智能照明控制系统 城市道路照明的智能化升级方案

　　背景：

　　路灯为道路与公共空间提供照明，是城市道路照明的重要基础设施，是展现城市形象的第一窗口。近年来，随着城市发展，道路照明不断扩大，分布范围越来越大。由于管理手段落后，造成路灯故障率高，路灯电缆被盗等问题日益突出，造成严重社会影响。加之，手动控制、自动时控、亮度控制等传统照明控制方式存在效率低、成本高、无法监控等问题，已无法满足现代城市的需要。

　　为适应城市建设发展，必须对道路照明进行智能化升级，在实现节能的同时，根据人流、车流、天气情况自动有效调节灯的亮度，同时能监控灯具状况，提高维护效率。

　　当前，市面上较成熟的解决方案有电力载波、ZigBee、NB-IoT、GPRS、LoRa等。其中，电力载波的优点是直接复用供电线作为信号传输线，但易受国内普遍不合格电能质量干扰，传输效果不太理想且价格较高;ZigBee是一种局域组网方案，其网关管理的节点较少，不太适合大规模部署;NB-IoT和GPRS均属于运营商方案，虽然解决广域传输问题，但在使用中需持续付费;LoRa属于一种低功耗、远距离传输、免付费方案，但它的通信速率不足39kbps，节点越多其速率越低，当灯具较多时，不能及时响应。

　　路灯具有数量多、位置好、天生带电、扩展方便等特点，是城市物联网的绝佳载体。据预测，2020年中国城市道路照明和智能照明灯具将成为智慧城市互联IoT设备的关键平台。智能互联的道路照明系统，集成了专业高效的智能照明灯具、数据通讯、直观易用的公有云(或私有云)软件平台以及专业的服务，使得城市照明的管理更节能、高效、人性化，甚至可以与其他非照明系统兼容连接，而这一切将赋予城市照明新的定义。

　　解决方案：

　　利用WF-IoT融合物联网技术，对城市道路照明系统实施智能化升级，实现路灯与路灯之间“物物互联”，在为城市道路与公共空间提供高品质且低能耗照明的同时，每个路灯无需付费就可以通过最先进的WF-IoT通讯协议连接上云端(亦可安装本地服务器)，系统24小时不间断地监控路灯状况，并可根据车流、人流和天气情况自动动态弹性地调整部分区域或道路的亮度，以达到节能要求;系统可设定自动报警提醒给照明营运人员和维护人员，在第一时间即可将问题修复解决。

　　控制系统软件是以云端系统为主的架构，包括平台软件和手持端软件两部分，是城市道路照明系统的核心，高度扩充性的软件应用使得城市管理者易于使用与安防监控、应急、道路管制、环境监测等其他系统兼容。

　　控制系统软件透过WF-IoT物联网协议连接全城路灯，将灯具运行信息存储于云平台(或服务器)，并通过软件平台实现远程监控及远端调试的功能，使路灯变成清楚的城市照明资产，有着清楚的资产资料，维护记录，亮灯时间，甚至功率消耗等信息。手机或平版电脑可通过手持端软件，在任何有路灯的地方，对路灯进行管理配置和监控调试。

　　特色或优点：

　　1)综合投资低

　　实现绿色智慧照明的智能灯具和相关的智能产品，全部就近取电，无线自组网控制，无需复杂的线缆管沟、桥架、管线等隐蔽工程，部署更简单，施工更快捷;

　　2)后期费用低

　　通过智能调光，灯具大部分时间都处于低功耗状态下，二次节能率超过35%，同时又避免了频繁启动对灯具的冲击，智能灯具的故障率降低，其使用寿命大大延长。

　　3)管护更简单

　　实现全无线自动控制和实时上传电能参数，在国家授权的射频识别频段通信，无需支付任何费用，具有远程智能化巡灯、电缆防盗和故障路灯定位等功能，便于日常管理与维修;

　　4)控制更灵活

　　实现单灯级的控制，任意的自由分组控制，灵活的场景控制;根据需要，可实现与外部人流、车流、天气等环境同步的自适应控制，对数万盏甚至更多的路灯实现动态呼吸效果。

　　5)技术独创性

　　WF-IoT技术已被西安市列为打造全球创新之都的硬科技，是世界范围内首个全无线、大规模商用照明的技术，其可视化集中控制，彰显城市的科技感与对市民的人文关怀。

　　6)节能更显著

　　WF-IoT技术，已经在智能建筑、智慧工厂、城市亮化、高速公路、高铁站、学校、幼儿园、医院、体育场馆等行业领域广泛应用，综合节能超过60%，是“中国低碳•绿色照明产业联盟”唯一推荐产品，陕西省公共机构和国家节能办重点推荐产品。

　　7)一网可多用

　　用WF-IoT技术构建的道路照明物联网，已融合了无线传感网和识别定位网，拥有独立IP资源和2Mbps中高速通信能力，后期无需重复布线，通过开放的接口，即可与抄表计量、交通信息管理等其他智能化业务应用实现深度融合，使智慧城市的建设成为可能。