城市智慧路燈介紹

根據(jù)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于開展國家智慧城市2013年度試點(diǎn)申報(bào)工作的通知》（建辦科函[2013]275號）要求，各省級住房城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門開展了基于數(shù)字化城管系統(tǒng)的智慧城市試點(diǎn)申報(bào)的組織、初審和推薦工作。2013年8月經(jīng)綜合評審，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳公布了江西省上饒市婺源縣等103個(gè)城市（區(qū)、縣、鎮(zhèn)）為2013年度國家智慧城市試點(diǎn)。

智慧城市是在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的支撐下，形成的一種新型信息化的城市形態(tài)，重點(diǎn)發(fā)展智慧電網(wǎng)、智能樓宇、智能卡、智能環(huán)境監(jiān)測、智慧照明、智慧管網(wǎng)、軌道交通等領(lǐng)域，讓城市更快捷、更“聰明”。智慧路燈是智慧城市的重要組成部分。

 城市照明路燈目前從傳統(tǒng)的高壓鈉燈，到LED路燈、太陽能路燈，再到智能LED路燈，智能化終將成為路燈行業(yè)發(fā)展的一種趨勢。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷革新，盡管LED路燈本身所具有的優(yōu)越性已得到大家的認(rèn)可，但是新的需求又逐漸出現(xiàn)了。人工控制開關(guān)路燈的時(shí)間設(shè)置是固定的，由于季節(jié)更換、晝夜交替、陰天霧雨等因素造成每天的開關(guān)燈時(shí)間、亮暗程度不一；且設(shè)備也易出現(xiàn)跳閘、燈具損耗大等現(xiàn)象，不能保證及時(shí)修理和更換損壞的燈具。通過智能管理平臺，通過電腦就能精細(xì)化控制每一盞路燈，實(shí)現(xiàn)靈活的開與關(guān)、調(diào)光，故障預(yù)警，在保證照明質(zhì)量的同時(shí)，最大限度地節(jié)約能源，真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保。

同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)應(yīng)用成為智慧城市各層次包括智慧路燈關(guān)聯(lián)的趨勢，在路燈智能化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)和智慧城市總平臺的無縫對接成為必然。

智慧系統(tǒng)方案說明

  彩易智慧路燈是通過應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理，同時(shí)具有收集環(huán)境信息數(shù)據(jù)（車流量、PM2.5等）自動調(diào)節(jié)亮度、故障主動報(bào)警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程照明控制、電動汽車充電、降霧霾、城市安防監(jiān)控、大數(shù)據(jù)采集存儲應(yīng)用等功能，能夠大幅節(jié)省電力資源、社會資源，提升公共照明管理水平，節(jié)省維護(hù)成本，增值路燈城市服務(wù)職能。

彩易智慧路燈系統(tǒng)采用了國內(nèi)最先進(jìn)的電力線載波通信技術(shù)，能通過現(xiàn)有路燈供電電力線對每盞路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對路燈系統(tǒng)的智能化管理，彩易提供完整的智能化設(shè)備管理的科學(xué)解決方案。

系統(tǒng)的建立無需另外鋪設(shè)通信控制線，具有易于安裝實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于城市道路路燈的控制、監(jiān)測、計(jì)能和故障診斷等，在節(jié)約能源和提高管理效率的同時(shí)為公眾提供更人性化、更安全的公共照明服務(wù)。

具體功能包括三個(gè)層次：

l 路燈上網(wǎng)，智能控制；（屬于基本功能）；

l 性能升級、功能擴(kuò)展；（根據(jù)客戶需求定制）

l 數(shù)據(jù)收集存取應(yīng)用。（根據(jù)客戶需求定制）

1） 路燈上網(wǎng)，智能控制（屬基本功能，里面功能客戶也可選）

u 調(diào)光控制：任一盞、一路或某自定義路燈的調(diào)光

u 開關(guān)控制：任一盞、一路或自定義的路燈通斷電 

u 狀態(tài)查詢：查詢路燈開關(guān)狀態(tài)、電流電壓、電量等數(shù)據(jù)

u 定時(shí)控制：定時(shí)控制如定時(shí)開關(guān)燈、分時(shí)段調(diào)光等

u 故障報(bào)警：路燈故障時(shí)向監(jiān)控中心報(bào)警顯示故障燈號

u 系統(tǒng)監(jiān)測：顯示照明系統(tǒng)的電量、電壓、電流、功率等多項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

