................................18 4.5 路灯线缆监测报警系统..............................18 4.5.1 自动报警....................................19 4.5.2 抗干扰......................................20 4.6 软件平台..........................................20 4.6.1 城市照明智能控制管理系统软件(pc端)........20 4.6.2 城市照明智能控制管理系统软件(手机端)......21 4.7 节能分析及社会效益................................22
第1章 建设背景
1.1 城市照明存在的问题
随着照明设施数量越来越多,如何有效地管理好城市照明设施是城市管理部门目前的最大课题。此外,大量的维护工作和维护成本及不宜及时发现的安全隐患,也给城市管理带来巨大的困难。在当前形势下,采用以往的过于粗放、被动、无监督和评价机制的传统管理模式已不能满足现代化城市照明管理的需要,创建一种全新的管理模式来推动城市的照明管理和亮化管理已成为迫在眉睫的首要工作。
一、监控管理方式落后且维护成本高
目前城市照明管理还是采用比较传统的时钟控制方式,特别是重大节日或阴雨天不能根据需要进行亮灯情况调整,不能对单灯进行控制,不能根据实际情况(例如:天气突变、重大事件、重要节日灯)及时校时和修改开关灯事件,无法实现按需照明;路灯运行情况无法实时、准确监控,出现灯具故障或路灯控制器损坏造成白天亮灯情况,无法及时反馈到监控中心;另外,缺乏路灯故障处理情况跟踪、分析机制,影响照明生产管理考核,从而影响到领导的管理决策判断;路灯的数量非常多,并且分布非常广,而现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式,工作量巨大,需要投入大量的人力物力,并且还可能留有盲区。
二、能源消耗大
随着城市的迅速发展,城市城区道路照明和亮体工程建设得到了迅速发展,路灯和景观灯数量日益增加。城市照明用电的电能消耗越发成为政府财政支出的沉重负担,不符合国家节能减排,低碳环保政策;目前无法实现按需照明,造成了30%-40%的电能浪费,同时造成了光污染,并且极大缩短了灯具的寿命。
三、照明设施损坏所带来的大面积停电等问题
照明设备和照明线缆被损坏的现象屡有发生,给当地政府带来巨大的经济损失。线缆损坏后,造成路灯大面积停电,交通事故和偷抢案件发生几率上升,严重影响了社会治安。同时,裸露的带电电缆会出现安全隐患。目前城市照明控制方式不具备设施防盗检测,无法及时发现并准确定位电缆盗割、灯头被盗位置。
四、存在严重安全隐患
城市照明灯杆漏电、裸露电缆漏电等现象,容易造成人员触电,无法及时发现并断电,造成人员伤亡。尤其是在雨季,触电几率大大增加,更加危险。目前,国内已有多个城市因此造成了多起人员伤亡事件,已引起相关部门的高度重视,但至今仍无切实有效的解决办法。
1.2 发展智慧照明的必要性
随着国民经济的不断发展和城市规模的不断扩大,城市公共照明设施数量急速增加,用电量节节攀升,对城市公共照明的管理提出了更高要求,城市照明智能控制和节能管理已成为城市照明主管部门面临的重要任务之一。
发展智慧照明是建设数字化城市、智慧城市不可或缺的一部分,2016年8月,《“十三五”城市绿色照明规划纲要》顺利验收,该纲要全面总结了“十二五”期间全国城市照明的发展情况,紧紧围绕“创新、协调、绿色、开放、共享”的理念,以提升城市照明品质和实现照明节能为核心,发挥智慧照明在智慧城市建设中的引领作用,对“十三五”全面推进我国城市绿色照明工作具有重要指导意义。
在日照市政府的领导下,日照市的城区照明建设取得了长足的发展,形成了有点有线、互相贯穿、风格各异的灯光景观,为提升城市形象,保障群众夜间生活做出了巨大贡献。为进一步推动日照市城市照明的发展,我公司特制定以下照明智能管理建设方案。
第2章 建设意义和建设目标
2.1 建设意义
