人與人之間進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)，叫做人聯(lián)網(wǎng)。物與物之間進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)，叫做物聯(lián)網(wǎng)。在我們已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了人與人之間隨時(shí)隨地連接的當(dāng)下，通信人開始把目光轉(zhuǎn)移到了“物”的身上，把所有的物體，都連到網(wǎng)絡(luò)里面來。例如，城市景觀照明的智控系統(tǒng)。——林軍

林軍

北京信達(dá)電通科技發(fā)展有限公司 總工程師

中山大學(xué)半導(dǎo)體照明技術(shù)研究中心 技術(shù)顧問

從事城市照明智控系統(tǒng)研究三十余年

代表作品：西藏拉薩大昭寺建筑外立面照明控制工程、國家游泳中心(水立方)LED媒體立面設(shè)計(jì)、北京世貿(mào)天階LED天幕工程、上海中心外立面景觀亮化工程等。

一、城市照明管理的現(xiàn)狀及需求

停留在手動(dòng)、時(shí)控、短信的落后控制方式，只提供開關(guān)而無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和管理的單一系統(tǒng)功能，缺乏有效的節(jié)能管理機(jī)制和維護(hù)機(jī)制...這些城市照明控制系統(tǒng)現(xiàn)狀已經(jīng)無法滿足管理者的控制需求。

領(lǐng)導(dǎo)參觀、臨時(shí)活動(dòng)、重大事件等臨時(shí)調(diào)整開關(guān)燈時(shí)間的情況時(shí)有發(fā)生，需要隨時(shí)調(diào)整景觀照明的開、關(guān)燈時(shí)間并進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度，傳統(tǒng)的控制方式無法即時(shí)實(shí)現(xiàn)。

城市夜景通常需要在不同的時(shí)候開啟不同的照明場(chǎng)景以適應(yīng)不同的照明需要，傳統(tǒng)的照明控制設(shè)備控制策略簡(jiǎn)單，越來越不能適應(yīng)城市夜景照明管理的要求。

城市夜景照明范圍較大，分布散亂，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控和人工巡檢工作量大，運(yùn)作成本高，且巡檢誤判率和漏判率高，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)照明故障。

城市夜景照明往往需專業(yè)人員和大量的車輛對(duì)專業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)，維護(hù)效率低且成本較高。

用戶需求在不斷變化，設(shè)備功能在不斷完善，系統(tǒng)程序和設(shè)備程序的及時(shí)升級(jí)能夠有效保障用戶投資不受貶值。目前的景觀亮化控制系統(tǒng)均不支持設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)，設(shè)備程序的升級(jí)換代難以實(shí)現(xiàn)，用戶投資容易貶值。

做為城市管理者，各種各樣的管理問題接踵而至：

突然通知，今晚要調(diào)整開關(guān)燈時(shí)間;

市民投訴市場(chǎng)熱線，某路段路燈好幾天都不亮了;

某路段電纜被偷了，造成大面積滅燈;

固定的人員、車輛巡查照明設(shè)施消耗大量的人力物力財(cái)力;

照明設(shè)施開關(guān)燈時(shí)間控制不合理造成了大量的電力資源浪費(fèi)。

現(xiàn)代城市照明控制管理系統(tǒng)中，要求在實(shí)現(xiàn)照明效果的同時(shí)，更加注重集中管理操作的便捷性及場(chǎng)所性，以及設(shè)備的安裝方便可靠。對(duì)于城市大面積的控制區(qū)域，用有線的方式來實(shí)現(xiàn)智能照明控制非常困難，首先改造項(xiàng)目中大面積的穿管布線對(duì)施工帶來很大的麻煩，區(qū)域內(nèi)繁華的商業(yè)區(qū)，繁忙的交通要道等障礙，施工起來更加不便。再者，配電箱多安裝點(diǎn)分散，不宜用有線方式進(jìn)行連接控制，同時(shí)本著節(jié)約成本的原則，采用無線方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)區(qū)域道路燈光的智能化控制是最優(yōu)化最合理的方式。

另外，城市照明消耗大量的電能，在節(jié)能成為國家基本國策的今天，如何既保證城市美化和照明安全，又做到節(jié)能，是對(duì)城市照明管理者提出的新要求。在國家提出“節(jié)能減排條例中”明確規(guī)定：凡是涉及到公共照明的，必須要采用智能調(diào)控裝置(此處的智能調(diào)控裝置即智能照明控制系統(tǒng))。智能照明控制系統(tǒng)可以從控制手段上可以達(dá)到節(jié)能20~40%，由于這種顯著的節(jié)能效果，目前，這種控制系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)被大力推廣。