u 數(shù)據(jù)報(bào)表：生成電能、點(diǎn)亮率等分析曲線和報(bào)表

u 數(shù)據(jù)存儲：存儲系統(tǒng)設(shè)備的執(zhí)行歷史記錄

u GIS管理：支持GIS信息顯示，操作控制更直觀

2） 性能升級、功能擴(kuò)展（根據(jù)客戶需求定制）

u 環(huán)境檢測傳感器（PM2.5檢測，風(fēng)速檢測、環(huán)境溫度等）。 

u 降霧霾裝置 

u 電動汽車充電 

u WIFI功能（移動互聯(lián)網(wǎng)的必須品），小型微基站 

u 城市安防（攝像頭、報(bào)警警務(wù)點(diǎn)）

u 道路車流及人流實(shí)時(shí)監(jiān)控（流量監(jiān)控） 

u 車速識別及違章記錄 

u 廣播播音器（特殊信息發(fā)布器）

u 地圖位置感應(yīng)器（地理位置感知器），提供地理位置的定位服務(wù)

u 主動廣告或城市地圖推送

u 數(shù)字廣告展板

3） 數(shù)據(jù)收集存儲應(yīng)用（根據(jù)客戶需求定制）

u 數(shù)據(jù)收集、存儲與上傳對接 

u 數(shù)據(jù)分析反饋產(chǎn)品路燈性能改進(jìn) 

u 數(shù)據(jù)挖掘路燈功能延伸 

u 數(shù)據(jù)挖掘擴(kuò)展功能升級

2、系統(tǒng)組成

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該系統(tǒng)主要由路燈燈具、路燈控制器、集中器、主站系統(tǒng)和燈具電力電纜組成。

2.2關(guān)鍵設(shè)備

1）LED燈具

 LED路燈即半導(dǎo)體照明燈，以發(fā)光二極管作為光源，以定向發(fā)光、功率消耗等優(yōu)勢逐漸走入人們的視野、成為目前世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢的新一代節(jié)能光源，因此，LED路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。

★優(yōu)點(diǎn)1、高光效

LED整燈效率≥95lm/W，而且還有很大的發(fā)展空間。

★優(yōu)點(diǎn)2、超節(jié)能  

相對于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能70%以上。

★優(yōu)點(diǎn)3、壽命長

設(shè)計(jì)使用壽命在5萬小時(shí)以上。

★優(yōu)點(diǎn)4、光衰小

一年的光衰不到3%，使用10年仍達(dá)到道路使用照度要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右已經(jīng)下降30%以上。

★優(yōu)點(diǎn)5、顯色指數(shù)高

LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈又分普通型（標(biāo)準(zhǔn)型），其發(fā)光效率為130lm／W，顯色指數(shù)Ra＝25；改進(jìn)型，其發(fā)光效率為75lm／W，顯色指數(shù)Ra＝60；高顯色型，其發(fā)光效率為45～60lm／W，顯色指數(shù)Ra＝80～85。

★優(yōu)點(diǎn)6、綠色環(huán)保

2）路燈單燈控制器

  路燈控制器與LED電源配合控制路燈的開關(guān)及亮度調(diào)節(jié)，以載波通信為通信信道，對每盞燈的電壓、電流、功耗及故障狀態(tài)進(jìn)行檢測，便于及時(shí)、方便、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障燈，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)照明系統(tǒng)的精細(xì)化管理。  

主要指標(biāo)：

l 工作溫度：-40℃～+80℃

l 相對濕度：5％～100％

l 防水等級：IP67

l 工作電源額定電壓：220V，允許偏差-20%～+20％

l 頻率：50Hz，允許偏差-6%～+2％

l 對路燈的用電進(jìn)行精確計(jì)量；可以實(shí)時(shí)監(jiān)測路燈電壓、電流和功率，計(jì)量級別0.5級

3）路燈集中器

路燈控制集中器是路燈控制系統(tǒng)的核心管理設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)路燈控制系統(tǒng)中所有路燈節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程開關(guān)控制、自動巡檢管理、節(jié)能方案實(shí)施以及遠(yuǎn)程的人工控制等功能。通過對遠(yuǎn)程主站下發(fā)的任務(wù)定時(shí)執(zhí)行或遠(yuǎn)程控制指令實(shí)施，進(jìn)行巡檢抄讀管理以及控制內(nèi)部或外接繼電器、載波路燈控制器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)路燈單點(diǎn)、分組、全局控制等應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程路燈開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、巡檢管理等目的。 