建设城市照明智能控制管理系统具有以下重要意义:
1、提升科学管理能力
本系统能对城市照明实现精细化管理,将繁琐复杂的工作通过系统实现简单化。提供专家分析进行提前预测,做到真正的事前预知,能有效消除安全隐患,做到防患于未然。能根据不同的故障等级,启动不同的处置流程,进行协同办公,提高处置效率。
2、节约电能支出
在满足国家标准的前提下,通过智能开关灯、降功率等管理方式,为不同的应用场合提供不同的照明需求,减少过度照明,从而节约了大量的电能,真正实现节能减排。在响应国家的低碳经济的号召的同时,又能实现良好的节能效果。
3、降低运维成本
将“人工巡检”改为“值班等待报警”的维护方式,精准巡视,有效解决了巡检人员的问题,将被动巡检改为定点维护,有效减少车辆损耗,提高了维护人员及车辆的使用效率,极大降低了维护成本。
4、减少经济损失,降低安全隐患
当有灯杆漏电人员伤亡、线路破损、电缆盗割等现象发生时,值班工作人员会在第一时间接到短信报警通知,方便工作人员及时处理,也避免了裸露电线对行人造成的安全隐患。
5、提高城市形象
城市照明系统既是一种公益性事业,也是城市形象工程,城市照明智能控制管理系统的建成,将使灯光管理水平与现代化的大都市相适应,提高亮灯率,减少各种故障,合理照明,美化照明,安全照明,营造出智慧城市和数字城市的照明效果,树立和提升城市的品牌。
2.2 建设目标
本方案将有助于日照市城市管理局实现以下目标:
以按需照明为理念,通过单灯调节管理功能实现城市照明智能管理目的,节约运行成本。提高路灯管理水平和效率。
以精细管理为导向,通过照明设施资源管理系统,动态管理照明设施信息。以主动发现为目的,通过照明移动监控系统,实现随时随地监控路灯运行情况,突发事件紧急调控。
第3章 建设内容
一、照明智能控制系统建设
第一部分:监控中心建设
监控中心系统用若干计算机建立一个计算机局域网络,通过GPRS/3G/宽带网络,实现远端现场数据、处理和控制,并通过电脑端,将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示,以供管理部门进行管理和决策。系统提供远程服务功能,同时中心还配备GPS校时、不间断电源等,保障中心系统稳定可靠地运行。系统还可以将分布在全市各角落的照明信息通过通讯网络采集到智能路灯管理系统,并在智能路灯管理系统进行信息的集成。
采集的信息内容包括:功率、电流、电压、开关箱信息、电能表度数、亮灯率统计数据等。在本系统中,也可对监控点进行分组分层,便于管理。
监控中心系统项目建成后可将城市照明的智能管理、数据采集、数据处理集一体,并通过群控或组控实现对不同监控的控制功能。
第二部分:路灯集中控制管理器建设
在路灯箱变中,安装“路灯集中控制器”终端,实现线路开关控制功能、监控和防盗功能,进行远程本地设防、撤防;实现报警功能;并通过电力载波 “单灯控制器”进行通讯。
通过Internet以及GPRS/3G网络,智能路灯管理系统可以跟每台“路灯集中控制管理终端”通讯,实现如下基本功能:
1、按需控制每个控制点开关灯
2、接受各种报警信息
3、采集控制点的电流电压
4、采集每盏灯的运行状态(安装单灯控制器可实现)
5、控制每盏灯的状态(安装单灯控制器可实现)第三部分:单灯控制器建设
对每杆路灯加装单灯控制器。实现开关控制、亮度调节、信息采集。
第4章平台建设方案
4.1 照明智能控制管理系统
城市照明智能控制管理系统由监控中心、路灯集中控制器、单灯控制器及路灯电缆监测报警器组成。路灯集中控制器安装在配电柜内,通过GPRS无线网络与监控中心进行通信,监控终端安装在照明终端。集中控制器接受、执行、转发监控中心的命令,并通过监控终端对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制。同时,路灯集中控制器可通过内置输出端口对各路灯回路的监控,并通过监控终端监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息反馈至监控中心,以实现对城市路灯系统的科学管理。
系统工作原理图
城市智慧照明监控中心
城市智慧照明示意图