建設(shè)智能照明管理系統(tǒng)的意義：

高效利用，減少投資

智慧照明云平臺(tái)同時(shí)為多個(gè)城市照明管理機(jī)構(gòu)和部門提供服務(wù)，避免重復(fù)建設(shè)照明監(jiān)控中心(信息機(jī)房)，可以充分提高資源利用效率，大幅減少政府投資;同時(shí)節(jié)約城市照明信息化建設(shè)成本和時(shí)間，提高管理機(jī)構(gòu)提高管理和節(jié)能水平的積極性。

節(jié)能減排，促進(jìn)環(huán)保

智能照明管理系統(tǒng)為城市照明節(jié)能減排提供科學(xué)有效的手段，促進(jìn)照明能耗統(tǒng)計(jì)和監(jiān)管工作開展，在保障城市照明質(zhì)量的前提下，大幅減少城市照明用電量。

科學(xué)管理，持續(xù)發(fā)展

智慧照明云平臺(tái)同時(shí)面向城市照明專業(yè)管理機(jī)構(gòu)和主管部門提供服務(wù)，驅(qū)動(dòng)管理與監(jiān)督良性互動(dòng)、共同提升，開創(chuàng)城市照明持續(xù)科學(xué)發(fā)展的新局面。

創(chuàng)新服務(wù)，信息惠民

智能照明管理系統(tǒng)為城市照明管理和節(jié)能提供了具體的服務(wù)內(nèi)容、可行的商業(yè)模式，可有效推進(jìn)政府購買服務(wù)在城市照明管理和節(jié)能領(lǐng)域落地并發(fā)展;信息化與民生融合，營造人與城市、環(huán)境和諧的照明景觀，體現(xiàn)并提高政府公共服務(wù)水平。

二、智慧照明云平臺(tái)

鼎立慧聯(lián)智慧照明云平臺(tái)是由城市照明系統(tǒng)全過程服務(wù)商——北京信達(dá)電通科技發(fā)展有限公司針對(duì)城市照明的特點(diǎn)搭建的公共云服務(wù)平臺(tái)。智慧照明云平臺(tái)包括路燈照明監(jiān)控云平臺(tái)、夜景照明監(jiān)控云平臺(tái)、園區(qū)照明監(jiān)控云平臺(tái)、港口照明監(jiān)控云平臺(tái)。

在智慧照明云平臺(tái)的支撐下，客戶或工程商無需自建服務(wù)器和自購軟件，只需要承擔(dān)極低的設(shè)備通信費(fèi)用。對(duì)于客戶和工程商來說免除了平臺(tái)搭建的成本，有效降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，同時(shí)能夠得到專業(yè)的、長(zhǎng)期的、技術(shù)不斷更新的平臺(tái)維護(hù)服務(wù)以及實(shí)時(shí)的咨詢服務(wù)。

智慧照明云平臺(tái)采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。感知層包括云智能照明控制器、云智能定時(shí)控制器、單燈控制器、集中控制器、回路擴(kuò)展模塊、傳感器、能源監(jiān)測(cè)模塊等監(jiān)控終端設(shè)備，用于采集環(huán)境信息和執(zhí)行操作命令;網(wǎng)絡(luò)層是指現(xiàn)場(chǎng)信息流接入運(yùn)營支撐平臺(tái)所通過的傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括無線通信網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等接入方式，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸;應(yīng)用層即城市照明云服務(wù)中心，提供計(jì)算、存儲(chǔ)能力和豐富的智慧照明應(yīng)用，同時(shí)支持移動(dòng)應(yīng)用，通過手機(jī)或平板等智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種管理功能。

▲智慧照明云平臺(tái)提供的基本功能及服務(wù)

基于物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)的智慧照明云平臺(tái)，城市照明專業(yè)管理機(jī)構(gòu)、學(xué)校/社區(qū)/大型企業(yè)等有公共照明管理需求的單位以及城市照明主管部門無須建設(shè)信息中心即可實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、節(jié)能管理、信息統(tǒng)計(jì)和運(yùn)營管理等應(yīng)用。對(duì)于有意愿建設(shè)或已建成城市級(jí)照明監(jiān)控中心的管理機(jī)構(gòu)，云服務(wù)中心提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，為統(tǒng)計(jì)監(jiān)管提供必要的信息。

