概述
什么是智慧港口照明系統(tǒng)?
智慧港口照明系統(tǒng)，是指基于電力線載 波（PLC），ZIGBEE，GPRS，WSN 等先進的無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運用統(tǒng)一的 B/S,C/S軟件監(jiān)控平臺，結(jié)合GIS地理信 息系統(tǒng)，在不改變原有燈具，不增加布 線施工量的前提下，通過手機、IPAD、 電腦等，對現(xiàn)有的照明設(shè)備如：高壓鈉 燈，金鹵燈，LED，進行遠程控制的系 統(tǒng)。系統(tǒng)可以對照明設(shè)備進行開關(guān)、調(diào) 光、監(jiān)測、報警、預(yù)警、統(tǒng)計、查詢、 匯總、分析、情景控制、環(huán)評檢測 （PM2.5、風(fēng)速、水質(zhì)、噪音等，選 配）、視頻監(jiān)控（選配）等一系列功能。 實現(xiàn)了碼頭照明的節(jié)能化、網(wǎng)絡(luò)化、智 能化。是“智慧港口”的重要組成部分。
路燈智慧港口照明系統(tǒng)實施的意義
隨著南沙港口智慧化水平的的不斷提高，碼頭照明系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，照明用電問題和按需照明問 題已經(jīng)變的越來越突出，尤其是在當(dāng)前能源緊缺的大環(huán)境下，照明節(jié)能已成為社會所共同關(guān)心的問 題。如何節(jié)約能源，提高碼頭照明系統(tǒng)管理水平，是急需解決的問題。
控制方式落后
目前的照明系統(tǒng)，在天氣和裝卸環(huán) 境變化時，無法遠程調(diào) 控，不能實現(xiàn)按需亮度控制。
信息化水平低
在管理任務(wù)日趨繁重，且管理力量不可能無限制增加的情況下，需要大力提高信息化管理水平。
電能浪費
不能實現(xiàn)按需照明，過 度照明和照明時間不合理導(dǎo)致嚴重的電能浪費。
運營維護困難
人工巡檢工作量大，運營費用高，故障現(xiàn)象不能及時反饋，維護不便。
智慧照明系統(tǒng)適合的場
系統(tǒng)功能
智慧港口照明系統(tǒng)構(gòu)架示意圖
系統(tǒng)邏輯層關(guān)系
系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)說
本系統(tǒng)主要分為四層拓撲結(jié)構(gòu)。
A、應(yīng)用層:主要為面向客戶的上位機軟件。
B、網(wǎng)絡(luò)層：為數(shù)據(jù)處理層，我公司可開放數(shù)據(jù)端口，以便更好的接入貴公司的現(xiàn)有智 慧港口運營平臺。當(dāng)上位傳輸選擇ＧＰＲＳ通訊方式時，本系統(tǒng)為在ｉｎｔｅｒｎｅｔ 公網(wǎng)中運行，而選擇以太網(wǎng)通訊方式時，本系統(tǒng)即可在公網(wǎng)，也可在內(nèi)網(wǎng)局域網(wǎng)中運行。
C、終端設(shè)備：主要為智慧港口照明監(jiān)控終端，可搭配光照度傳感器，根據(jù)室外光照強 度，下發(fā)給單燈控制器調(diào)光照明指令。本終端可通過ＲＳ４８５接口與塔吊機ＰＬＣ主 機通訊，接受塔吊機的ＰＬＣ控制。
D、現(xiàn)場部分：主要為單燈控制器，LED燈/高壓鈉燈/金鹵燈。單燈控制器與智慧港口照 明監(jiān)控終端之間通過433MHz無線頻率進行通訊，采用目前市場上最先進可靠地LORA擴頻 技術(shù)，保證設(shè)備通訊效果。單燈控制器可由上位機主站靈活進行配置分組及執(zhí)行方案。 另外可在高桿燈等功能照明上安裝距離傳感器或通過塔吊PLC主機信號（可選配置）， 隨時監(jiān)測港機位置，以便能根據(jù)其位置進行智能亮度調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)的特點
◆ 利用電力線載波或ZIGBEE/SUB1G等無線技術(shù)，無需布線
◆ 通信不受天氣和地形影響，保證了系統(tǒng)可靠性
◆ 可對港口照明進行分區(qū)、分線路、分組管理
◆ 各項用電數(shù)據(jù)的及設(shè)備工作壽命狀態(tài)信息自動匯總
◆ 自動控制照明亮度應(yīng)對天氣突變和吊機作業(yè)等
◆ 特殊場所動態(tài)情景照明及照度調(diào)節(jié)，照明人性化
◆ 按需照明，節(jié)能減排，延長照明配套產(chǎn)品壽命
◆ 照明設(shè)備故障自動上報，防范“黑燈”隱患，保障點亮率
