智能照明控制系统

案例说明:

智能照明控制系统

1、 背景

传统照明控制系统利用设置在灯具配电回路中的开关或手动旋钮来控制配电回路的通断和灯光调试调节，其有以下显著缺点:第一采用本地控制方式无法远程控制；第二没有场景操作，不能对成组的灯进行控制；第三没有时控功能，管理员每天重复做相同的工作；第四无法远程监控设备和灯具状态等。随着照明系统应用场合的不断变化，人们对生活越来越智能化，应用情况也逐步复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制，所以要求照明控制也应随之发展和变化，以满足实际应用的需要。

2、 简介

智能照明控制系统是指利用计算机、自动控制、网络通信、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式远程控制系统。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置、远程控制等功能，控制方式智能灵活、从而达到良好的节能效果，有限延长灯具的寿命、管理维护方便、改善工作环境和提高工作效率；为现代化智能照明行业提供科学管理水平、节能减排、精简人员、节省运营成本和提高服务质量的一套完整信息化建设及智能控制的系统解决方案。

智能照明控制系统主要分为城市应用、工业应用和家庭应用，其中城市应用主要包含亮化景观、道路照明和公共场所照明，工业应用主要包含室内公共场所照明、场馆照明和企事业照明，家庭应用主要包含家庭场景变化的灯光控制。本系统方案为智能照明控制的工业应用，通过软硬件的组合运用，使得工业照明更加简单、可靠和节能。

3、 系统介绍

3.1、 系统结构

智能照明控制系统主要由软件平台（B/S架构）、网关模块、本地控制模块（无远程通信功能）、远程控制模块、和计量模块组成，同时也可以与第三方系统（如消防系统）进行对接。

图1系统拓扑图

l 网关模块与服务器采用GPRS、3G/4G、以太网、WIFI、NB多种远程通信方式。

l 网关模块与计量模块采用RS485、Lora、Zigbee、Can、PLC等多种本地通信方式。

l 软件架构采用B/S架构（浏览器/服务器），这是目前互联网发民趋势，直接通过浏览器输入网址就可以进行管理系统，无需在客户机上安装软件。

l 服务器可选公有云、私有云和本地服务器。云平台是目前比较火的服务器托管，主要运用当前物联网控制，小成本，操作方便。工控领域也可以在本地建立服务器，成本也不高，方便联控管理。

3.2、 软件介绍

智能照明控制系统是利用互联网管理方式和物联网技术将所有灯控设备进行统一管理、多种控制方式和实时数据采集，对供电设备进行实时监控与跟踪，从而提高照明系统的控制和管理水平，减少照明系统的维护成本；并且可以节约能源，减少照明系统的运营成本。

3.2.1、 系统功能

l 账号管理：管理员可能根据实际需求创建多个账号来维护整个系统。

l 角色管理：管理员可以创建角色且指定功能，并分配给指定账号。

l 客户管理：系统管理员可以根据使用都创建客户，让客户可自行管理自己的设备。

l 区域管理：客户可以根据实际环境创建区域，最高可创建三层。

l 设备管理：客户可以管理自己的设备。

l 时钟控制：通过时间设定实现各照明区域的不同控制。

l 经纬度控制：通过经纬度设定实现各照明区域在每天的不同控制。

l 分组控制：通过对设备进行分组实现各照明区域的不同控制。

l 场景控制：通过应用场景设置实现各照明区域不同应用控制。

l 手动控制：用户可以手动远程控制各照明区域。

l 应急照明控制：系统对特殊区域内的应急照明进行控制。

3.2.2、 系统界面

图2 系统主页

图3 监控中心

图4 网关模块管理界面

图5 时控管理界面

图6 手机页面

3.3、 硬件介绍

3.3.1、 通信网关

通信网关作为连接“云”平台和控制终端的中间设备，主要完成通信数据的转发和通信协议转换。针对不同的控制终端，可实现在平台功能和通信协议固定的前提下，只需要变动通信网关的数据通信和协议转换，即可进行无缝连接。其主要的功能如下：

l 与“云”平台具有多种通信方式:以太网、GPRS/NBIOT、WIFI;

