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物联网工程的应用范文

发布时间:2023-10-08 10:04:16

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇物联网工程的应用范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

物联网工程的应用

篇1

引言

计算机的诞生,大大的帮助人们减少了计算的工作量,渐渐地,人们开始想办法把计算机连接在一起,于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起,使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生,帮助人们足不出户便可以了解世界,了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术,每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”,这样就可以把每个物品都连接到互联网中,应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了,物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地,工业生产也开始接触物联网,便发现物联网可以精准的控制生产,远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。

一、计算机网络

世界上第一台计算机在1946年诞生后,由于计算机造价昂贵,计算机还不能大量生产,于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起,这样大家就可以共用一台计算机,节省资源,早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来,计算机的大量普及,使得大家都渴望从别人那里取得资源,于是互相连接起来的愿望变得很强烈,计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网,我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。

二、物联网

互联网的大力发展,促使了物联网的形成,物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中,是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件,甚至能从物件那里得到一些反馈信息,从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息,使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器,使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息,然后把这些信息通过网络发送给控制中心,控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来,我们只要给汽车一个指令,汽车便能够按照我们想去的地方,寻求最佳路线,自己把我们送到我们想去的目的地。

三、机械电子工程

机械电子工程也被称作机电一体,是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物,比如说自动贩卖机,自动售票机,无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致,日本的街头非常非常多自动贩卖机,人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术,对于机械工程,电子工程,自动化,计算机网络,物联网等都有非常高的要求,需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。

四、物联网在机械电子工程中的应用

将物联网应用到机械电子工程中,不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机,以及电子售票机等,如果都可以用自动化的方式解决,那么将极大的解放劳动力,是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来,更加专注在更加高级的脑力劳动,计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中,那将比人力更加的精准,比如说,富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化,从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多,甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了,这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作,更加需要人而不是机器的工作,从而促进人类的进步与发展。

五、结语

计算机,网络,互联网,物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术,小到贩卖机,达到遥感卫星等等,都有用到机械自动化,可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。

参考文献

[1]从风廷,迟建山,主编,组合机床设计,第二版,上海:科学技术出版社1993.

篇2

1.智慧社区

对小区无缝隙覆盖,降低建设和运行维护成本,提高安防和管理效率。

水、电、气、热等自动计费、收费;遇到火灾、有害气体泄漏等突发事故,可自动报警;实现安全防范系统自动化监控管理;实现住宅紧急呼叫系统;对住宅小区的关键设备、设施实行集中管理,对其运行状态实行远程监控;提供小区与城市区域联网,互通信息、资源共享;通过网络终端实现医疗、文娱、商业等公共服务的费用自动结算。

2.智能家居

所有的家庭都有以下功能:家电智能管理、家庭火灾防范、家庭有害气体防范、用户定位及健康分析、社区医疗系统、门禁及进出口管理等。而且,还可以实现可视对讲功能、电子门禁系统功能;实现家电自动控制功能;公共水电设施监视;火灾与煤气报警;紧急呼救报警;电话线被切断与防破坏报警;实现三表远程计量,计算机网络功能及一些物业管理功能;实现家庭内电子购物、电子图书馆、远程医疗、天气预报、网络订餐等服务。

3.智能楼宇

公共建筑内,实时“感知”楼宇内的各种“信息”:电力、空调、照明、防灾、防盗、运输、门禁等,全部“智能化”管理,实现建筑物自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化系统和消防自动化系统,合理配置各项资源,提高楼宇用户的舒适度,实现办公楼宇的有效节能,降低楼宇运营成本,提高楼宇的服务能力。

4.智能交通

科学配置信号灯、道路分布等交通资源,减少交通拥堵;全面、统一地管配公共停车区域,缓解停车问题;完善公共交通的车速、客流统计、车辆越站、违规下客、车辆保养等监管,识别、定位、跟踪、监管公交车。

