三安物聯(lián)網(wǎng)公共照明智能系統(tǒng)與LED的應(yīng)用

王新毅

摘 要：當(dāng)今低炭經(jīng)濟(jì)，低炭生活已是全社會(huì)的共識(shí)，而節(jié)約能源是低炭經(jīng)濟(jì)、低炭生活的一個(gè)重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)公共照明系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)是其中的重要途徑與方法。文章就公共照明系統(tǒng)的節(jié)能措施談一些具體的看法。

關(guān)鍵詞：低炭經(jīng)濟(jì)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；系統(tǒng)；LED節(jié)能特性

中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）20-0138-02

1 概述

現(xiàn)階段能源短缺在世界范圍內(nèi)都是一個(gè)突出的問題，作為一個(gè)能源消耗大國(guó)，我國(guó)必須遵循節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的方針政策，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，而在我國(guó)降低能源消耗、建設(shè)能源節(jié)約型社會(huì)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù)目標(biāo)，在發(fā)展能源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)中，公共照明系統(tǒng)的節(jié)能是一項(xiàng)重要內(nèi)容，實(shí)際工程建設(shè)中工遵循設(shè)計(jì)節(jié)能、使用節(jié)能的原則齊抓共管。

全國(guó)各大、中城市的主流路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)是基于監(jiān)控中心——控制柜模式，最小監(jiān)控單位為路燈控制柜，只能達(dá)到對(duì)某一段道路上的路燈統(tǒng)一開關(guān)調(diào)控的水平，同時(shí)管理軟件功能較單一，節(jié)能效果一般，越來越不適應(yīng)城市管理現(xiàn)代化、信息化的飛速發(fā)展需要。以信息感知、組網(wǎng)、智能化識(shí)別、智能控制為特征的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起給公共照明監(jiān)控管理技術(shù)的跨越式發(fā)展提供了可能。

三安物聯(lián)網(wǎng)公共照明智能管理系統(tǒng)即以單燈控制為核心的軟硬件集成系統(tǒng)，兼容目前主流的城市照明燈具，如高壓鈉燈的單燈智能控制，又可與新興的革命性照明產(chǎn)品LED燈相結(jié)合實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)每個(gè)單燈進(jìn)行控制。

三安物聯(lián)網(wǎng)公共照明智能管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)任意單燈的開關(guān)燈操作，任意時(shí)段的亮度任意調(diào)節(jié)，單燈電流功率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，損壞報(bào)警等，系統(tǒng)節(jié)能可比目前提高50%以上，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的城市公共照明服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

系統(tǒng)符合國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)支持方向，順應(yīng)國(guó)際路燈監(jiān)控管理的發(fā)展趨勢(shì)，大幅度節(jié)電環(huán)保，降低維護(hù)費(fèi)用，提升公共照明管理水平和技術(shù)含量，并可兼容或擴(kuò)展為城市物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的一部分。

2 物聯(lián)網(wǎng)公共照明系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)

2.1 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高智能化城市照明控制系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正將單燈控制從簡(jiǎn)單的模塊產(chǎn)品發(fā)展成完善可靠的智能系統(tǒng)產(chǎn)品，從中控室到監(jiān)控柜直到單燈3級(jí)控制體系，整個(gè)城市所有單燈的開關(guān)燈控制和電流功率檢測(cè)、故障報(bào)警等均在中控電腦上實(shí)時(shí)顯示，集中控制，一目了然。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)Web查詢，支持智能手機(jī)控制，是城市照明管理工作的換代產(chǎn)品。

2.2 系統(tǒng)可擴(kuò)展到城市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和數(shù)字化城市管理的其他方面，或與已有的數(shù)字化城市管理系統(tǒng)兼容組網(wǎng)

該系統(tǒng)具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的所有核心技術(shù)特征，模塊自組網(wǎng)，無線通訊，數(shù)據(jù)采集、分析和處理；瀏覽器查詢和管理等，只要換裝不同的傳感器件和對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行調(diào)整即可改造為其他類型的城市物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。同時(shí)系統(tǒng)基于通用數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)構(gòu)建，通過接口便于與其他數(shù)字化城市管理系統(tǒng)兼容和組網(wǎng)。

2.3 系統(tǒng)具有高度的可靠性和成熟性

三安物聯(lián)網(wǎng)公共照明管理系統(tǒng)的研發(fā)建立在本公司多年路燈控制的成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并經(jīng)過多個(gè)城市試用改進(jìn)后成功的，采用了抗干擾和實(shí)際通訊距離最遠(yuǎn)的無線通訊模塊，耐低溫和抗高溫性能良好的硬件模塊，保障了可靠性；系統(tǒng)軟件的開發(fā)歷經(jīng)多年的用戶反饋和需求分析完善，確保了成熟性。

2.4 系統(tǒng)軟件功能豐富強(qiáng)大

基于自主研發(fā)的高效可靠的單片機(jī)程序和最適合用戶使用并可根據(jù)用戶需求調(diào)整的單燈控制軟件，可統(tǒng)一開關(guān)、集中控制，實(shí)現(xiàn)遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)，可靈活設(shè)置開關(guān)時(shí)間及組合，可實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)功能、自動(dòng)報(bào)警功能、所有路燈數(shù)據(jù)保存查詢分析等，支持最先進(jìn)的Web訪問查詢，可運(yùn)行于中控室電腦或其他任意接入互聯(lián)網(wǎng)的電腦上，同時(shí)也開發(fā)了可在智能手機(jī)上使用的監(jiān)控軟件，并全部兼容本公司原有的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。