l 本地具有 RS485、CAN 等接口,可采用 Modbus、Lora、Zigbee 等方式和本地模块通信；

l 具有存储场景、时控等参数，以及根据存储的参数对指定模块控制；

l 支持外接 RS485 或 CAN 设备的数据采集；

l 具有实时时钟 RTC

l 多种控制方式:自动控制、时间控制、场景控制、光照度控制、经纬度控制、光照强度控制。

l 网络不通时可独立运行时控任务，并缓存执行动作数据，待网络通后发送到服务器

3.3.2、 网络照明控制终端

网络照明控制终端是一种兼容了通信网关和控制终端功能的集合型产品，能够直接与“云”平台进行网络连接，进而实现远程控制，其主要功能如下：

l 和服务器具有多种通信方式:以太网、GPRS/NBIOT、WIFI;

l 本地具有 RS485、CAN 等接口,可采用 Modbus、Lora、Zigbee 等方式和本地模块通信；

l 具有存储场景、时控等参数，以及根据存储的参数对指定模块控制；

l 支持外接 RS485 或 CAN 设备的数据采集；

l 具有控制自身继电器回路，也可控制总线上其他模块的继电器回路。

l 具有实时时钟 RTC

l 多种控制方式:自动控制、时间控制、场景控制、光照度控制、经纬度控制、光照强度控制。

l 网络不通时可独立运行时控任务，并缓存执行动作数据，待网络通后发送到服务器。

3.3.3、 照明控制终端

照明控制终端是一种本地的控制终端，只能进行本地通信控制，如果需要进行远程控制，则需要通过网关进行数据转换，方可将本地状态同步到“云”平台，其主要功能如下：

l 具有远程和本地操作控制；

l 实时时钟 RTC；

l 掉电记忆和断电自锁；

l 开关状态显示；

l 多种控制方式:自动控制、时间控制、场景控制、光照度控制、经纬度控制；

l 标准 Modbus 或 can 协议，也可以定制私有协议；

l 4 路、8 路、12 路等多回路独立控制。

4、 应用场景

4.1、 小区照明

小区/大厦照明，通过使用该解决方案，能够有效地降低人工劳动力，使得用户在值班室即可完成对整个大厦或小区进行照明控制。同时，增加了场景设置，能够有效地根据实际情况制定不懂的照明场景，进而降低能耗。

4.2、 景区照明

景区照明，在景区或亮化照明工程中，由于具有分布式的照明特点，因此照明设备比较分散，对于维管人员而言将会变得非常难以掌控，使用该系统能够有效地制定场景方案和远端控制，能够尽最大可能地制定不同的亮化方案和照明效果。

4.3、 路灯照明

路灯照明，通过控制总线将每一盏路灯进行串联通信，统一纳入智能照明控制系统，针对不同的时间段进行照明控制调节，能够有效地降低照明功耗，同时能够对照明和能耗情况进行跟踪监测，有利于进行路灯的控制管理。

详情请查阅官网：

http://www.cdzclk.com/product/1/

项目类型：工业

智能路灯控制系统

案例说明:

1. 背景

传统路灯控制系统利用设置在灯具配电回路中的开关或手动旋钮来控制配电回路的通断和调节路灯的亮度，具有以下显著缺点:①效率低下：采用手动或时控方式，依靠人员定期手动修改开关灯时间；②无法实时准确了解系统故障情况：依靠巡视人员上报和市民投诉，缺乏主动性、及时性和可靠性，没有形成科学有效的故障报警机制；③不能实时掌握路灯的运行状态：依靠人工巡查模式，不仅工作量大，还浪费人力、物力、财力；④无法及时准确发现电缆被盗割、灯头被盗和断路等情况；⑤无智能用电量统计：靠人工抄表来完成，不能实时掌握路灯回路的用电情况，无法有效的进行电量统计和分配，完成既定的节能目标；⑥无法监控设施陈旧老化安全问题：路灯控制箱严重生锈，年久失修箱门处于敞开状态，用电安全问题非常严重，控制箱不具备非法开箱报警功能，城市路灯覆盖面积大，管理手段落后。