城市照明智能控制管理系统—电脑客户端登录界面
城市智慧照明监控软件系统截图
4.2 路灯集中控制器
路灯集中控制器通过电力线载波通信方式实现对所属控制节点的管理和控制,并通过GPRS无线通信方式,实现与监控中心的通信。
路灯集中控制器内置相关软件程序,在电力线上形成智能控制网络,实现对所属回路和路灯的管理和控制。
路灯集中控制器可实现以下功能:
4.2.1 遥控功能
系统提供了多种控制手段,其中既有时控、光控、手控等独立控制方式,又有相互结合、特殊控制等复杂控制方式。
时控
根据当地的经纬度坐标计算计算出全年的日出日落时间,经过调整得出全年开关灯时间表下发到智能监控终端,实现自动开关灯控制。
光控
根据光照度实现按需开关灯控制。 手动控制
在特殊条件下,可通过系统手动控制功能实现任意回路的开关灯控制。 预案控制
为了满足某些特殊时期(节假日、国家重大活动)对亮灯时间的特殊要求,系统提供预案管理功能,可以为特殊时期专门设置一套开关灯时间,并且不会影响其他时间路
灯的开关控制。
4.2.2 遥测功能
系统通过遥测功能来获取路灯设施的运行参数信息。主要参数包括:三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、支路电流等。
监控中心有周期自动巡测机制,系统按设定的时间周期自动进行巡测,同时系统也允许监控人员随时进行手动巡测。
4.2.3 遥信功能
系统通过遥信功能可以直接获取路灯设施的运行状态,一旦发现某个状态发生异常,会在第一时间将异常信息发送给监控中心。
4.2.4 遥调功能
系统通过遥调功能可以实现对远程监控终端的管理,可以调整监控终端的工作状态和工作参数,以便对路灯设施进行更好的监控和管理。
4.2.5 查询统计分析功能
系统数据分为两种:运行参数数据、统计分析数据,这两种数据的展示方式有所区别,其中运行参数数据一般用数据报表的方式展示,而统计分析数据则可使用报表、图形(曲线图、柱状图、饼图)等方式展示。
4.2.6 卫星自动校时功能(GPS)通过安装在监控中心的GPS设备采集卫星基准时间与服务器时间校对,保证监控中心所有服务器时钟的准确性和一致性。监控中心定时给智能监控终端发送校时指令,从
而确保监控中心和智能监控终端时间的准确性和一致性。
4.2.7 报警管理功能
系统报警数据有两种来源:遥测数据、遥信数据,通过分析遥测、遥信数据,可以检测设备运行状态异常并产生报警记录,产生的报警记录会永久保存,以供查询、统计、分析;同时,报警信息会通过多种方式(短信、声音、信息提示窗口)告知用户。
4.2.8 系统安全管理
为了规范系统操作,增强系统的安全性,系统采用了严格的安全管理措施。系统定义了多种用户角色,每种角色都有自己独立的操作权限和用户界面,用户登录系统后只能完成权限允许的各种操作。
用户登录系统后的所有操作都要记录日志,并永久保存,以便在发生异常操作时追溯问题,明确责任。
为了保证业务数据的完整性和安全性,在保存和传输业务数据时要对数据加密。
4.3 单灯节能管理系统
单灯控制器通过电力载波通信技术与智能监控终端进行通讯,实现对每一盏灯的监测和控制,无需布线,安装方便,同时实现:
1、数据采集:电压、电流、功率、用电量。
2、单灯控制:单灯定时开关,亮度调节。
3、时段控制:可按需进行时段控制。
单灯控制器图 4.3.1 节能规划方案
改造后亮灯效果对比
全亮效果 80%隔一亮一效果
单灯控制器安装在灯杆下端全
亮度效果
隔
亮主灭辅效果
4.3.2 单灯控制节能
系统以智能照明控制管理为基础,提供开关灯时间的精确控制方案,协助用户制定分时、分区、分季节、分路段的开关灯计划,以单灯控制器为终端管理手段,提供单灯节能控制方案,实现30%以上的节能,并且能有效的减少亮灯时间,延长灯具寿命。
单灯控制方案
借助于单灯控制器,系统可以对每盏灯进行监控,系统可以根据人流、车流、天气等环境条件设定合理的开关灯方案,在保证照明的前提下进行单灯节能控制。
手动单灯控制
手动控制可以实现对单个或一条道路上的多个路灯进行灵活、简便的控制。
4.3.3 单灯管理节能