通信方式：具備上行GPRS信道，下行載波信道。

路燈控制集中器功能

l 路燈數(shù)據(jù)采集、處理 

系統(tǒng)采集的主要數(shù)據(jù)項(xiàng)有：

電能量數(shù)據(jù)：總電能示值、各費(fèi)率電能示值、總電能量、各費(fèi)率電能量、最大需量等；

交流模擬量：電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等；

狀態(tài)量采集：終端實(shí)時(shí)采集開關(guān)位置狀態(tài)和其它狀態(tài)信息，發(fā)生變位時(shí)應(yīng)記入內(nèi)存并在最近一次主站查詢時(shí)向其發(fā)送該變位信號或終端主動上報(bào)。

電能質(zhì)量越限統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、諧波等越限統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

事件記錄數(shù)據(jù)：終端和電能表記錄的事件記錄數(shù)據(jù)。

l  路燈和分組控制

單燈控制：可以針對某盞燈進(jìn)行開關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。

實(shí)分組控制：可以對所有的燈或滿足分組條件的路燈進(jìn)行開關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。 

l  路燈分段控制

路燈時(shí)段控制功能即通過定時(shí)任務(wù)設(shè)置，集中器自動按任務(wù)時(shí)間執(zhí)行對應(yīng)的對整條線路路燈控制操作，主要包括開燈和關(guān)燈應(yīng)用。 

l 路燈巡檢功能

集中器執(zhí)行時(shí)段定時(shí)任務(wù)控制路燈開啟后，集中器需執(zhí)行自動巡檢功能，自動完成對所屬路燈載波節(jié)點(diǎn)的載波抄讀，讀取所有路燈的開關(guān)、亮度、電量等信息數(shù)據(jù)，以供路燈主站系統(tǒng)查詢，檢查每個(gè)路燈節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及成功率統(tǒng)計(jì)等。

l   路燈節(jié)能控制

通過節(jié)能方案任務(wù)配置，實(shí)現(xiàn)集中器對各個(gè)分組下的路燈進(jìn)行定時(shí)自動控制，調(diào)節(jié)路燈的亮度或控制開關(guān)狀態(tài)，從而達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能目的。 

l   自診斷和異常信息記錄功能

自動進(jìn)行系統(tǒng)自檢，發(fā)現(xiàn)設(shè)備（包括通信）異常進(jìn)行事件記錄和報(bào)警。 

2.3智慧+路燈管理平臺

主要功能為提升管理效率，擴(kuò)展增值服務(wù)。

l 路燈相關(guān)數(shù)據(jù)存儲

l 路燈管理

l 對分段任務(wù)、節(jié)能任務(wù)、分組任務(wù)、巡檢任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一分配

l 準(zhǔn)確分析出故障點(diǎn)的具體位置及相應(yīng)的設(shè)備

3、智慧路燈核心技術(shù)優(yōu)勢

1）、電力線載波通訊技術(shù)：國內(nèi)領(lǐng)先的載波通訊技術(shù)、模塊，以及由此延伸研發(fā)的智慧路燈通信、控制設(shè)備——路燈控制器、集中器，成為智慧路燈的核心支撐底層技術(shù)。

2）、智慧路燈作為感知層多功能感知終端執(zhí)行終端技術(shù)。

3）、智慧路燈軟件管理平臺——提升管理效率，擴(kuò)展增值服務(wù)，可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行擴(kuò)展。

4）、我公司自主研發(fā)載波通信IC,技術(shù)為國內(nèi)領(lǐng)先，第V代載波通信系統(tǒng)以 G3 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，基于OFDM 技術(shù)的窄帶高速電力線通信系統(tǒng)，物理層完全兼容 G3-PLC 與 IEEE 1901.2 標(biāo)準(zhǔn)。

5）通信速率高，頻帶利用率高，最高速率可達(dá) 150kbps , 較好的支持各種應(yīng)用需求。

6）通信可靠，較強(qiáng)的抗窄帶干擾能力，保證在電力線信道中的可靠通信，實(shí)現(xiàn)較好覆蓋。

7)通信實(shí)時(shí)，由于通信速率以及可靠性提高，通信延遲縮小。

8)穩(wěn)定性強(qiáng)，采用對等的分布式網(wǎng)絡(luò)，可隨時(shí)隨地添加、更換設(shè)備。任一設(shè)備都可主動向其他設(shè)備進(jìn)行通信。

