我爱方案秀-传感器应用方案
第10名：智能照明管理系统

导言：我爱方案秀：十大传感器应用方案火热出炉，来自网友自荐、传感器技术公司推荐的原创方案和设计公司针对应用的传感器模组等在我爱方案网的我爱方案秀系列活动-传感器应用设计竞赛历经3个月的方案大比拼。本期为工程师解密排名第十的智能照明管理系统方案……

一、智能照明管理系统方案介绍
华体照明管理系统是四川华体照明科技股份有限公司自主研发的集云计算、GPRS网络、互联网、电力线网络等多网一体的智能化照明管理系统。

照明管理系统是物联网在照明行业的典型应用，利用电力载波通信技术，对城市路灯进行单灯管理，实现了路灯管理的智能化、集成化，极大提升了路灯管理水平并降低了维护成本，从真正意义上实现了按需照明，为路灯智能管理维护领域开辟了一条技术性革新之路。

智能管理系统从真正意义上实现了按需照明，提高了管理效率、减少了碳排放量，对节能减排、提倡绿色照明做出了积极贡献。 智能照明管理系统所采用的核心技术如上图所示。

其主要有云服务、电力线载波通信、互联网、GPRS/3G、Zigbee、ModBus总线、传感器网络技术。该产品的核心元件为电力载波通信元件PL3120，在美国echelon公司的开发平台将这套技术实现。

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二、智能照明管理系统原理图
该系统的主要原理图如图2所示，每个路灯都按照一个SLC节点，该节点负责与集中控制器HSS进行通信并控制和监测每盏路灯。集中控制器HSS通过GPRS或者Internet与云服务器连接，这样管理人员只需要在远程服务器上就能控制和监测每盏灯的状态。
三、智能照明管理系统应用范例
目前华体照明管理系统已经在成都市双流县应用，从应用效果来看，该系统起到了有效节省能耗与人力资源的作用，通过开关灯计划，该系统能实现按需照明从而有效的节省能耗。故障报警功能能将改变了传统的巡查方式，有效的减少了出勤的人力成本。

四、智能照明管理系统方案设计难点
其设计难点主要是电力线信号传输的抗干扰性，电力线是用来传输能量的载体，上面夹杂着各种干扰信号，为了保证有用信号的传输，许多抗干扰措施被采纳。华体智能控制终端独特的辅助开关电源设计，巧妙的避开了电力线载波的通信频段，将通信功能发挥到了极致。也成功的减小传导电磁干扰。控制终端还加入了高效的滤波电路，用最少的元件达到了最理想的滤波效果。保证了电力线载波通信不受用电设备的干扰。这些独特的设计保证了控制终端能够通过各种复杂认证和检测。


五、智能照明管理系统方案市场定位及前景预测
产品目前市场定位于市政项目，尤其是路灯项目是我们技术最成熟，渠道最完善的产品。在2012年和2013年将占销售重头。从第三年开始商业和工业的比重将逐年增加，在第五年左右达到并超过50%。该技术产品将市未来发展的方向也是目前公司极力推行的产品，因此其前景相当乐观。

六、智能照明管理系统方案功能定义及主要性能指标
利用电力载波通信技术，对城市路灯进行单灯管理，实现了路灯管理的智能化、集成化，极大提升了路灯管理水平和降低了维护成本。通过电力载波将路灯与控制器链接起来，实现远程对路灯的控制与检测。

其系统主要指标如下：
•电力线载波超高灵敏度：-72dB衰减情况下，误包率小于0.4%,该指标处于全球领先水平，国内同类别产品一般要求测试条件为-60dB衰减的条件下，允许误包率高达40%也算合格，所以该项指标远远超过国内同类产品；
•单灯控制器具有8级自动路由功能，传输距离至少可达到8km，该指标处于全球领先水平；
•防护等级：IP67；
•网络架构：B/S模式；
•通信协议：ISO 14908控制网络协议；
•电力线载波频段：PL-20C ，双频道冗余，自动切换，提高抗干扰性能；
•PLC通信速率：5.4kbps ；
•电量、有功功率、电流、电压等电力参数，精度0.1，线性度±0.1%，24bitsΣ-ΔADC；
•开关灯计划时间精度：1秒；
•工作环境温度范围：-40-60°C；
•工作环境湿度范围：10到90% RH @ 60℃；
•一个HSS智能服务器可以管理200-1000个单灯路灯控制器；
•LED灯头亮度调整范围：0-100% ；
•高压钠灯亮度调整范围：关、50%、100%三档
•HSS静态功耗<15W ，单灯控制器功耗<2W；
•单灯控制器单路带负载能力：1.2kW（也可根据客户需求定做更高功率产品）

关于开发者
•四川华体照明科技股份有限公司是致力于打造城市照明管家式企业，是集照明方案设计、产品研发制造、工程项目实施、物联网智能照明管理维护四大业务板块为一体的产业链。
•公司目前已获70多项国家专利。
•公司占地面积210亩，拥有员工600余人，为中国中西部最大的户外灯具生产基地。经过21年的历练和沉淀，探索与发展，公司完成了从单一生产向全产业链覆盖的蜕变。
•“四川华体灯业有限公司智能照明管理系统”被评为“2011年中国中小企业创新100强/优秀成果”。