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1、N+n路由信息流无线传输链式网络智慧路灯单灯控制系统QQ:8080641目录1.隧道照明智能控制管理的必要性31.1节约能源智能化发展趋势31.2目前路灯管理面临的问题31.3智能照明系统优越性51.4隧道智能照明控制52.N+n无线链式网络智能照明控制管理系统72.1系统架构72.2系统各部分功能介绍72.3系统功能划分92.4信息流传输与N+n路由102.5策略控制122.6隧道端系统的满负荷容量132.7与ZIGBEE组网对比优势143.产品说明153.1隧道内工程布局图153.2无线链式组网智能照明控制管理系统隧道端产品包括：153.3ML203 智能照明控制开关163.4ML205
2、隧道出入口场景控制按键开关173.5ML206 隧道内紧急开灯按钮183.6ML201 智能照明通信机193.7ML202 智能照明控制器单元201. 行业背景十八大提出：要全面促进资源节约。节约资源是保护生态环境的根本之策。要节约集约利用资源，推动资源利用方式根本转变，加强全过程节约管理，大幅降低能源、水、土地消耗强度，提高利用效率和效益。在国家大力提倡低碳、节能、环保、绿色的时代背景下，智能控制管理可以使设备的控制更便捷，更高效，更能为日常活动节约不必要的能耗，减少碳排放。现今，人们越来越意识到过度温室气体排放所带来的严重后果，并已经开始主动减少碳排放。因此降低电力消耗也越来越受到重视。虽
3、然如此，我们仍然处处可以看到不合理照明浪费着能源。这种情况发生在学校、公共楼宇、办公室、政府机关、医院、仓库、隧道等等几乎所有的地方。据统计全球照明用电占全部用电的20%，而其中的很大一部分又是用在户外照明，中国也不例外。目前，据统计中国已经安装的路灯大约有2亿盏之多，路灯的平均功率大约是200 瓦，假定每天开启时间为10小时，那么每天就是2度电，365天就是730度电，2亿盏就是1460亿度电；而中国最大的水电站长江三峡水电站的26台机组完全投产以后每年的发电量才847亿度电。所以所有路灯所用电量大约为2个三峡电站的发电量。这决不是一个小数字，更何况现在的路灯还在以每年2000万盏的速度增加
4、。2. 智能路灯系统的建设意义路灯单灯智能控制系统，即对灯具进行监控智能管理，既保障照明质量，又节能减排，提效降耗，从而实现对每一盏灯具实现“按需照明”和“精确管理”，并且配置电缆防盗报警功能。 实施路灯单灯智能控制系统的意义主要在于：在实现城市照明精细化管理的同时，又通过合理的照明管理实现了路灯节能，大大减少电缆偷盗情况。为实现节能减排目标，国家确定了十大节能工程，其中一项是绿色照明工程。城市照明耗能占我国照明耗电的比例很大。因此，在满足城市照明要求的前提下通过合理的管理手段实现照明节能，对实现城市的节能减排指标是非常有意义的。国家城市道路照明设计标准第7.2.5条规定了城市道路照明可采用的
5、节能措施要求：在深夜宜选择下列措施降低路面亮度（照度）：深夜时关闭一盏光源；关闭不超过半数的灯具，但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具。通过单灯控制系统可实现的合理的照明节能管理手段包括： 1. 为了节约能源，通过采用后半夜关闭某些辅助路灯的电源，实行隔盏亮灯或开二灭一的方法降低亮灯密度等方法从而降低电能的支出。2. 可以采用切断间隔灯杆上的照明光源或者切断同一灯杆上的部分照明光源。3. 基于目前城市照明现状，我们提出了“按需照明、精细管理”的概念，通过单灯控制系统实现基于统一路灯管理平台的远程化、精细管理，将产生良好的社会效益、经济效益和管理效益。1) 经济效益：采用路灯单灯控制系统以后，全市