5.智能监控

在主干道、桥梁、景观绿化处,部署高清摄像头,进行24小时实时监控,自动捕获图像目标,提高安全监控管理水平。

6.精准农业

实时采集、传感、分析、监控农业信息,智能化识别、定位、跟踪、监管农产品的产销。以马陆葡萄园为综合试点,建立农业数字化信息监控、控制系统。在温室大棚,通风、滴灌、降温、补光等数据全部自动采集。

此外还有:智能电网、智能环境监测、特种车辆监控、重点污染源监控等功能。

(责编:张思思)

辽宁:物联网24小时监控林业

近10年,辽宁作为全国首批林业信息化示范省,经历了从无到有、起步腾飞、快速发展3个阶段,成为辽宁省现代林业建设快速发展的“推进器”。

辽宁省林业系统建立起了省、市、县三级林业专网,上连国家林业局,下连14个市、38个厅直事业单位、科研院所以及50多个重点林业县区,林业信息化高速公路四通八达,畅通无阻。2010年,省、市、县、乡四级高带宽林业专网投入使用,一条集音频、视频、数据传输为一体的通信及信息交汇综合业务网络平台,正在为林业系统的更好运转发挥作用。

2009年4月9日14时,沈阳市棋盘山远程监控指挥中心发现,南沟水库附近突发森林火灾。从回传的图像上看,火点浓烟滚滚。森林防火指挥部立即处置,明火很快被扑灭。这是用物联网技术消灭火灾的实战案例。

物联网技术已经广泛应用。比如,建立了温度传感、温室控制、厂区监管、森林气象站、古树保护和候鸟迁徙观测系统,极大地提高了林业资源监管、综合营造林管理、林业灾害监控和应急管理能力。

2010年,建立了护林员监管体系、森林资源防控体系,搭建了物联网应用平台。

今年1月1日,辽宁省林业厅的门户网站第三次改版:拓展了1000个企业子网,办理各种证件6万多份,专家回答网民咨询上万条。

辽宁林业在全国实现了“五个率先”:率先建成数字林业核心平台;率先建成155兆高带宽林业专网;率先开通政务商务一体化门户网站;率先建成物联网应用平台;率先开发掌上林业等一批先进适用的信息化成果。

(责编:张思思)

“温室娃娃”:温室控制专家

“该浇水了,牡丹花渴了!”“饲料缺少40公斤,小鸡饿了!”“温度超过25摄氏度了,该降温了。”……这是“温室娃娃”的报警。工作人员根据这些数据及时采取措施。

经过8年的努力,派得伟业研制出“温室娃娃”,这是我国自主研发的首个温室管理专用机器人。它是设施农业环境信息数据采集分析仪器,嵌入了真人发声语音模块、液晶中文显示和智能电源模块。“温室娃娃”存贮了各种作物的数据,如最适宜的温度、湿度、光照等,可以测出温室内的各种实际数据,二者对照后,用报警的方式提醒用户加温还是降温、通风还是浇水。“温室娃娃”还可控制猪舍、鸡舍、羊舍等。它具有超强的记忆力,能够存储6万组数据,如果每隔半个小时存储一次数据的话,就可以存储1250天的数据;节能省电,充一次电可以使用13天左右。

2006年上市以来,在北京郊区引起了较大反响,并被大范围地推广应用,而且扩展到山西、陕西、山东等地,深受农民欢迎。

北京派得伟业科技发展有限公司,成立于2001年6月,先后通过了高新技术企业、双软企业、ISO9001:2000国际质量体系、系统集成等多项资质认证;先后承担了国家级、省(部)级重点科研项目30余项,市场项目100多项,获得22个奖项;搭建和集成了一套新农村信息化技术体系,逐步推出了5大系列化(电子农务、电子政务、电子商务、电子水务和信息服务)的软硬件产品,产品遍布全国。

(责编:凌海燕)

南京未来星:

让物联网“联”上菜篮子

物联网技术怎样与传统农业生产相结合?南京未来星传感技术公司有发言权。公司2010年成立,硬件开发6年,软件开发1年,曾与江苏省农科院有过合作。未来星的最大优势:产品能够真正投入市场;免费体验;运营费每年仅1000元。

试点基地内,蔬菜大棚自动收集、对比各类信息;农科院专家可以随时了解生产情况;地太干了,灌溉设备可以自动喷淋;包装好的紫青菜,扫描条形码,各种生产信息就出来了,包括每次施了什么肥料、由什么厂家提供、施肥间隔期生产基地、生产负责人、采摘时间等等,一目了然;消费者可随时查看蔬菜、肉类的生产过程,从田头到家里的整个配送过程……

目前,未来星瞄准的是五星级酒店、私企业主等高端消费群,推广的也是高端农产品。通过会员制的形式,已吸纳了一批会员,创建了自己的蔬菜专卖店,避开了传统销售渠道、常规农产品。

(责编:凌海燕)

阳山桃园:水蜜桃用上物联网

桃农携手高科技

在无锡市太湖水蜜桃科技有限公司的控制室内,借助物联网,农技人员正实时获取土壤湿度、环境温度、叶面湿度、光照强度等一系列种植数据。“有了这套桃园种植精准监测系统,我们就能够根据实时监测得到数据,使有机水蜜桃进行科学种植。”副总经理李巧生说。

阳山水蜜桃闻名天下,但阳山镇知道自己的软肋:桃农凭经验种植,人工监测防治病虫害,费时、费力、误报率高。

从2011年6月起,阳山镇就与无锡美新半导体有限公司合作,打造了国内首个应用于果园种植的智能物联网精准监测系统。目前,25亩桃园内已均匀设置了22套不同功能的传感器,并正式运行。阳山镇将以此为“样板”,在3000多亩有机水蜜桃基地内逐步推广物联网种植技术,率先为桃农科学种植探路。

桃园用上物联网

“通过传感器采集桃园生长环境数据,通过物联网无线传感节点,对数据进行转发、接收、存储和融合,并以互联网和短信的方式,帮助管理人员实时了解桃园内的环境参数。”美新公司项目技术负责人黄华说。

土壤湿度传感器,可以监测土壤水分,实现科学灌溉;环境温湿度传感器和叶面湿度传感器,可以保证水蜜桃的生长环境合适;太阳辐射传感器和气象传感器,可以了解太阳辐射强度、大气压力、风速等各种气象参数。充电式镍氢电池、太阳能充电板双重供电系统,在无供电环境下,保证了设备的持续运转。

精准的实时监控,是阳山水蜜桃的种植革命。数据超过预警值时,系统不仅能自动报警,还能提出合理化建议,比如对病虫害的防治建议、灌溉建议等。“仅灌溉一项,桃园一年就能节约水资源30%以上。”黄华说。

(责编:张思思)

用物联网技术种花草节能又增收

打开电脑,轻点鼠标,就能给院子里的花花草草浇水施肥。这是现代农业智能监控应用示范项目,由长沙“百果园”运用物联网实现。

篇3

张启亮:这首先和我国整个工程机械行业的发展情况密切相关。当前,我国的工程机械虽然产量位居世界第一,但是技术水平只能排到第三。我们需要通过信息化的手段和先进的物联网技术来加速产品的升级转型,进一步提高整个行业的技术水平。

而徐工作为行业内的龙头企业,在促进行业技术提升的过程中应做出表率,同时,技术水品的提升对徐工本身而言也是最重要的任务之一。

为此,徐工在制定的“十二五”规划甚至“十三五”规划中,一直明确提出要做创新型企业,在“智”中制造产品。物联网技术的应用无疑是当前最好的方法之一。

因此,集团董事长王民明确提出,要用物联网技术实现产品的自动化管理,引领工程机械行业的新潮流,大幅提高徐工的服务水平。

谈起徐工的物联网发展过程,并非从2010年同中国移动的合作才开始,而是始于上世纪90年代,徐工集团开始智能化工程机械研究。不过那时还没有物联网的概念,我们称之为“智能化机器”。