◆ 生成各種數(shù)據(jù)報表，供使用者進行大數(shù)據(jù)分析
◆ 智能港口 照明
◆ 可集成溫度、濕度、PM2.5、噪音、揚塵、電網(wǎng)環(huán)境、水質(zhì)、視頻探頭等傳感器 開放數(shù)據(jù)端口、無縫對接智慧港口管理系統(tǒng)平臺，更強大的兼容性
系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能
系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能
(1) 根據(jù)現(xiàn)場光照度和日出日落時間實現(xiàn)城市照明系統(tǒng)自動開燈和關(guān)燈；
(2) 根據(jù)塔機位置，在滿足照明需求的同時自動調(diào)節(jié)燈光亮度實現(xiàn)節(jié) 能降耗。
(3) 照明系統(tǒng)實時監(jiān)控：實時提供照明設(shè)施的運行狀態(tài)和路燈狀態(tài)， 提供遠程照明控制管理功能，實現(xiàn)單燈和燈組調(diào)光控制。
(4) 照明系統(tǒng)異常故障警示：當(dāng)照明系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，如異常開燈、 單燈故障、設(shè)備斷電等情況時。系統(tǒng)會及時告警
(5) 提供系統(tǒng)日常報表的自動生成和管理。
(6) 提供地理信息系統(tǒng)管理。
(7) 無縫對接上級統(tǒng)一管理平臺 可擴展功能：水質(zhì)監(jiān)測(各種化學(xué)成分含量)、環(huán)境監(jiān)測（PM2.5、噪音、 溫濕度、風(fēng)速）等
智慧港口照明系統(tǒng)構(gòu)架
港機配電箱接線示意圖
系統(tǒng)-控制部分示意圖
1、智慧港口照明監(jiān)控終端配有兩根天線,分別為gprs天線（與以太網(wǎng)2選1）和 433MHZ天線.GPRS天線用來上傳數(shù)據(jù)、與服務(wù)器通訊，433MHZ天線則用來與單燈控制器以及距離傳感器通訊。天線需要引至室外,否則影響通訊效果.天線安裝時請勿裝在機房頂部,避免雷擊。備注：用以太網(wǎng)代替ＧＰＲＳ通訊后，本系統(tǒng)可實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)運行。
2、光照度傳感器與智慧港口照明監(jiān)控終端之間通過RS485接口通訊，光照度傳感 器需安裝在室外。
3、智慧港口照明監(jiān)控終端配通過ＲＳ４８５可與ＰＬＣ主機進行通訊。兩臺設(shè)備 之間通訊可實現(xiàn)以下功能。
Ａ．ＰＬＣ主機下發(fā)設(shè)置指令，配置監(jiān)控終端為自動或手動運行模式。
Ｂ．在手動模式下，ＰＬＣ主機給監(jiān)控終端下發(fā)調(diào)光指令，
Ｃ．監(jiān)控終端將采集的數(shù)據(jù)上傳至ＰＬＣ主機（包括可采集本地母線交流電信息 （三相電壓、電流、有無功功率、功率因數(shù)、有無功電能量等）、單燈運行狀態(tài)（開、 關(guān)、亮度或故障等）。出現(xiàn)告警可主動上報。
4、智慧港口照明監(jiān)控終端可以通過電腦或手機端設(shè)置為兩種工作模式，自動模式 和手動模式。 自動模式：系統(tǒng)根據(jù)日出日落時間，光照強度，塔機位置自動運行，自動調(diào)節(jié)光 照強度。 手動模式：操作人員通過手機或電腦手工控制燈光亮度。
5、智慧港口照明監(jiān)控終端可采集負載線路的交流電信息（三相電壓、電流、有無 功功率、功率因數(shù)、有無功電能量等）
相關(guān)硬件
系統(tǒng)的硬件組成
一、遠程服務(wù)器
云服務(wù)器，用于存儲、運算管 理系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)。（可以與 現(xiàn)有的錄安洲碼頭的管理系統(tǒng) 公用一個服務(wù)器）
二、集中控制器
用于采集各種傳感器信號以及 由終端設(shè)備發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并 接受管理控制端傳遞來的信息
安裝在燈桿或燈具內(nèi)部，用于 終端設(shè)備與集中控制器的交互 雙向通訊信號的傳遞及處理
四、終端設(shè)備