三、云智能照明控制器及功能擴(kuò)展

鼎立慧聯(lián)云智能照明控制器(簡(jiǎn)稱“云控制器”)是信達(dá)電通自主研發(fā)生產(chǎn)的新一代智能照明控制器。云智能照明控制器采用物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)、無線通信技術(shù)和智能照明技術(shù)，專業(yè)應(yīng)用于路燈照明管理和景觀亮化管理，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、智能、節(jié)能、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。以云智能照明控制器為基礎(chǔ)設(shè)備，工程商和經(jīng)銷商能夠快速搭建起高效的多級(jí)運(yùn)營管理平臺(tái)和節(jié)能管理服務(wù)平臺(tái)，最終用戶可以借助手機(jī)、電腦、PAD等智能終端隨時(shí)隨地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)照明進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。全能型云智能照明控制器具有良好的擴(kuò)展性，通過外接擴(kuò)展設(shè)備可實(shí)現(xiàn)開關(guān)回路擴(kuò)展、能源監(jiān)測(cè)、電流電壓采集、環(huán)境信息監(jiān)測(cè)等功能。

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器應(yīng)用方案示意

● 本地手動(dòng)控制。通過手機(jī)WIFI直接連接設(shè)備進(jìn)行APP本地管理，以及通過按鈕控制輸出回路的開關(guān)，主要用于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝的回路調(diào)試和后期回路檢修。

● 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過電腦、手機(jī)、pad以及微信等工具監(jiān)視照明狀態(tài)，實(shí)時(shí)控制開關(guān)燈。

● 超級(jí)定時(shí)機(jī)制。支持遠(yuǎn)程設(shè)置定時(shí)開關(guān)燈時(shí)間表。定時(shí)機(jī)制包含天文鐘、日循環(huán)、周循環(huán)、節(jié)假日、特殊時(shí)間機(jī)制，時(shí)間精度單位秒。同時(shí)支持各種定時(shí)機(jī)制的邏輯組合，形成超級(jí)定時(shí)方案，滿足各種定時(shí)需求。

● 場(chǎng)景模式設(shè)置。支持遠(yuǎn)程設(shè)置場(chǎng)景模式，例如平日模式、節(jié)能模式、節(jié)假日模式、重要活動(dòng)日模式，最多支持128鐘場(chǎng)景設(shè)置。

● 輸出回路支持PWM參數(shù)配置。這意味著除照明控制外，云智能照明控制器還可用于對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵等設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜的控制。

● GPRS、以太網(wǎng)和WIFI通信。云智能照明控制器帶有GPRS通信接口、以太網(wǎng)通信接口和WIFI通信接口，支持三種通信方式。

● 開關(guān)量和RS485信號(hào)輸入。支持開關(guān)量和RS485信號(hào)輸入以及由此產(chǎn)生的報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制。例如當(dāng)外接RS485照度傳感器時(shí)，環(huán)境照度低于預(yù)設(shè)照度值時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)開啟預(yù)定的燈光場(chǎng)景。

● 電流電壓采集及異常報(bào)警。支持接入電流電壓采集模塊以及相關(guān)異常報(bào)警，例如電壓電流越限、回路缺相、回路斷路、設(shè)備掉電、電纜防盜等報(bào)警。

● 開關(guān)回路擴(kuò)展。支持接入回路擴(kuò)展模塊，以更經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)單配電箱內(nèi)多回路的控制。

● 遠(yuǎn)程抄表。支持遠(yuǎn)程抄錄帶有RS485接口的modbus/DLT645規(guī)約電能表的數(shù)據(jù)，包括三相電壓、三相電流、電能、功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)傳輸至云平臺(tái)。

▲智能云控制器應(yīng)用舉例

● 支持內(nèi)置/外置鋰離子電池。當(dāng)云智能照明控制器斷電時(shí)，外置鋰電池可支持控制器核心板和通信模塊工作數(shù)小時(shí)以上，控制器可將設(shè)備掉電信息上傳至云端，為云端提供設(shè)備離線數(shù)據(jù)。