2005年,我们和国内的大学合作开发了工程机械定位监控技术,2008年,我们开始研究和测试一种专业的芯片,我称之为“黑匣子”。产品上所有的控制系统都和“黑匣子”相连接,“黑匣子”可以定位机器、自我检查当前机械工作状况,例如温度、转速、油表等,并且能和外部的物流网络,比如售后服务车、配件中心进行连接。

2010年3月,集团董事长提出要大力发展物联网技术,发展核心竞争力。同年5月,徐工集团又与中国移动江苏公司成立了国内首家工程机械物联网研发中心。与中国移动的合作解决了广域网信息传输的问题。前期,双方在企业数据外包、工程机械数据远程采集、集团客户服务系统等领域实现合作。借此契机,徐工开始大面积应用“黑匣子”芯片技术。

目前,徐工已在随车起重机、挖掘机、旋挖钻机三大类产品上应用“黑匣子”芯片,数量大约有2万余辆,应用规模目前在国内算挺大。

记者:从目前应用“黑匣子”物联网技术的情况来看,该技术为徐工集团哪些方面带来了改善?又为客户带来了哪些好处?

张启亮:物联网技术的投入使用,对企业售后服务的完善有很大帮助。以往的模式通常是:企业将产品出售给客户,客户在使用过程中发现问题后反馈给企业,企业给予解决。物联网的引入,完全改变了这种被动的服务模式,将被动服务转为主动服务。

应用“黑匣子”后,徐工的技术人员只需坐在办公室里便可实时监控到我们售出的每台机械的运作状况、健康状况等,在设备发生故障之前,便能进行事先监控,甚至能很清楚地知道是哪个零部件发生了损坏,并且可以在第一时间以短信通知用户,最终提高了用户满意度。售后维修时,该技术也带来了很大的便利。比如,在某些参数设定的技术问题上,不再需要企业派出专门的技术人员亲临现场进行维修指导,只要在相连接的电脑上进行操作,就可以轻松解决,节省了售后维修的成本。

同时,物联网技术的应用也为公司及时收回用户贷款带来很大便利。工程机械产品价格高,所以很多用户是通过贷款购买或者融资租赁,一段时间后,用户需要再次支付款项。因为用户分布在全国各地,以前没有任何有效的手段进行管理,付款总是拖拖拉拉。现在,如果用户没有正常付款,可以通过系统,在保证车辆使用安全的情况下,锁定车辆,用户付款以后,发送指令,车辆才能正常启动。

另一方面,我们还能为客户提供更多的价值。首先,应用该技术后,能够更好地整合机械资源,比如我们知道在哪些地方有大型工程需要工程机械车辆后,通过监控可以查找到离该工程地点较近的机械的位置,通知客户,为其提供商机。

其次,帮助客户监控设备,保护资产。购买工程机械的人通常都是雇人操作,有时雇员素质不高,可能出现一些偷油或者干私活的情况。有了物联网后,我们可以随时帮助客户进行监控。举一个不久前发生的例子,去年5月,从监控中心我们看到办事处有一台车凌晨12点时在从兰州往西安方向行驶,感觉怪异,便打电话询问,发现车辆被盗。于是我们立即报警,告诉公安局被盗车辆的行驶路线,小偷刚下车就被抓住了。

其三,该技术的应用几乎没有给客户带来任何附加成本。徐工在产品上安装“黑匣子”芯片,提供定位、监控、远程操作等功能几乎都是免费的。即使再增加其他功能,我们也只会象征性收取服务费。

目前来看,90%以上的客户都会选择安装了“黑匣子”芯片、联入物联网的机械,而且客户的普遍反映都不错。

记者:“黑匣子”芯片与RFID芯片有何区别?该技术有什么特点?从技术角度看,您觉得该技术的应用还需要克服哪些问题?