2.5 可靠的單燈通訊及自組網(wǎng)技術(shù)

經(jīng)過多年研發(fā)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用的短距無線通訊自組網(wǎng)技術(shù)和多種軟硬件措施保證了實(shí)際道路使用中的通訊可靠性，同時(shí)工作時(shí)不需要申請(qǐng)頻段，功率微小，運(yùn)行成本極低。該技術(shù)是核心物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)之一，便于擴(kuò)展到其他類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

2.6 適合LED燈、可調(diào)光節(jié)能燈等新一代光源的匹配要求

三安物聯(lián)網(wǎng)公共照明控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了與未來城市照明發(fā)展趨勢(shì)兼用的需求，即可控制目前主流的高壓鈉燈等照明燈具，又在各層次軟件上開發(fā)了與新型LED燈、節(jié)能燈的通訊接口和相關(guān)控制管理程序，可無級(jí)調(diào)整LED燈功率，檢測(cè)溫度，開啟溫度上限保護(hù)等功能。

2.7 超值的投資回報(bào)

在系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)過欠壓、節(jié)能的精確及細(xì)化控制，用戶原始使用的控制系統(tǒng)不同，其節(jié)能效果也存在差異，但總體節(jié)能效果可達(dá)到25%-60%；并且有效的保護(hù)措施可延長(zhǎng)用電系統(tǒng)的使用壽命，燈具維護(hù)、更費(fèi)成本也有顯著下降。由此可見，節(jié)省電費(fèi)的直接效益結(jié)合保護(hù)光源的間接效益可縮短用戶回收成本時(shí)間，并可持續(xù)創(chuàng)造節(jié)能效益。

3 LED節(jié)能特性

3.1 LED光源發(fā)光效率高

發(fā)光效率比較：白熾燈光效在10-15流明/瓦、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦、熒光燈50-90流明/瓦，鈉燈90-140流明/瓦，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效：可發(fā)到50-200流明/瓦，而且發(fā)光的單色性好，光譜窄，無需過濾，可直接發(fā)出有色可見光。

3.2 LED光源耗電量少

LED單管功率0.03-0.06瓦，采用直流驅(qū)動(dòng)，單管驅(qū)動(dòng)電壓1.5-3.5伏。電流15-18毫安。反映速度快，可在高頻操作，用在同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈的萬分之一，熒光管的二分之一，同樣效果的一支日光燈40多瓦，而采用LED每支的功率只有18瓦。

3.3 LED光源使用壽命長(zhǎng)

白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈是采用電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒，熱沉積、光衰減等特點(diǎn)，而采用LED燈體積小，重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，平均壽命達(dá)3-5萬小時(shí)，可以大大降低燈的維護(hù)費(fèi)用避免經(jīng)常換燈之苦。

3.4 LED安全可靠性強(qiáng)

相比其它光源，LED為冷光源，其無熱輻射性、發(fā)熱量低，觸摸安全，不僅光型可被精確控制，而且發(fā)光角度、光色也可精確調(diào)控，且并不含汞、鈉等對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。

3.5 LED光源有利環(huán)保

LED為全固體發(fā)光體、耐沖擊不易破碎、廢棄物可回收、沒有污染減少大量二氧化硫及氮化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住環(huán)境，可稱“綠色照明光源”。

3.6 LED光源更節(jié)能

采用LED恒流電源來給LED燈具供電，由于在電源工作期間都會(huì)自動(dòng)檢測(cè)和控制流過LED的電流，因而，不用擔(dān)憂在通電的瞬時(shí)有過高的電流流過LED，也不用擔(dān)憂負(fù)載短路燒壞電源。LED燈有高效、環(huán)保、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。采用鋁制外殼的LED燈具，容易散熱，外觀精美，重量輕巧，LED采用鋁外殼可以增加燈芯的壽命，使LED燈看起來更美觀。所以，一些高質(zhì)量、中質(zhì)量的LED燈會(huì)采用鋁燈殼。LED燈泡比省電燈泡更省電，若散熱合宜，壽命長(zhǎng)達(dá)30000小時(shí)。熱熾燈一般都只有1000小時(shí)壽命，省電燈泡亦只有大約8000小時(shí)。故LED燈泡能使用大約25至30年，而且光度隨年月衰減很少。LED燈泡都是無汞的，亦有不同顏色的選擇。售價(jià)雖然較高，但電力和維護(hù)費(fèi)用較低，可互相抵消。

4 結(jié)束語

我國(guó)在新時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)公共照明智能管理系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)領(lǐng)域中面臨著新的挑戰(zhàn)，因?yàn)閲?guó)外在設(shè)計(jì)過程中十分重視環(huán)保和節(jié)能。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)者而言，就要選用合理的照明光源，合理的采用新材料、新技術(shù)，才能緩解我國(guó)能源緊張的局面，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高速發(fā)展。同時(shí)也是保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量，貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的一項(xiàng)重要舉措。

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