6、范围内的路灯全夜灯、半夜灯的开关均可实现以资源管理为核心的按需照明和精确到每一盏灯的精细化管理。由于减少了开灯时间，延长了光源电器寿命，降低管理运行成本，进一步提高了经济效益，实现按需调控照明亮度，节约能源和管理运行费用。 2) 社会效益：采用路灯单灯控制系统后，由系统对全市范围内城市照明的每一盏路灯的开关操作实现自动控制，与此同时，由计算机对每一盏路灯的状态进行高效快速巡测，调度人员可以在故障发生后及时了解故障的地点和状态，为快速、及时修复提供了强有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形
7、象。 3) 管理效益：路灯单灯控制系统利用计算机及时、全面地发现每一盏路灯运行中出现的故障，实现真正意义上的“值班等待报警”，不仅大大减少了城市照明巡视人员和车辆损耗，降低了维修成本，而且在检修车出发之前已经知道了故障的准确地点和基本状态，无需靠人工查找档案图纸、单纯的文字性数据库信息及巡线查找，因而大幅缩短了维修响应时间、提高了检修效率，大大减少了电缆偷盗情况，保证路灯亮灯率，有效的降低了人力物力成本。3. 实施目标 3.1 国内外现状在欧美发达国家，智能照明控制系统已经广泛应用在各种领域，包括楼宇、商场、火车站、隧道、广场、医院等场合。欧美国家的西门子、路创、ABB等国际知名公司早已开始在
8、智能照明控制领域研发出适合欧美市场特点的产品方案。欧美国家研究此领域的重点是放在了如何便于用户对灯具的方便控制，甚至自动控制，有效管理方面为重点。在我国此领域起步较晚，但随着信息技术的快速发展，国内已有科研院校、科技公司陆续开始投入资金技术力量在此领域研发出符合中国国情的智能照明控制系统。在窄带无线控制技术近二十年的快速发展中，无线通信组网也逐渐的从军用领域逐渐扩大到工业应用领域。在智能灯具控制领域无线组网国内还未有新突破。大多厂家采用的是Zigbee国外技术应用组网实现灯具的智能控制。而国内具有自主技术的组网技术还未有发展突破。3.2 路灯管理现状 现有的城市灯光控制系统，一般采用的都是设置
9、多个开关柜，来对整个城市灯光进行分片控制，每个开关柜一般负责半径5001000米之内所有灯光的开和关，开则全开，关则全关。这是一个对路灯的集中控制系统，无法做到对每一盏路灯的精细化管理，给路灯管理带来几方面的问题如下。1 无法监控每一盏灯的运行状态，因此当某一条线路上的某一盏灯发生故障时，控制中心无法及时发现和处理，通过人工巡查方式进行管理则不仅成本很高，而且管理效率低下。2 无法及时准确地统计亮灯率和对每一盏路灯的工作情况进行准确的评估。 3 控制策略只能针对整条线上的所有路灯，无法对每一盏灯的具体工作方式进行精确的调整和控制，因此无法实现一些复杂的节能控制策略，如某一盏灯的调光策略或开关时
10、间策略。现有路灯控制系统存在的功能缺陷有以下几个方面。1. 功能单一，扩展性差 只提供路灯的开关功能，不具备日常维护管理功能，没有任何远程管理软件或终端设施；因此，路灯系统的故障发现、故障报警、数据报表统计等功能需要人工来完成，浪费人力资源。 2. 控制方式落后 当前，路灯控制还停留在手动、光控、时控等方式，受季节、天气和人为因素影响很大，自动化管理水平低，经常该亮时不亮，该灭时不灭，极易造成能源浪费。3. 操控不便 无法及时修改开关灯时间，不能根据实际情况（如天气突变，重大事件，节日）的需要及时校时和修改开关灯时间。 4. 日常维护困难 现有路灯照明设施的管理工作主要采用人工巡查模式，不仅工