通过照明单灯节能管理系统的应用,使城市照明设施的管理具体到每一盏灯,城市照明的管理者足不出户即可对每一盏灯的工作状态、电流、电压、故障等信息实时“在线巡测”,改变了以前路灯养护主要依靠人工巡检,热线报修的发现故障的方式,大量节省办公、车辆、人员等费用和能耗,降低整体运维成本,达到节能降耗的目的。
单灯报警
通过单灯控制器,系统可以获取每个灯具的电压、电流、功率因数等运行参数,再结合系统设置的报警判断限值可以确定灯具是否存在异常,并可进一步确定异常的具体类型。常见报警类型有:灯具损坏、灯具闪灯、电容失效等。
单灯故障报表
对每天晚上单灯运行的情况进行分析、汇总,生成单灯故障报告,反馈给维护部门进行故障处理,系统可以按日、月、年或者即时需要查询、统计、打印。
流程示意图
单灯控制及运行状态查询界面截图
灯具故障统计信息截图
电量查询截图
4.4 多路电流检测系统
LBMCA-12型多路电流监测器集数据采集、传输功能于一体,多路采集,实时显示,数据采集和传输一体化设计,采用485通讯;可采集12路电流;支持远程参数查看、设置。
多路电流监测器
多路电流监测器配合集中控制管理器使用,可以监测每个回路的电流。在软件系统中设置阈值,超出阈值范围报警。工作人员可以通过多路电流监测器采集到某个周期内的电流电压数据进行分析,及时发现线路问题与安全隐患。
4.5 路灯线缆监测报警系统
照明电缆监测报警系统可实现对城市照明电缆实时远程监测,并能在第一时间发现电缆断线情况并通知监控中心。系统主要由三个部分组成:监控软件部署在监控中心服务器上,电缆集中监控器安装于路灯箱内,电缆监控终端单元安装于线缆末端。通过GPRS通讯和电力载波两级网络完成路灯控制箱到路灯末端电缆全天候24小时检测。如有电缆盗割现象发生,系统会在第一时间报警告知监控中心值班人员,并支持短信通知报警。系统具有投入资金少、维修方便、快捷、维修成本低、误报率低、报警地址准确等优点。
线路检测报警器 单灯控制器
路灯电缆监测报警系统可实现城市照明电缆实时远程监控,当装有电缆监控终端的线路被切断时会自动报警;监控中心因特殊原因无人值守时,系统可以通过预置若干个手机号码,以短消息方式把故障报警的时间、地点、报警类型等相关信息发送至各相关人员的手机上;由于电缆监控终端安装环境干扰性比较大,终端的软硬件设计中采用了多种抗干扰措施有效确保了系统的正常运行。
路灯电缆监测流程示意图
4.5.1 自动报警
当装有电缆监控终端线路被切断时会自动报警。
监控中心因特殊原因无人值守时,系统可以通过预置若干个手机号码,以短消息方
式把故障报警的时间、地点、内容等相关信息发送至各相关人员的手机上。
4.5.2 抗干扰
由于电缆监控终端安装环境干扰性比较大,终端的软硬件设计中采用了多种抗干扰措施,有效确保了系统的正常运行。
4.6 软件平台
4.6.1 城市照明智能控制管理系统软件(pc端)
城市照明智能控制管理系统软件综合运用了物联网、云计算、空间地理信息、大数据等技术,可以通过电脑客户端登录,对已授权的路灯等设施进行管理、操作、维护。
pc端系统软件截图
pc端系统软件截图
4.6.2 城市照明智能控制管理系统软件(手机端)
城市照明智能控制管理系统软件(手机端)是基于手机操作系统集单灯控制、设备运行监控、线路检测、故障报警、人员定位等功能为一体的路灯移动管理平台。系统的使用不受时间、地点、空间限制,有效解决路灯管理人员不在监控中心的情况下实现应急调控、设备检修人员能够在现场检测故障路灯的修复情况等问题,有助于突发事件现场快速处置,实现“零距离”应急处理和指挥。系统的应用将会使城市照明管理工作变得更方便快捷,巡检服务队伍的工作效率得到显著提高。
手机端系统软件截图
4.7 节能分析及社会效益
经济效益:
社会效益:
实施节能规划符合国家倡导的“节能减排,低碳生活”的发展思想,节约不可再生资源、减少CO₂的排放,同时有助于树立“重视能源利用,倡导科技环保”的全新城市形象,对强化广大市民的节电意识将会起到积极的示范效应。
城市照明智能管理控制系统为城市照明建设者和管理者提供了先进的管理,提升了科学管理能力,提高城市整体形象。将城市照明的管理推向数字化、科技化!
