從智能路燈開始的智慧城市建設大戰正在悄悄燃起,智能路燈已經成為智慧城市建設中的先行軍,不管是大家熟知的大數據、云計算,還是物聯網,智能路燈到底承載著多少智慧城市建設中的功能?
一、節能控制系統
相關數據顯示,照明在我們國家的用電量占到 12%,道 路照明更是占到了其中的 30%,每個城市現在都存在或多或 少的電力缺口問題,面臨著節能減排的壓力。因此,當節能 成為關系到電力缺失、市場競爭能力、環境保護等社會可持 續發展的重大問題時,“智能照明”在智慧城市中的建設和 改造也就成為城市發展的必然。 道路照明作為城市的耗電大戶,是許多城市節能改造的 重點項目,現在大多采用 LED 路燈替換傳統高壓鈉燈,或者 直接替換太陽能路燈等方法,從光源或燈具改造上進行節電。
但是,城市照明建設加速發展,照明設施數量也會大幅增加, 照明控制要求也更加復雜,無法從根本上解決問題。這時, 智能照明控制系統則可以完成燈具改造后的二次節能。 單燈智能照明控制系統,可在不改變路燈,不增加布線 的情況下,實現遠程對單燈的開關、調光、檢測及回路控制。 如在人流量大的情況下,燈具最大功耗滿足照明需求,在人 流量稀少的情況下,可以自動調低燈具亮度;在深夜,可以 實現控制路燈隔一盞亮一盞;并且支持經緯度控制,根據當 地的經緯度,按照季節變化和每天日出、日落時間的不同, 開關燈時間可自動調整。
智能控制系統由單燈控制器、集中管理器 ( 又稱智能網 關 ) 和監控軟件平臺三大部分組成,適用于 LED 路燈、高壓 鈉燈和太陽能路燈等各種燈具,也可以接入光照度、雨雪等 環境傳感器,以智能控制做到了按需調節,節約了大量電費 支出,更加人性化、科學化和智能化。
二、無線通信技術
前面提到了無線智能照明控制系統,那么,無線是如何 實現的呢?其實,這也是智慧城市建設當中必備的一個要素: 通信技術,普通人接觸最多的是 wifi,除了 wifi 之外,目前 智能照明領域應用的無線通信協議還有 Zigbee、藍牙、GPRS 等。但是,由于藍牙的傳輸距離較短,且傳輸通道少;WiFi 的功耗大,且設備成本較高;Zigbee 憑借領先的技術和性能 優勢成為智能照明控制領域的主流。 Zigbee 是基于 IEEE802.15.4 標準的低功耗局域網協議。 這種技術的優點是:
第一,低功耗。兩節 5號電池,待機模式下,可以使用 6-24 個月。
第二,低成本。無需改變傳統的電氣線路,只需直接接 入 Zigbee 無線模塊就能實現智能控制。
第三,網絡規模大,網狀拓撲結構最多能夠容納 65000 個設備。
第四, Zigbee 的網絡節點能夠感知其他節點的存在, 確定連接關系,組織成結構化的網絡,且節點有變動時也能 進行自我修復,對網絡拓撲結構自動進行調整。
第五, Zigbee 提供了數據完整性檢查和鑒權功能,采 用 AES-128 加密算法,確保各個應用中信息的安全性。 在照明智能化日益普及的背景下,ZigBee 技術有其獨具 “人們聚集到城市是為了生活,他們停留在城市是為了生活得更美好。” 這是偉大的哲學家亞里士多德的一句名言。而智能照明的出現,無疑將“更 美好”的城市生活變得更加豐富多彩。
三、管理智能管控系統
現代城市當中,路燈管理是一項費時、費力且繁雜的工作,傳統道路照明設備能耗大、路燈分布廣、數量多、管理難,需安排人員每天巡查,故障檢修難度較大,常常會令城市管 理者們頭痛不已。智能照明管理系統可以進行遠程監控分析,能使燈具壽命延長 2 ~4 倍,節省大量燈具,減少維修工人更換燈具的工作量,有效地降低照明系統的運行費用,讓城市照明管理變得省事省力又省錢。智能照明管理系統只要拿一臺電腦或手機,就可以通過 智能管控系統,對路燈進行遠程集中管理及全天候實時監控,實時遠程采集全部路燈工作時的溫度、功率、電流、電壓等 相關數據。
由于系統內集成的GIS地理信息系統,結合智能物聯網路燈的信息化數據,管理頁面可清晰掌握異常路燈所 在地點及異常原因,極大加快了維護速度、降低了維護成本。當然,系統還具備報警功能,任何一盞路燈出現異常情況,系統就會立刻報警,實現了照明系統的智能化、精細化管理。通過以上內容可以看出,智能路燈在智慧城市的建設當 中發揮的作用不容小覷,智能照明的本質是電子化和網絡化,不僅可以實現照明系統的智能控制,還可以衍生多樣化的服 務,未來的路燈也不再只解決照明問題,還可能成為智慧城 市的載體,即多功能燈桿,用來傳輸信息和數據,更加“聰明” 的路燈將會開啟城市智慧之路。
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