基于3G网络在照明智能控制系统的应用
摘要:文章介绍了基于3G通信技术的照明智能控制系统的特点和功能,照明智能控制系统的应用不仅能提高路灯管理水平,还能现实城市更科学、经济和节能的照明要求。
城市在不断的发展,照明控制的范围也在不断扩大,各个被控地点的协同控制及相关数据监测的复杂性也大大增加,照明控制进入了新的智能控制阶段。照明智能控制系统将计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等融合于一体,根据环境的变化,紧急需求等诸多条件自动采集系统所需的各种信息,并对所采集的信息进行分析和判断,对分析结果进行存储、显示、传输,最终达到最佳的控制效果。
采用照明智能控制系统不仅可以更科学、更经济的照明,而且提高了城市照明的管理水平,可以减少意外和人为损坏后的维护不及时而造成的危险,实现城市照片的数字化和自动化,使城市路灯管理达到先进水平。
1 照明智能控制系统的特点
1.1 按需亮灯更灵活
现在很多城市是采用分散式的时控,在开关箱内安装就地时空装置,按照事先设置好的时间进行开关灯,这样的方式无法及时和灵活地调整开关灯时间,也不能反馈现场照明的实际情况,只能依靠市民、城管和维护人员现场巡检来反馈信息。随着城市规模的扩大,这样的控制方式已经无法适应社会的发展和需求。当碰到重大节假日、日全食、应用情况等需要提前(零时)亮灯时,则需投入大量的人力物力去现场更改开关灯时间。
照明智能控制系统能及时根据用户的需求来亮灯,可以根据经纬度、周策略、特殊节假日策略来组合进行亮灯,除此之外还能根据光感的亮度来进行亮灯(关灯),达到科学和经济照明的目的。控制中心可显示现场的亮灯情况以及各个开关箱的电压、电流、开关状态和亮灯率,如果出现异常,则有声音报警或者短信报警。
1.2 系统结构更科学
照明智能控制系统由一个中心和多个开关箱控制点组成,能集中对每个终端进行远程控制和管理。同时,可以根据管理部门的要求设置多个分中心,不同中心的各个用户只能管理本区块关心的开关箱数据。
系统分为:采集数据层、无线通讯层、逻辑处理层、表现界面层,采用BS和CS系统相结合的架构,采用CS架构可以提高通讯的处理速度,而用户操作界面是采用BS架构,可以方便异地接入。只要能上Internet网,就可以根据用户权限方便接入系统。
1.3 采用3G通讯技术
3G是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术,3G是定位于移动数据和移动多媒体业务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。随着3G技术的发展,3G通信已经渐渐成为许多行业产品通信的首选。
由于3G通信具有安装方便,抗干扰能力强等特点,成为照明智能控制系统的首选通信手段。采用3G无线网络通信技术,弥补了Gprs/CMDA通信带宽无法有效传输大数据包(视频数据)的问题。利用3G一直在线,传输速率快,传输距离远、数据传输安全可靠等优点,3G MODEM设备通电后在10s内即可以登录到服务器并且可以实现和终端进行通讯,运营商可以将SIM卡与IP绑订,这样只能在指定的IP之间进行数据传输,能更好地保证数据的安全性。应用于照明智能控制系统中的通信结构如图1所示。
2 系统的组成及功能
2.1 监控中心
控制中心由通信服务器、数据服务器、3G视频解码器、防火墙、路由器和交换机、工作站等组成。通过通信网络与终端3G MODEM进行通信,采集现场电压、电流、有功、无功、功率因数、开关状态等数据,根据需要智能控制现场灯的开关。经过中心数据服务平台的逻辑处理,推送给用户客户端显示,经过用户确认是否将报警信息通过GSM MODEM向维护人员发送所订阅的报警短信,便于班组维护。
通讯服务和数据服务是整个系统的核心,可以采用双机热备提高系统安全性。当某服务器出现故障时,可以自动切换运行,使得系统的安全性更高。通讯服务支持单通讯方式或混合通讯模式,可以自动择优通道进行通讯。
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