第五篇:模式识别与智能控制总结专题
模式识别与智能系统是一个新兴的交叉学科,它源于自动控制与计算机科学,又和机电一体化、人工生命等学科密不可分,涉及计算机技术、控制与决策、电子信息、机电一体化、生物信息等众多研究领域。
本学科培养德智体全面发展,在模式识别与智能系统领域具有坚实的理论基础、系统的专业知识和熟练的实践技能,了解模式识别与智能系统学科发展的前沿和动态,能够适应我国经济、科技、教育发展的需要,面向二十一世纪的科学研究、工程技术和高等教育的高层次人才。具备模式识别、图像处理、人工智能、智能控制以及智能信息系统等方面的独立从事科研和科技开发工作的能力,注重理论联系实际,具有较强的创新意识和良好开拓能力,能够分析和解决经济建设和交叉学科中涌现出的新课题。熟练掌握一门外语,具有健康的身体。
二、研究方向
1.先进机器人技术
机器人是模拟人某种功能的自动化的机械电子装置。侧重于机器人控制系统、决策规划系统、结构可视化设计等方面的研究与开发,以各种工业机器人、足球机器人、自主机器人为主要研究内容。
2.计算机视觉与模式识别
研究计算机视觉的理论与方法。应用图像工程的有关原理与技术,研究图像获取、处理、分析、理解与辨识功能的实现,并应用于实际工程问题。
3.智能控制与调度
对模糊集理论、模糊控制及决策、神经网络、专家系统、遗传算法等智能控制理论和方法的研究,着重研究上述方法的综合及其在工业控制中的实际应用,提高控制的效果和系统性能。
4.智能信息系统
将控制、优化、决策与调度结合起来,实现生产过程的综合自动化,以及建立面向应用的管理与决策支持系统。着重研究各类复杂信息系统的优化、控制决策与调度。
5.计算机控制技术及应用
研究在低成本的概念下,使用先进的控制方法、计算机控制技术和网络技术,设计计算机控制系统。着重开展对工业控制网络、现场总线和分布式计算机控制系统的研究。
6.模式识别与信息处理自动化
研究模式识别与信息处理的理论与方法。重点研究文字识别、语音、图象识别的方法、关键技术及其实际应用。
7.系统仿真与虚拟现实
系统仿真是应用系统建模与科学的计算方法,模拟并分析客观事物运行规律。虚拟现实则又加以先进的图像图形处理技术,丰富参与者的沉浸感与想象力。
8.现代传感器技术与智能仪表
各种新型传感器的设计和应用。以超声、微波、激光等现代检测技术为手段,以计算机为工具的各种智能仪表的设计和使用,现代检测技术与智能仪表在工程领域的应用。
模式识别研究主要集中在两方面,一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的,属于认识科学的范畴,二是在给定的任务下,如何用计算机实现模式识别的理论和方法。
模式识别可用于文字和语音识别、遥感和医学诊断等方面。
智能系统研究的对象具有以下特点:
1.不确定性的模型
2.高度的非线性
3.复杂的任务要求
数学系的在这个专业很吃香,导师也很欢迎,这个专业与数学的联系非常紧密,这么说吧,假设你要上数学系研究生的话如果导师不是老学究天天拿张纸拿支笔证明定理的话肯定会和这个领域有点关系的。
主要研究方向很广,智能领域在现在发展也很迅速。主要的研究可以是机器人智能、各种生物信息识别(包括指纹、人脸、虹膜等等)、视频跟踪、自主导航、各类图像处理(遥感图像、医学图像等)、地理信息系统、三维仿真、数据挖掘等等。