城市照明智能管理系统

城市照明智能管理系统（通用8篇）

城市照明智能管理系统 篇1

城市道路智能LED路灯照明改造工程分析（初稿）

0 概述

“十二五”期间，我国就已经将智慧城市建设列为重点发展的项目之一，目前住建部、科技部在全国推进了三个批次、共计277个智慧城市试点工作。最新消息表示，我国正打算放开数据资源，全面推动智慧建设发展。

智慧城市是以物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术为基础，通过 感知、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，对于城市服务、公共安全、环保在内的各 种需求做出智能响应，实现城市管理与服务的自动化与智能化。其中，智能路灯有望成为智慧城市建设的重要突破口。未来在无线 WiFi、充电桩、数据监控、环保监测、灯杆屏等领域，都可以依托路灯和智能控制平台来实现。

智能路灯是应用先进、高效、可靠的电力线载波和无线 GPRS/CDMA 通信技术等，实现对路 灯的远程集中控制与管理。该系统具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、无线网络覆盖、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，采用城市道路智能照明系统后，运维成本年均将减少 56%。

国家统计局数据显示，从 2004 年至 2014 年，我国城市道路照明灯数量由 1053.15 万盏增加 到 2301.91 万盏，城市道路照明行业保持快速发展的态势。另外，近几年，我国照明用电量占全社会用电量的 14%左右。其中，道路及景观照明用电量约占照明用电量的 38%，成为用电量最大的照明领域。传统路灯一般以钠灯为主，能耗高且耗损大，而 LED 路灯可以降低耗电量，综合节能率可以达到 50%以上。经过智能改造后，智能 LED 路灯的综合节能率有望达到 70%以上。

截至去年，我国智慧城市建设数量已经达到了 386 个，智慧城市由概念探索逐渐步入实质建设阶段。随着智慧城市建设的加速推进，以及物联网、云计算等新一代信息技术的广泛应用，智能路灯建设将迎来快速发展机遇。预计到 2020年，我国 LED 智能路灯市场渗透率将提升至40% 左右。国家及地方政策优势

2016是“十三五”开局之年，国家发改委近期已向各省下达“十三五”节能减排任务，各地已开始进行任务的分解。部分省份已公布了相应的指标。比如北京确定“十三五”单位GDP（地区生产总值）能耗下降17%，与“十二五”一致。节能减排工作是地方工作的重中之重，国家和地方都出台了大量的政策法规引导节能减排低碳等新技术，而城市道路智能LED路灯照明改造可以大大降低城市能源消耗。

国家住房和城乡建设部，为推进“十二五”时期我国城市绿色照明工作，提高城市照明节能管理水平，于2011制定了《“十二五”城市绿色照明规划纲要》，《纲要》明确指出，推进高效照明节能产品的应用。城市照明高光效、长寿命光源的应用率不低于90%。在满足配光要求的前提下，高压钠灯和金属卤化物灯光源的道路照明灯具的效率不低于75%，半导体路灯灯具的系统效能不低于90lm/W。高压钠灯、金属卤化物灯等光源及配套镇流器的能效指标应满足相关标准能效限定值的要求，优先采用节能型电感镇流器、电子镇流器。照明线路的功率因数不应低于0.85。严禁在新建项目中使用高耗、低效照明设施和产品，用两年时间全面淘汰城市照明低效、高耗产品。

国家发展改革委在2014年出台了《节能低碳技术推广管理暂行办法》，目的是为加快节能低碳技术进步和推广普及，引导用能单位采用先进适用的节能低碳新技术、新装备、新工艺，促进能源资源节约集约利用，缓解资源环境压力，减少二氧化碳等温室气体排放。并编制了《国家重点节能低碳技术推广目录》（2015年本），多种LED照明技术被收录其中。