終端設(shè)備主要是由光源組成，分別 支持LED/高壓鈉燈/金鹵燈/節(jié)能燈 等常用光源，同時可連接各種傳感 器（光照度/大氣環(huán)境檢測/PM2.5/ 風(fēng)速/水質(zhì)等）
集中控制器（支持電力線載波、ZIGBEE等通訊）
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供電電源
視在功 率 : ≤15VA
有功功 率 : ≤10W
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環(huán)境條件
溫度：-35℃～+55℃
相對濕度：≤75%
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電磁兼容
靜電放電：8KV；
高頻電磁場：10V/m；
電快速瞬變脈沖群：4KV；
浪涌電壓：4KV；
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電氣性能
信道要求： 270KHz ± 15KHz；
中繼深度：17級；
內(nèi)部時鐘精度：0.5s/d
數(shù)據(jù)保存有效期：30年；
集中控制器（支持電力線載波、ZIGBEE等通訊）
SH-WCMT01型（集中控制器） 智慧港口照明監(jiān)控終端是港口照明控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。采用了高性 能嵌入式處理器、高精度電能計量專用芯片、大容量存儲。具有GPRS/以太網(wǎng)(2選1)、 RS-232、RS-485、433MHz無線等通信接口，可擴展多種現(xiàn)場設(shè)備并與遠程服務(wù)器進行數(shù) 據(jù)通信。
采用數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)，通過交流采樣方法實現(xiàn)現(xiàn)場電流、電壓及有功功率、 功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的采集、運算、處理、存儲、顯示，并根據(jù)監(jiān)控中心命令完成數(shù)據(jù)的傳 送和對照明設(shè)施的控制。當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生故障、數(shù)據(jù)超限時能主動報警，保證系統(tǒng)安全正常 運行。當(dāng)通信中斷時，可根據(jù)存儲的開關(guān)燈最后時限自動運行，絕對保證照明系統(tǒng)的可 靠運行。智能監(jiān)控終端可根據(jù)不同要求，靈活配置，以滿足各種不同照明設(shè)施控制的要 求?？刹杉妇€交流數(shù)據(jù)、6路繼電器遙控控制、6路開關(guān)量狀態(tài)檢測、最多管理1024只 路燈控制器，監(jiān)控終端內(nèi)裝有不間斷電源，具有斷電運行功能，能在供電線路斷電時及 時告警，使有關(guān)部門在第一時間獲知并搶修。還可通過485信道擴展所需功能；同時能通 過上行信道與主站或手持設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，其上行信道采用公用通信網(wǎng)，支持客戶端、 服務(wù)器兩種通信模式，并且采用模塊化設(shè)計，可通過更換通信模塊直接改變通信方式。 符合IEC國際電工委員會相關(guān)標準。
單燈控制器
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規(guī)格
電壓：100-265V AC
通信方式：2.4Hz ZigBee(2400M Hz～2483.5M Hz)
調(diào)光信號輸出：0～10V DC
工作溫度：-40℃～+65℃
功耗<1.5W
加密方式：AES-128
符合ANSI C136.41-2013
內(nèi)置GPS（高配版，規(guī)劃中）
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亮點
自組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)具備自愈能力
安全可靠的數(shù)據(jù)加密
內(nèi)置控制策略
動態(tài)調(diào)光控制
計量和告警功能
解決方案的價值
系統(tǒng)操作界面-電腦端
系統(tǒng)操作界面-手機端/中控室
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