张启亮:“黑匣子”芯片可以说是RFID的一种变形,该芯片主要是在各种控制系统的基础上进行研发的。因为目前大部分的工程机械都是通过控制系统来启动的,原来的控制技术是分散的,现在我们通过“黑匣子”把各个部分的控制系统连接在一起。

与其它物联网技术相比,该芯片的特点在于传感技术更严格。一般来说,工程机械对于传感技术的要求都十分严格,比如压力传感、重力传感、温度传感等已不是传统的传感类型,传感的种类、数量、安装的部位包括如何诊断故障等问题,都需要特别研发。

其次,故障预警、诊断等技术难度更大。当工程机械的物联网上显示出某种异常信号,我们并不能直接判断原因,必须引入更多先进的技术,比如可测量信号的处理、专家系统的故障诊断系统等,甚至结合人力经验研究判断,才能最终确定故障原因。

目前,该技术应用中有一个难点,就是定位功能的准确度需要提高。这缘于我国的地图更新速度不快,有些地方已经有道路了,但是地图可能显示不出具置。

记者:据您了解。目前国内工程机械行业的物联网技术应用情况如何?未来徐工集团在物联网技术的应用方面还将有哪些新的探索?

张启亮:据我了解,目前行业内有很多企业都在做类似徐工“黑匣子”的芯片,但大多数还处于研发阶段,徐工不但是已经进入到应用阶段的极少数企业之一,还是国内现阶段应用规模最大、效果最好的企业之一。从某种程度上说,我们真正把企业定位、产品转型、应收款、服务车、配件等联系到了一起。

接下来我们要做的是加大推广力度和“黑匣子”的覆盖面,争取尽快在所有产品上都应用“黑匣子”。其次,我们要进一步改善移动通信技术,特别是3G技术,以保障信息传输的稳定和安全。

篇4

电路基础课程是应用型本科专业物联网工程的一门专业基础课,是该专业一系列后续课程的前导。目前,应用型本科学生普遍有理论基础较薄弱,不喜欢枯燥的理论,不能主动进行思考等缺点,使得教学效果收效甚微。为了解决以上问题,学校课程组进行了一些教学改革,在一定程度上提高学生学习积极性和动手探索的能力。

一、明确课程学习目标

学期初,从学生的角度出发明确课程学习的目标。学生最感兴趣的是一门课程能学会什么,如果只是记住一个公式、一个定律,到期末考试的时候突击就可以过关,那么根本就不需要平时认真听讲课、做作业,学生也就没有了持续学习的积极性。所以,本课程组成员在学期初第一节课就给以“四会”概括该课程的教学目标,即一会应用理论进行简单电路原理分析;二会使用常用仪器、仪表进行电路参数测量;三会使用焊接工具进行电子制作;四会与同学、教师一起解决问题。

二、多种教学方法的融合

笔者从事职业教育十多年,教育教学时有新法,但就某一门课程,对特定的学生究竟用什么方法最有效,要根据学及时调整,以适应学生不同学习阶段的特点。

本课程组主要采用“半翻转课堂”教学方法实施教学,“半翻转课堂”的实施过程参见图1(以“节点电位法”教学内容为例)。

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图1 节点电位法半翻转课堂实施流程图

任何一种教学方法的实施都是以学生主动参与学习为目的,所以及时、积极的肯定学生的表现是每一种方法能够获得较好效果的保证。

三、多种实验条件的有效利用

目前,辅助教学的工具非常丰富,教师既能用动画软件制作一些电路的信号流向,也可以用仿真软件验证理论分析结果。本课程组在实际教学过程中除了教师用动画软件制作内容丰富的课件以增强课堂教学的吸引力外,在实验课时还要求学生应用multisim软件进行仿真实验,一方面学习如何应用计算机手段辅助解决专业问题,另一方面通过电路设计建立实际工作规范。

