景观照明监控系统与物联网技术论文_苏杨

景观照明监控系统与物联网技术论文_苏杨

深圳市金照明科技股份有限公司

1 景观照明监控系统结合物联网技术的作用

经过十多年的发展,景观照明监控系统规模在逐步扩大,系统技术逐步趋于成熟,特别是2010年对原景观照明监控系统进行了改造提升,新的景观照明监控系统以3G公网/无线专网双网融合一的物联网技术平台,增设了平日、一般节假日和重大节假日等模式,发展到当前某市景观照明监控中心管辖范围包括中心城区范围内400多幢建筑景观照明,涵盖了市区范围内主要路段。然而随着巡检点的不断增加,管理范围的扩大,对基础设施的数量分布情况、对维护单位巡检任务的执行情况、维修人员及时到达率等作业状况难以第一时间掌控,对作业任务难以进行精确及量化的考核,因此,对于日常作业巡检、维修及照明终端基础设施的信息化管理方面,还要以人工管理为主。

1.1 绿色节能,节约电力

结合物联网技术的智能化照明系统可以根据外界环境进行景观照明亮度调节,这样在完成照明功能的基础上还可以节约大量的电力消耗以及成本。在照明系统独立控制后,能够改变传统的照明系统相隔一个开关控制的双线电缆铺设方式,还能够节省在电力线路铺设方面的费用以及施工成本。

1.2 节约维护费用,控制巡检成本

在引入物联网技术的城市景观照明监控系统中,能够完成对独立照明灯具、独立照明路段以及建筑LED照明景观的实时监控,可以通过计算机系统完成故障的汇总以及分析。通过监控系统完成城市整体照明路灯以及照明景观的监视,同时结合巡检人员的实时信息更新,能够更加彻底掌握城市景观照明系统的情况,在提高工作效率的同时,减少实际所需的巡检以及修护工作量。

1.3 延长照明灯具寿命,减少照明系统成本

通过结合物联网能够对城市景观照明监控系统升级,可以通过系统预设控制的功能,避免不必要的照明系统使用浪费,减少照明灯具的实际使用时间,降低LED灯具的实际亮度。在理论分析以及实际应用情况的测试分析结果支持下,可以通过调节开关时间的方式,调整系统使用的时间,以绿色节能为导向逐渐延长灯具的使用寿命。

1.4 数字化远程控制与管理

在物联网技术支持下的城市景观照明监控系统,能够完成城市景观照明的数字化控制调节以及管理,能够在系统控制中心对城市照明系统所有设备的管理与控制,能够完成所有入网设备的故障判定。

2 城市景观照明系统设计中的物联网技术应用

2.1 景观照明监控系统的物联网技术

近年来按照《江苏省城市绿色照明规划》、《江苏省城市照明智能化控制系统技术指南》及《江苏省城市绿色照明评价标准》等文件要求,为实现终端设施的数字化、可视化管理,实现维护巡检的智能化、远程监管,对巡检任务进行量化考核,实现日常巡检问题的现场上传、在线派单和维修全过程监控,智能统计各类维护、巡检报表,辅助决策分析等。现代城市的不断发展对城市景观照明智能化水平提出新的要求,对城市景观照明监控设施智能管理系统进行再次开发,引入RFID等新的物联网技术,通过设置固定的RFID电子标签,建立景观照明基础设施的巡检要求和规则,同时结合GIS地理信息系统以及手机APP端的移动巡检管理系统来实现巡检过程中的身份识别,判定维护单位的巡检任务执行情况,以及对异常巡检作业进行及时预警。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过人员手持端读写器对照明灯具、监控设施、车辆等进行智能化识别,并实时上传巡检记录、GPS位置等信息到监控中心,从而提高城市景观照明设施的智能化、自动化管理水平。

2.2 城市智能化景观照明监控系统的功能模块

智能化城市景观照明监控系统的拓扑结构为分布式星形结构,系统结构的核心为监控中心,而分散在城市不同片区中的配电集中监控系统以3G无线网络进行连接。而整体系统是智能化监控管理系统,将数据采集、信息传送、网络通讯、信息分析、自控控制以及软件系统工程结合成为整体。城市景观照明监控管理系统的主要构成包括了无线专网通讯、物联网智能终端RTU以及监控中心等。物联网智能终端RTU能够完成对单独照明灯具运行情况以及开关的控制与管理,物联网智能终端RTU能够在物联网与公网结合传输模式下,能够完成对所有单独照明灯具控制模块的信息采集以及控制管理,完成对配电设备运行信息的监控。在照明灯具出现故障的情况下,能够通过监控中心分析,结合GIS地理信息的情况,以手机APP的终端通信的提醒方式通知附近的维护工作人员,使维护人员快速完成照明灯具的维护管理,避免了传统模式下维护人员到监控中心领取任务单的人员与时间浪费。物联网智能终端RTU与监控中心的信息传输以及实时互动都是通过物联网无线传输系统连接的,物联网无线专网通讯系统包括3G信息传输以及无线网络传输两个部分,其中无线传感RFID网路的主要是RFID传感器节点,具有体积孝成本低、无线通讯、信息处理的能力,在所有照明灯具上都有安装。通过节点构成城市景观灯具的能量消耗与工作状态监控,对所有照明灯具线路以及景观灯具线路的情况进行分析,在出现异常后下达维护指令,完成系统修复。

3 照明控制与通信技术

电力线载波通讯是采用现有供电线路,通过电力载波通信方式将模拟或数字信号进行数据传输的技术。由于使用稳定可靠的电力线作为载波信号的传输媒介与动态的路由算法,因此数据传输具有稳定可靠,路由路径合理等特点,是目前唯一不需要单独铺设通信线路的有线通信方式。照明控制器采用电力线载波进行通信,实现整个视频监视区域景观照明灯具的分散控制和集中管理。管理者通过图像动态分析结果对照明设施进行控制与维护管理,照明控制器接受管理者操作的上位机控制指令,控制相应灯具的开关,调光与电参数采集。系统通过摄像头进行实时视频信号采集同时进行图像数据识别分析,根据处理结果输出不同的控制指令给照明控制器,从而将数据采集与控制并行处理,系统具备可靠性高、安全稳定、方便维护的明显特点。而且控制方式的相关逻辑设计简单,对照明设施可实现基础图像数据采集、工作动态分析,控制简单,是先进照明控制的一个重要发展方向。

结束语:

通过RFID物联网无线通信技术结合3G公网支持,完成城市景观照明监控系统与照明灯具的连接,实现了远程、无接触模式下的照明灯具状态监控功能,将灯具信息数据采集后传输到监控中心,完成实际工作状态下的照明灯具设备检测以及控制,实现了景观照明系统的自动化与智能化。

参考文献:

[1]张卓云.城市级物联网技术在LED公共照明监控系统中的研究[J].科学技术创新,2017(10):16.

[2]徐义晗.基于物联网技术的城市激光照明无线监控技术研究[J].激光杂志,2017,38(7):176-179.

[3]徐晓玲.数字化城市照明管理平台项目立项调研报告[J].城市建设理论研究:电子版,2014(13).

论文作者:苏杨

论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期

论文发表时间:2019/7/18

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