随着路灯照明系统应用场合的不断变化，人们对生活越来越智能化，应用情况也逐步复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制，所以要求路灯照明控制也应随之发展和变化，以满足实际应用的需要。

2. 系统框架设计

系统总体架构图分为：

1. 链路组成

3.1服务器数据=>集中控制器/数据网关=>单灯控制器;单灯控制器=>集中控制器/数据网关=>服务器

3.2服务器数据=>灯控制器;单灯控制器=>服务器

1. 硬件设备

4.1集中控制器:

具有交直流电供电、铅酸电池充电、电能采集、多路继电器控制输出、多路DI输入、多路AI输入、RTC、EEPROM、SPIFLASH、USB转串口、LCD触摸屏、LORA无线通信、GPRS/NB-IOT通信、以太网通信、WIFI通信、RS485通信、PLC通信、LED状态显示、ISP/IAP升级程序等功能,具有多种控制方式输出（时控、经纬度控、日控等），具有离线后独立运行，管控单灯控制器。

 4.2数据网关:

具有RTC、EEPROM、LORA无线通信、GPRS/NB-IOT通信、以太网通信、WIFI通信、RS485通信、PLC通信、LED状态显示、ISP/IAP升级程序等功能,具有多种控制方式输出（时控、经纬度控、日控等），具有离线后独立运行，管控单灯控制器。

 4.3单灯控制器:

具有电能采集、16A继电器控制输出、RTC、LORA无线通信、GPRS/NB-IOT通信、RS485通信、PLC通信、IAP升级程序、灯杆倾斜检测和报警、PWM和0-10V调光、漏电检测和报警、多种控制方式输出（时控、经纬度控、日控等），具有离线后独立运行。

2. 平台

具有账号管理、角色管理、权限管理、设备监控（以地图与列表两种方式对设备进行监控，包括设备状态、运行数据和警告信息）、远程控制（手动开关与调光、单控，组控，区域控，按集中控制器控制，按灯杆控制、自动控制（用户可以按照实际需求对所有灯具设置自动控制策略（时控、光控、经纬度控），使其在离线状态时也能完成开关与调光控制）、在线远程升级（可对集中控制器和单灯控制器进行远程升级）、远程状态查询（可实时查询灯具状态、控制器状态和电能数据）、数据采集（可对环境数据进行实时采集，还可能扩展其它传感器数据采集）、智能报警（当设备出现故障（如掉线、非法打开）、井盖倾斜、灯杆倾斜、电缆被盗等信息时系统将会以声光方式进行报警，支持邮件、微信报警推送；用户也可能报警信息进行自定义设置）、工单管理（可能手动输入工单同时也可以从报警信息生成工单）、数据分析（系统会持久存储所有采集到的数据，并以图表方式进行展示）、系统日志（系统会记录用户登录日志和用户手动控制日志）、具有第三方设备（如一键呼叫、充电桩、WIFI、摄像头、LED显示等）接入功能，可对接第三方系统（汽车充电桩、视频监控系统、入侵报警系统、周界防范系统、停车场管理系统、可视频对讲系统、门禁管理系统、电子巡更系统、紧急广播与背景音乐系统、公共信息发布系统）；

3. 应用场景

小区照明

小区/大厦照明，通过使用该解决方案，能够有效地降低人工劳动力，使得用户在值班室即可完成对整个大厦或小区进行照明控制。同时，增加了场景设置，能够有效地根据实际情况制定不懂的照明场景，进而降低能耗。

景区照明

景区照明，在景区或亮化照明工程中，由于具有分布式的照明特点，因此照明设备比较分散，对于维管人员而言将会变得非常难以掌控，使用该系统能够有效地制定场景方案和远端控制，能够尽最大可能地制定不同的亮化方案和照明效果。

路灯照明

路灯照明，通过控制总线将每一盏路灯进行串联通信，统一纳入智能照明控制系统，针对不同的时间段进行照明控制调节，能够有效地降低照明功耗，同时能够对照明和能耗情况进行跟踪监测，有利于进行路灯的控制管理。

项目类型：工业