四、调动课外制作的积极性

为了调动学生课后应用理论知识解决问题的积极性,本课程组除了给学生随堂布置适量的理论练习题以外,学期初还给学生布置了与课程内容相关的课外小制作。该制作在课程结束前三周验收评分,制作过程分制作项目选择、项目申报、项目中期检查和项目作品展示四个阶段。四阶段主要帮助学生选择合理的制作项目,及时解决制作过程中学生出现的问题,督促学生进行成果汇报,引导学生课后钻研专业理论知识,训练职业技能。特别是在作品展示环节,充分肯定学生在实践过程中所取得的成绩,激励他们克服困难的决心,为后续课程教学起到了很好的启蒙作用。

表1 电路基础课程考核说明简表

[考核项目\&考核目的\&考核形式\&考核比例\&备 注\&理论知识考核\&以教学大纲为基础,对该课程的理论知识掌握情况进行考核\&理论试卷\&60%\&期末集中考核\&实践性考核\&要求学生掌握基本实验方法和简单电子电路制作方法\&实验操作;作品展示\&20%\&实验操作及时考核;作品展示在学院集中进行\&课堂表现及作业\&促进学生按时、积极参与课堂内外作业活动,提高知识总结归纳能力\&出勤、作业、相关文档等\&20%\&随堂即时考核\&]

五、科学、及时地进行考核评价,促进学生规范化发展

考核的目的是促进学生掌握课程的重要知识点。电路基础课程是传统的专业理论课程,采用理论考核方法能够反映学生理论知识掌握情况。但是,纯粹的理论考核给学生学习带来了很大心理负担,特别是应用型本科院校的学生具有理论基础较差、动手能力强的特点,所以,平衡的考核比例能够给学生在心理上带来积极的暗示,促进学生通过动手制作中的问题来理解理论知识。因此,该课程组教师在制定电路基础考核体系时主要按照表1说明实施考核。

结合以上几个方面,经过一学期的教学,无论是理论分析和实践能力,对于物联网工程专业的学生来说,都有了较大提升。随着实际情况发生变化,教学改革也应该随之而变化,在后续课程教学中,我们将不断探索、不断前进。

篇5

一、物联网技术概况

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网依托三项关键技术即传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术实现大数据云计算。物联网应用于现代化城市照明工程领域的实现方法是依托传感器技术,射频标签技术及嵌入式系统技术实现对路灯的智能管理。

二、物联网照明控制系统的组成

物联网单灯控制技术实现对路灯照明的智能控制,精细控制。该控制系统需要四部分组成:前端传感器、每盏灯杆内的单灯执行终端、各箱变内分布的智能控制器及监控中心的物联网单灯监控软件系统。

(一)前端传感器

道路现场设置天气传感器采集天气数据,设置车辆检测器采集车流量数据,通过照度检测器采集照度数据,通过经纬度检测器监测当地经纬度数据,可将数据上传至前置服务器和数据中心。

(二)单灯执行终端

位于每座灯杆接线室内,由CPU 主板、通讯接口板和信息采集部件等部分组成,执行每座路灯的开停、调光及电气参数的监测。

(三)智能控制器

包含控制芯片、通讯接口板、功率变换控制器等部件,通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对全网每一个路灯的开停控制调光控制运行状况监测,智能控制器是物联网智能照明系统的底层设备,也是关键的网关类设备,它主要功能是实现路灯节点的自动组网,接收并存储来自远程计算机系统的照明控制与管理策略,并按策略对所有组网的路灯进行开灯、关灯、调光、电能采集、故障上报等。

(四)物联网单灯监控软件系统

包含计算机系统、无线数传电台和辅助设备等,监控中心与智能控制器之间采用无线通讯的方式连接, 而执行终端与路灯前端控制器之间可以采用有线通讯或扩频电力载波通讯方式连接。运营管理部门可根据实际情况制定路灯控制策略,可综合前端传感器采集的数据,如车流量信息、天气信息、照度信息制定最优化的路灯控制策略,并通过大数据及云计算技术科学分析不同日期不同时间段的交通状况,对所有路段的路灯进行针对性的控制。