● 接觸器故障報(bào)警。當(dāng)設(shè)備繼電器輸出和對(duì)應(yīng)的開關(guān)量輸入狀態(tài)不一致時(shí)，云智能照明控制器將生成報(bào)警信息并自動(dòng)上傳到云平臺(tái)。

● 繼電器延時(shí)啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置。支持遠(yuǎn)程設(shè)置每一路繼電器開啟的延時(shí)時(shí)間，避免多路繼電器同時(shí)動(dòng)作對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。

● 手自動(dòng)狀態(tài)切換。照明管理者可通過客戶端或云智能照明控制器上的組合鍵切換手動(dòng)控制和自動(dòng)控制工作狀態(tài)。

● 設(shè)備鎖定狀態(tài)。通過設(shè)備上的組合鍵可鎖定和解鎖現(xiàn)場(chǎng)的操作權(quán)限。設(shè)備進(jìn)入鎖定狀態(tài)后就不響應(yīng)任何本地按鈕的操作指令，有效避免無關(guān)人員的誤操作。

● 設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)。云智能照明控制器除支持本地升級(jí)內(nèi)部程序外，還支持聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程升級(jí)。

云智能照明控制器定位于為工程商量身定制的多級(jí)運(yùn)營平臺(tái)，為用戶精心設(shè)計(jì)的節(jié)能管理平臺(tái)。

云智能照明控制器的性能優(yōu)勢(shì)顯著：

▲云控制器擴(kuò)展設(shè)備

其中，485型光照度傳感器廣泛適用于公共照明、農(nóng)業(yè)大棚、花卉培養(yǎng)等需要光照度及溫濕度監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合，可與云智能照明控制器配套使用。光照度傳感器內(nèi)輸入電源，感應(yīng)探頭，信號(hào)輸出三部分完全隔離。安全可靠，外觀美觀，安裝方便。光照度傳感器采用高靈敏度的感光探頭，信號(hào)穩(wěn)定，精度高。具有測(cè)量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。

6路開關(guān)擴(kuò)展模塊是信達(dá)科技為云智能照明控制器和路燈集中控制器專門開發(fā)的配套產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)多回路擴(kuò)展。開關(guān)擴(kuò)展模塊基本保持了云智能照明控制器的外圍接口，適用于單配電箱多回路控制，以更經(jīng)濟(jì)的方式滿足用戶高性能的需求。開關(guān)擴(kuò)展模塊具有安裝簡(jiǎn)單、性能可靠、性價(jià)比高等特點(diǎn)，是道路橋梁照明、公園景觀照明、樓體立面照明、園區(qū)夜景照明中常用的配套控制產(chǎn)品。

四、智慧照明云平臺(tái)及控制器的用戶體驗(yàn)

▲鼎立慧聯(lián)智能云控制器接線示意圖

▲安裝云控制器的配電柜

▲電腦客戶端界面顯示

五、案例展示

拉薩大昭寺夜景照明工程采用信達(dá)科技的TD-SN3190無線物聯(lián)網(wǎng)GPRS遠(yuǎn)程云控制模塊+TD-DA1130 DALI照明調(diào)光模塊，完成了對(duì)金頂遠(yuǎn)投燈具、廣場(chǎng)照明燈具、3D燈光秀的集中控制及場(chǎng)景控制，滿足了照明設(shè)計(jì)任意分組及任意單燈可調(diào)光控制的要求，同時(shí)對(duì)每個(gè)回路功耗及電壓、電流進(jìn)行了檢測(cè)。所有的場(chǎng)景、方案、檢測(cè)數(shù)據(jù)都能在云端顯示并控制。

信達(dá)電通運(yùn)用云計(jì)算、云存儲(chǔ)技術(shù)建立一套B/S模式下基于GIS的智能照明控制云端系統(tǒng)，利用二維碼識(shí)別、控制元件、傳感網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集信息，并上傳至云端系統(tǒng)，在安全的認(rèn)證模式下調(diào)度管理城市照明設(shè)施。信達(dá)電通智能照明管理系統(tǒng)的維護(hù)、升級(jí)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都在云端完成。經(jīng)授權(quán)管理人員可以在任意聯(lián)網(wǎng)的地方進(jìn)行管理和派發(fā)工作指令等工作。

信達(dá)電通憑借多年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能照明技術(shù)完美地融合，為城市照明智慧管理服務(wù)平臺(tái)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。