9)通信速率自適應(yīng)，節(jié)點(diǎn)通信采用多種環(huán)境預(yù)測技術(shù)，動態(tài)調(diào)整通信速率。

10)即插即用，支持新增設(shè)備快速融入已有網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)快速可靠。

11)QoS通信，劃分任務(wù)優(yōu)先級，保障設(shè)備控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)

12)安全性高，通信采用 AES 128 加密，保證隱私數(shù)據(jù)不被泄露。

13)利用供電線路通信：無需另布線、易施工、成本低，有線通信不受天氣和地形影響，保證了系統(tǒng)可靠性

14)環(huán)保,沒有輻射，綠色健康

15)軟件管理平臺具有安全、共享、開放、分析功能，易操作、易擴(kuò)展及升級。

16)由載波通訊技術(shù)、模塊、路燈控制器、集中器、系統(tǒng)軟件構(gòu)成完善的智慧路燈系統(tǒng)的核心支撐，系統(tǒng)易維護(hù)、易擴(kuò)展升級。

17）配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以電力載波信號只能在一個(gè)配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送。即當(dāng)需要與不同變壓器路段下的路燈通信時(shí)需要增設(shè)數(shù)據(jù)采集器，通過云端數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享。

18）通信設(shè)備附近不能有大型電機(jī)類設(shè)施，此類設(shè)備運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生干擾造成不穩(wěn)定。 即項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)調(diào)研及預(yù)計(jì)路段附近的工作環(huán)境是否有類似可能造成影響的設(shè)施，根據(jù)工作環(huán)境增加抗干擾阻隔器或者采用鋪設(shè)屏蔽雙絞線類的其它底層通信方式。

19）、三相電力線間有很大信號損失(10 dB -30dB)。通訊距離很近時(shí)，不同相間可能會收到信號，一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸，在三相電之間不能互相直接通信。即三相電路我們設(shè)計(jì)接入集中器全采集各相電路上的路燈數(shù)據(jù)。

20）電力線對載波信號造成高削減，當(dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，線路阻抗可達(dá)1歐姆以下，造成對載波信號的高削減。實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電力線空載時(shí)，我們點(diǎn)對點(diǎn)載波信號可傳輸?shù)綆坠?。但?dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，只能傳輸幾十米。即路燈作為輕負(fù)載不影響數(shù)據(jù)傳輸，遠(yuǎn)距離線路上排查注意不疊加重負(fù)載。

21）彩易致力于專注打通智慧路燈各部分技術(shù)通路，致力于建設(shè)智慧路燈專用的彩易云。

22）彩易智慧路燈通信方式以自主研發(fā)電力線載波通信為核心通信方式，以其它通信方式為補(bǔ)充，其它智慧路燈廠家在底層通信方式上多為應(yīng)用廠家，沒有固定必選方式的核心通信技術(shù)，可選擇的通信方式有zigbee、電力載波、gprs等多種。

23）行業(yè)有些廠家采用進(jìn)口載波芯片封裝的產(chǎn)品反而可靠性差，國內(nèi)電網(wǎng)環(huán)境相對于國外電網(wǎng)惡劣，國外產(chǎn)品往往不適應(yīng)。

24）有些廠家芯片集成外圍調(diào)制等諸多功能，通用性強(qiáng)，我們采用的則功能屬于智慧路燈專用型。

4、智慧路燈項(xiàng)目推進(jìn)管理過程簡述

我公司針對智慧路燈工程項(xiàng)目的推進(jìn)實(shí)施編撰有完善的過程管理流程規(guī)范，包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段、施工階段、運(yùn)行階段等。

設(shè)計(jì)階段包括：項(xiàng)目勘察、項(xiàng)目建議方案、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)；

施工準(zhǔn)備階段包括：材料設(shè)備采購、生產(chǎn)制造以及根據(jù)施工圖及現(xiàn)場情況編撰施工組織方案等技術(shù)性文件；

施工階段包括：進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、造價(jià)管理、現(xiàn)場管理、合同管理、信息管理、施工監(jiān)理、竣工驗(yàn)收等分項(xiàng)。