智能控制器通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对每座路灯的检测及控制。借助强大GPRS/CDMA移动通讯网络,监控中心可根据将车流量、自然光照度等信息,可自动或手动向单灯控制器发送询问或控制指令,完成对任一区域、任一线路、任一灯位的监测和控制,可对每一个终端实现远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理四大方面的功能。

物联网智能照明系统可实现自定义各种控制、管理、维护照明策略,以实现节能效益最大化,控制等级安全化,维护工作简单化等动作目标,即可根据天气、车流量、时序、现场环境等数据实现单灯控制、物理回路控制、虚拟回路控制,无极调光,灯故障诊断,灯具寿命管理,节能管理,实现照明管理和节能控制的精细化智能化网络化。

三、物联网智能照明控制技术优势

物联网智能照明控制技术优势体现在三个方面:

(一)采用物联网技术,把每一盏灯纳入监控和管理平台实现全局监管,形成最佳运营维护模式;

(二)通过智能决策,实现基于单灯控制的自动控制、自动节能,使管理精细化、节能数字化,并实现故障预警,实现可视化的定位维护;

(三)通过远程管理和移动管理降低路灯设施的维护难度和成本,达到高效节能的效果,实现“四遥”管理,即:

(1)遥测

在每条照明配出回路上设置电力仪表, 采集相电压、线电压、电流、功率因数等运行参数, 各回路电力仪表通过串口通讯方式与本地PLC 连接, 将各回路运行参数传送至本地PLC。在每个箱式变电站内设置HMI (人机界面) 用以显示本地各照明回路的状态、运行参数及更改本地PLC 的程序和有关照明控制的参数, 从而实现本地控制。在自动运行方式下,由PLC 根据预先设定的照明控制程序控制本箱式变电站内各照明配出回路的合、断。

(2)遥信

通过控制网络可将箱式变电站各照明配出回路开关状态, 电路过电压、过电流故障信息, 通讯网络故障信息发送至园区路灯监控室。

(3)遥视

部分路段设监控摄像头,值班人员在监控室内通过监视器可以了解园区功能性路灯的照明情况, 景观灯具的亮灯效果, 同时可以第一时间发现故障或损坏的灯具, 及时检修,保证道路照明的正常运行。

(4)遥调

在监控室, 值班人员可根据对各路段不同时段车流量和园区整体道路情况的分析, 随时调整各箱式变电站内设备的节电运行参数。

物联网智能控制器引入天文钟控制器及光照度控制器信号,采用光控时控及手控相结合的控制方式,时控根据室外日光照度并通过智能经纬时控仪,根据坐在地区经纬度或不同季节,设定开关灯时间,后半夜时,关闭非机动车道灯具,同时间隔关闭不超过半数的机动车道侧灯具,路灯进入节能运行状态。科学安排时段分时段控制开关灯、调光等任务,实现按需照明,最大限度节省电能。

四、物联网单灯控制技术实现的效益

(一)经济效益:采用本系统后能确保节能率不低于30%,既节约能耗有不影响灯具的正常寿命,节电又省钱。

(二)社会效益:改善城市现代化形象,保证道路交通安全等级,增强城市治安管理的外部环境,是大数据时代市政设施的发展方向。

(三)管理效益:提高了整个城市的路灯管理水平,是工作人员从繁复的巡检工作中解放出来,降低了工作强度和经营管理成本。

(四)环保效益:对城市电网无高频干扰,对市区环境无电磁波污染,符合当今社会环保的发展趋势。

五、结论

物联网单灯控制技术实现了从“面”控制到“点”控制的转变,符合国际上路灯照明节能的最新技术发展趋势,使市政道路照明、城市亮化实现智能管理和节能并举,达到长效管理和节能增效的目的。鉴于当前智慧城市建设日臻成熟,城市建设者及设计人员把握当前道路照明的发展趋势,勇于采用新技术,使我国城市建设水平更上一层楼。

参考文献:

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