上海顺舟ZigBee技术加强城市智能照明与监控

　　城市公共照明不仅对市民的舒适与安全起着重要作用，同时还对一个城市的环境起着点缀作用，对旅游、交通等都起着积极的作用。但大规模的亮化工程使得城市的电能消耗节节攀升，为了节约电能，大多数城市采取了以下的一些方法：降低照明功率、夜间隔盏或部分熄灯等。不过这些方法只能以区域为单位对照明设备进行简单的开关控制，不能从根本上解决电能过度消耗的难题，也不能及时获得每盏路灯的运行状况，无法在真正意义上实现节能，也不能远程监控每盏路灯，此外目前城市照明还存在以下问题：

　　1. 系统复杂，路灯覆盖面广，难以实现统一管理;

　　2. 对电缆、灯具被盗、破坏等现象不能及时发现，损失严重;

　　3. 存在安全隐患，无法快速掌握路灯运行状态，无安全保障，统计困难;

　　4. 无法对整个系统每盏灯的电压、电流、功率等数据进行每天统计，不能及时快速地掌握灯光系统的运行状态;

　　5. 开关控制采用人工化，效率与智能化程度较低。

　　针对上述的问题及目前道路照明监控系统中的不足，上海顺舟电子科技有限公司利用ZigBee技术结合LED路灯，秉着“绿色节能，方便监管”的目标，成功研发了《城市无线智能照明监控系统》, 不仅可以灵活地管理照明的耗电量，还可以进行网格化管理，通过计算机实时远程监控，更好的解决了路灯的监控和节能问题。主要优点如下：

　　(1)ZigBee技术的网络容量巨大，每个子网最多可组成65000个网络节点，这在照明监控系统应用上是其它技术无法比拟的优势;

　　(2)在路灯控制系统中，需要传输的数据次数和数据量很少，ZigBee技术低速率的特点恰好适合应用在这个控制领域中;

　　(3)ZigBee作用在2.4G的免费频段上，节省了更多的无线电资源;

　　(4)ZigBee技术是一种自组织网络，网络拓扑结构可以随意变动，而且ZigBee网络具有自愈功能，网络不会因为一个或几个节点损坏而瘫痪;也不会因为增加一个或几个节点而影响整个网络的工作。ZigBee技术支持多跳路由，与普通的多跳不同，自组织网络的多跳路由普通的节点来完成的。这些优点应用在道路照明监控系统中十分有利，因为道路的环境比较复杂。假如两盏路灯之间遇到大的障碍物时，ZigBee会自动选择其他路由的方式来改变网络的拓扑结构，从而绕过障碍物使整个网络畅通;

　　(5)利用ZigBee技术可以节省更多监控系统的成本，一次投入，终生使用。

　　结合ZigBee以上的优势，顺舟城市无线智能照明监控系统的主要功能可分为以下几项：

　　1.远程灯具控制

　　可手动控制分控点或根据预先的设定时间对全夜灯、半夜灯和景观灯进行分别控制，设定的周期可以分为天、周、月、年。可根据需求对不同分控点的开关灯时间进行个性化设置和组合，比如按照平时、假日、节日和重大庆典活动的不同要求，灵活调整景观灯的开灯时间和开灯数量。也可以通过软件平台在线对现场的集中管理器进行时时的开关控制和监控.

　　2.远程数据监控功能

　　实现各分站对控制中心的远程监控。内容可以包括控制柜进线电压、各回路三相电流、功率因素、电压峰谷数值参数、过载及欠载、站址、灯杆数量及编号、故障灯出现的时间和顺序以及其它可以预置的任何所需数据内容等

　　3.故障报警

　　系统内的各回路开关状态、 开关柜掉电信息、门开告警、水浸告警、网络故障信息、电流、电压超上、下限告警等均可在任何时候向主站报警。以便值班工作人员及时发现并且处理故障，分析故障原因，避免更大事故的发生。

　　4.能耗监测

　　在每个回路或者控制柜加装智能电表，通过系统把用电量按用户需求时时采集到系统平台，方便监控和计量用电量.提高管理者的工作和节能效率。

　　5.路灯地理信息管理的应用(GIS)

　　路灯地理信息管理系统是一套照明管理的综合服务平台，可作为控制柜、配电箱建设、维修和各种资料统计查询的平台，和路灯集中监控系统进行数据对接，对于一些信息直接从监控系统中提取，不用手动输入。GIS地图可无极缩放，平移，在电子地图中记录、查询、统计各种路灯资料，灯杆、基础、灯具、光源、地下管线等规格型号和资料汇总统计;配电箱表区图的记录、修改、查询;配电控制原理图的记录、修改、查询;路灯设施维修记录、统计和查询，最好是B/S结构，方便各个维护部门使用和数据共享。

　　6.打印和统计功能

　　系统查询、统计、打印当日或历史的运行记录，生成以下各种报表，如故障统计报表，操作记录报表，监测数据(电压、电流、功率因数等)统计报表，亮灯率报表，其他自定义的报表等。

　　系统操作界面图

　　图1 智能照明操作界面

　　系统结构图

　　图2 城市智能照明系统示意图

　　远程控制终端——智能照明集中管理器

　　图3 智能照明集中管理器

　　此产品采用符合工业产品的设计标准，能够满足照明监控需要，具有防潮、防雨、防尘等功能，适用于户外环境或室内长期运行。终端具有无线通信接口，能够与无线数据传输终端通信，主要完成数据的采集和处理、控制输出和进行数据通信、经纬度控制、主动报警、接收远程命令、开关灯等功能。

　　目前已有部分地域使用了该系统，作为一种新型的智能无线监控网，顺舟科技智能照明的监控系统已经产生了巨大的经济效益，并将带来更大的社会效益。

　　数字化、精确化的照明控制与数据采集，在极大的提高照明管理效率的同时也压缩了城市的管理成本，并使维护人员做到有的放矢，避免了夜间的盲目巡视，在节约能源、城市管理科学化、现代化方面，该系统有着十分广阔的开发利用前景。