LED智能照明控制的系統概述

1．系統組成及功能

   LED智能照明系統一般采用先進的集散式系統方案，由設在監控中心的監控系統擔任集中控制的心臟，而由分布在各路段上的集中控制器，作為分布式控制節點；通常有四部分組成：智能電源、集中控制器、監控中心監控系統、通信網絡（參見圖14一18）。

   監控中心與各道路照明區域集中控制器之間的雙向通信，可以采用有線的以太網，或無線的公用數據網（2G、3G)；集中控制器與路燈之間，可采用的方式較多，目前主流方式有三種：電力線載波通信、空間無線通信、有線通信。三種方式各有特點，具體選擇需要根據具體應用而定：

(l）有線通信較可靠，但需要的基礎施工較大，對于新建路燈項目比較適用；目前應用較多的有線方式還主要是RS485總線，但后續，肯定會被比其更穩定的CAN總線替代。

(2）電力線載波通信，因其控制信號直接加載在電力線上，受電網本身質量影響較大，但其好處是不需要額外架設控制線路，對于改造性項目，特別適用；電力載波應用技術得以被推廣，主要受益于國內的遠程抄表應用，目前已經是很成熟的技術；但國內載波芯片眾多，遵循的標準也不統一，在選擇時，需要注意。

(3）無線通信的可靠性與施工量基本介于上述兩種方式中間：但無線電波是受國家管制的，存在在一些特定情況下，被靜默可能；無線電波頻率選擇對于具體的應用也有影響，目前較多應用的有433MHz、2.4GHz(Zigbee); 433MHz頻率低，信號穿透性好，可以傳輸較遠，比較適應城市內道路應用，受綠化樹木、建筑物影響較小，但帶寬太窄，抗干擾性差，協議標準化程度低；2.4GHz(Zigbee）因頻率高，傳輸較近，受障礙物影響較大，但協議標準化高，抗干擾性強；無線在歐美應用比較成熟，主要頻點為868MHz與gl5MHz，該頻點兼顧了傳輸距離與抗干擾性；目前國內已開放870MHz，后續應該可以作為主流發展方向。

  監控中心系統通過上述通信網絡，可以將各種指令（開關燈、亮度調節、燈工作狀態查詢等）通過集中控制器，下達到智能電源，智能電源根據指令設定狀態工作。

  為增強系統的可靠，避免因系統異常、通信網絡異常，例 如，監控中心發生停電或者發生其他系統故障等，造成路燈工作異常，引起交通事故：集散式架構得到很好應用：

(1）集中控制器可脫離監控中心，按照預先設定的機制，獨立運行；故障消除后，自動恢復到正常工作模式。

(2）智能電源也可以脫離集中控制器，按照預先設定的機制，獨立運行；故障消除后，自動恢復到正常工作模式。

(3）智能電源個體異常，不影響系統及其他路燈正常工作。

2．智能電源

智能電源相對于傳統的電源，主要多出智能控制部分（參見圖14一19智能電源），控制功能根據不同應用，會有些不同，現階段比較主流功能有：

(l）遠程控制：智能電源擁有唯一地址，監控系統可以通過該地址對其進行識別；

(2）自主管理：智能電源內建微型處理器，可以根據當前機制運行，也可以根據監控系統遠程下載的機制運行；

(3）開、關燈；

(4）亮度調節；

(5）狀態檢測：智能電源可以通過內建的電壓、電流、溫度傳感器，實時掌握LED目前運行狀況；

(6）電量統計一：智能電源可以通過內建的電量計，統計電量；

(7）狀態上傳：智能電源根據監控中心查詢指令，將LED運行狀態、電量值上傳；

(8）異常處理：智能電源在系統出故障后可以自主管理，故障消除后，又可自動接人。

3．調光協議

   調光協議是集中控制器與智能電源之間的通信規則，例如如何尋址、如何調光、數據格式如何定義等；調光協議目前有多種，根據不同應用也有差異；針對景觀照明、舞臺燈光等，目前主流協議有DAIJ、DMX512，但對于路燈照明，目前國內并沒有統一協議；協議統一的好處是智能電源可以做到相互兼容，利于產品推廣應用；目前市場上也有做得比較好的廠商，例如上海鳴志自動控制設備有限公司，其協議是全開放的。

4．智能集中控制器

為提高整個監控系統的穩定性和可靠性，在單燈控制單元與監控中心之間，會增加集中控制單元，一般根據燈的地理位置，將O一200盞左右數量的燈通過集中控制器組成一個小網，該網脫離監控中心可以自主管理?？刂破骺驁D參見圖14一20集中控制器。

集中控制器主要功能：

(1）向上，通過ZG/3G或以太網和監控中心服務器溝通；

采用TC/IP通信形式。

(2）向下，通過無線網絡、以太網、RS485等，與智能電源溝通。

(3）可以脫離服務器，實現本地自主管理。

(4）本地報警處理。

（動歷史數據存貯。

5．監控系統管理軟件

通過監控中心軟件可遠程查詢、控制系統內的各LED，主要特點：

(1）系統采用B/S架構，支持遠程登錄；

(2）用戶權限可根據需要配置；

(3）根據需要，可支持各種功能：調光、開關燈、查詢、報警等；

(4）控制模式靈活：分組、分時、手動、自動等。

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