從智能路燈開始的智慧城市建設(shè)早已開啟,智能路燈作為智慧城市建設(shè)中的先行軍,不管是大家熟知的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算還是物聯(lián)網(wǎng),其到底承載著多少智慧城市建設(shè)中的功能?
一、節(jié)能控制系統(tǒng)
相關(guān)數(shù)據(jù)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(gè)城市現(xiàn)在都存在或多或少的電力缺口問題,面臨著節(jié)能減排的壓力。因此,當(dāng)節(jié)能成為關(guān)系到電力缺失、市場(chǎng)競爭能力、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題時(shí),“智能照明”在智慧城市中的建設(shè)和改造也就成為城市發(fā)展的必然。道路照明作為城市的耗電大戶,是許多城市節(jié)能改造的重點(diǎn)項(xiàng)目,現(xiàn)在大多采用LED路燈替換傳統(tǒng)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(jìn)行節(jié)電。
但是,城市照明建設(shè)加速發(fā)展,照明設(shè)施數(shù)量也會(huì)大幅增加,照明控制要求也更加復(fù)雜,無法從根本上解決問題。這時(shí),智能照明控制系統(tǒng)則可以完成燈具改造后的二次節(jié)能。單燈智能照明控制系統(tǒng),可在不改變路燈,不增加布線的情況下,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)單燈的開關(guān)、調(diào)光、檢測(cè)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(dòng)調(diào)低燈具亮度;在深夜,可以實(shí)現(xiàn)控制路燈隔一盞亮一盞;并且支持經(jīng)緯度控制,根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度,按照季節(jié)變化和每天日出、日落時(shí)間的不同,開關(guān)燈時(shí)間可自動(dòng)調(diào)整。
智能控制系統(tǒng)由單燈控制器、集中管理器(又稱智能網(wǎng)關(guān))和監(jiān)控軟件平臺(tái)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(huán)境傳感器,以智能控制做到了按需調(diào)節(jié),節(jié)約了大量電費(fèi)支出,更加人性化、科學(xué)化和智能化。
二、無線通信技術(shù)
那無線智能照明控制系統(tǒng)的“無線”是如何實(shí)現(xiàn)的呢?其實(shí),這也是智慧城市建設(shè)當(dāng)中必備的一個(gè)要素:通信技術(shù)。普通人接觸最多的是wifi,除了wifi之外,目前智能照明領(lǐng)域應(yīng)用的無線通信協(xié)議還有Zigbee、藍(lán)牙、GPRS等。但是,由于藍(lán)牙的傳輸距離較短,且傳輸通道少;WiFi的功耗大,且設(shè)備成本較高;Zigbee憑借領(lǐng)先的技術(shù)和性能優(yōu)勢(shì)成為智能照明控制領(lǐng)域的主流。Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:
第一,低功耗。兩節(jié)5號(hào)電池,待機(jī)模式下,可以使用6-24個(gè)月。
第二,低成本。無需改變傳統(tǒng)的電氣線路,只需直接接入Zigbee無線模塊就能實(shí)現(xiàn)智能控制。
第三,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最多能夠容納65000個(gè)設(shè)備。
第四,Zigbee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在,確定連接關(guān)系,組織成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò),且節(jié)點(diǎn)有變動(dòng)時(shí)也能進(jìn)行自我修復(fù),對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
第五,Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,采用AES-128加密算法,確保各個(gè)應(yīng)用中信息的安全性。
三、管理智能管控系統(tǒng)
現(xiàn)代城市當(dāng)中,路燈管理是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且繁雜的工作,傳統(tǒng)道路照明設(shè)備能耗大、路燈分布廣、數(shù)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(huì)令城市管理者們頭痛不已。
智能照明管理系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控分析,能使燈具壽命延長2~4倍,節(jié)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(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)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(tǒng)只要拿一臺(tái)電腦或手機(jī),就可以通過智能管控系統(tǒng),對(duì)路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理及全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程采集全部路燈工作時(shí)的溫度、功率、電流、電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)內(nèi)集成的GIS地理信息系統(tǒng),結(jié)合智能物聯(lián)網(wǎng)路燈的信息化數(shù)據(jù),管理頁面可清晰掌握異常路燈所在地點(diǎn)及異常原因,極大加快了維護(hù)速度、降低了維護(hù)成本。
當(dāng)然,系統(tǒng)還具備報(bào)警功能,任何一盞路燈出現(xiàn)異常情況,系統(tǒng)就會(huì)立刻報(bào)警,實(shí)現(xiàn)了照明系統(tǒng)的智能化、精細(xì)化管理。
綜上可知,智能路燈在智慧城市的建設(shè)中,發(fā)揮著不容小覷的作用。智能照明的本質(zhì)就是電子化與網(wǎng)絡(luò)化,不僅可實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能控制,還可衍生多樣化的服務(wù)。未來的路燈也不再只是解決照明問題,還可能成為智慧城市的載體,如多功能燈桿,可用來傳輸信息和數(shù)據(jù)。更加“聰明”的路燈,將會(huì)開啟城市智慧之路~