11、作量大，而且还浪费人力、物力、财力。故障发现依据主要来源于巡查人员上报和市民投诉，缺乏主动性、及时行和可靠性，不能实时、准确、全面地监控整个照明系统的运行状况，缺乏有效的故障预警机制。5. 设备信息管理困难 照明系统设备数据信息还要人工统计，无法形成各种年度报表；而且一旦没有及时更新或一次统计错误，将造成统计混乱，数据不可查。 此外，在边缘地带，供电电缆极易被盗。一旦照明电缆被盗，影响极大，不仅造成大量经济损失，影响了较大范围的路面照明，还诱发安全事故，危及大众的生命和财产安全。 综上所述，现有路灯控制系统存在功能性不足、自动化程度不高等先天不足，已经无法满足新世纪智能照明、节能减排的需求。
12、3.3 目标确保按时、按需点亮每一盏灯，并能有效地节省路灯的用电电量、延长灯具的使用寿命、降低城市路灯的维护和管理的成本、提高管理效率是单灯智能管控系统追求的目标。在现有国内领先水平的监控管理系统基础上，开发、建设、应用具有国内一流水平的路灯单灯控制系统，可以进一步提高全市路灯监控管理水平，促进路灯节能工作的顺利实施，充分发挥系统在路灯建设、管理、维护、节能工作中的枢纽与核心作用。 单灯控制系统的目的是要达到针对每一盏路灯的单独控制，包括对每盏灯单独的参数设置、亮灯策略、故障检测和运行状态的管理和控制，在原来针对每一回路进行集中控制的基础上，增加单灯控制的意义如下。 1 节能减排，实际的测量表
13、明，通过对单灯设计合理的亮灯策略，达到路灯的有效节能，对于大城市来说，亮灯节能是降低能耗的重要手段。2 通过对每一个盏路灯运行状况的监测，提高管理效率和降低管理成本，提高路灯管理的信息化和自动化水平。管理的内容包括：单灯监控模块可以直接控制单盏路灯的开关，在线采集光源的电压、电流、有功功率、功率因素等参数；同时可以提供光源的故障信息等，系统具有电缆防盗功能，能全天候检测电缆偷盗情况。4. 单灯监控管理系统介绍4.1 系统概述N+n智能路灯监控管理系统就是针对目前的这个状况，在总结国内外路灯智能控制产品的成功运行基础上依照国家及电力部和国际有关标准，自主设计、研发成功的用电设备管理产品。系统可以
14、实现对路灯、广场、码头等需要长时间照明的场合的灯具控制，远程控制灯具的开关、检测灯具的工作状态。从而实现高效率、低成本的管理。以无线链式通讯传输为核心的智能路灯控制系统，具有易实施、免布线等特点，不破坏设施现状和周围环境，不影响正常的工作和生活秩序，施工简捷、工期短。可以节省大量的资源，是当今提倡节约型社会一个很好的科学智能化管理手段。智能路灯控制解决方案是路灯控制管理最高效、最全面、最精细化的管理方案。通过系统构建的控制器网络，可以对每一盏路灯、每一组路灯进行远程开关或调光控制，对每一盏路灯运行的电压、电流、功率、开关状态等参数进行远程实时监测，同时具备灯具故障报警、电路故障报警、控制器故障
15、报警、电缆防盗等报警功能。所有的控制和管理工作均通过电脑、手机等智能终端完成，无需管理人员亲临现场。1233.14.2 系统功能1. 开关控制：任意一盏、一路或自定义组路灯的开关控制；2. 状态查询：查询路灯状态、电流电压、电量等数据；3. 定时控制：定时控制开关灯、分时段实现区域控制；4. 故障报警：路灯故障时向监控中心报警显示故障灯号；5. 系统显示：显示路灯系统组织结构及相关灯具信息；6. 数据报表：生成电能、亮灯率等分析曲线和报表；7. 历史记录：可查看灯具执行的历史记录；4.3 系统特点1. 无线通信：无需布线、易施工、成本低；2. 可对路灯进行分区、分线路、分组管理；3. 按工作日、节假日、季节等设定自行开关时间；4. 可随时远程控制灯具状态；4.4 系统方案4.4.1 组网方案整个路灯单灯监控系统由监控中心、远程监控终端(RTU)、远程终端设备和路灯组成。路灯单灯监控系统的整体组网结构如图所示。本系统采用无线组网技术和有线网络两层网络。路由节点安装在路灯灯杆上，起着控制路灯节能和为其他节点无线转发的中继作用。在该系统中，每个路灯终端节点都起着路由节点的作用。针对道路照明系统特殊的“长链状”网络拓扑结构，