2015年11月4日，中共河北省委河北省人民政府《关于加快推进生态文明建设的实施意见》，着力构建绿色循环低碳产业体系，着力建设京津冀生态环境支撑区，着力健全生态文明制度体系，着力形成生态文明时尚文化，努力使生态文明建设与经济社会发展相适应，奋力建设经济强省。《意见》坚持节约保护为先。全面落实节约资源和保护环境基本国策，坚持资源节约与开发并举，把节约放在首位；坚持环境保护与经济发展并举，把保护放在首位；坚持生态自然恢复与人工修复并举，把自然恢复放在首位，以最小的资源消耗、最少的污染排放、最低的生态影响，支撑全省经济社会持续发展。中共河北省委《关于制定河北省国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出，强化科技支撑，推广节能减排新技术、新产品、新设备、新工艺。污染治理和生态修复实现重大突破，空气质量明显好转，生产方式和生活方式绿色、低碳水平上升，PM2.5浓度较2013年下降40%，污染严重的城市力争退出全国空气质量后10位，森林覆盖率提高到35%，天蓝、地绿、水清、村美的美丽河北基本展现。LED照明技术优势

LED作为路灯主要有以下优点或特点：发光效率高，灯具反射损失低，节省能源70%;配合数字控制亮度功能，更省电；不需高压，安全性高；配合软件可由远程自动遥控亮度；事故、多雾、雨天等特殊情况下提供超高亮度及显色性高的照明光源；安装维护简便；模块安装、无多余配线；不会造成光污染或浪费；长寿命，意味着不需要经常进行更换，从而减少了交通中断的潜在性，降低了为此支付的维修费用。有人计算过，采用LED路灯除了在单灯成本及最初安装的造价比高压钠灯高外，在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯。

LED路灯与目前普通的高压钠灯路灯相比优势如下：

（1）节能：目前白光LED的发光效率约为80lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%~60%,随着LED效率的快速提升，半导体路灯在节能方面显示出了巨大的潜力。

（2）低维护成本：以目前的技术水平和测试结果推算，大功率LED光源可以正常使用10年不用更换，而传统高压钠灯平均1年半就要更换一次，使用半导体光源可以大大降低维护成本。

（3）显色性佳：LED的显色指数高（75~80），人们的反应速度快，路面看起来更明亮，感觉更舒适，驾驶人员也感觉更安全。而高压钠灯光谱窄，显色性差（20~40），感觉昏暗。适合安装在市区、居民中心和商业中心。

（4）LED灯不含有害元素，如汞，钠。对环境没有公害，属于绿色制造技术。（5）LED灯启动迅速，启动电流小，对电网没有冲击。

（6）LED寿命高。LED 把光衰到达 70% 来作为寿命，平均可以达到 5 万 h；通电标准下高压钠灯的寿命为1万小时。经济和社会效益 以一个做了500多套LED路灯工程为例，在此为方便计算，我们以500盏计算。一个完善的道路照明系统由灯源，电缆线，以及供电系统来组成。其经济对比应包含采购成本、新装路灯电线电缆，变压器，配电箱费用、初期投入财务合计、维护费用、耗电费用五个方面来综合进行比较。

1）LED路灯与传统路灯的灯具采购成本比较 250瓦高压钠灯单价为800元/盏，500盏就是40万元。120瓦高压钠灯单价为2200元∕盏，500盏就是110万元。2）安装500盏新装路灯电线电缆，变压器，配电箱费用比较

a、安装500盏路灯电线电缆费用比较，每盏路灯间距35米，每根灯杆8米，故每盏路灯实际用线应为45米，500盏路灯用线22500米，加上到变压器的线路估2500米，合计上述用线25000米，LED路灯按VV5×8的电缆，价格为40元∕米，500盏路灯电线电缆费用：25000米×40元∕米=100万元。高压钠灯按VV5×16的电缆，价格为80元∕米，500盏路灯电线电缆费用：25000米×80元∕米=200万元

b、配电箱费用，500盏路灯按100盏一个陪电箱，LED路灯每个配电箱600元∕个，配电箱费用为：600元∕个×5=0.3万元。高压钠灯每个配电箱900元∕个，配电箱费用为： 900元∕个×5=0.45万元

c、500盏LED路灯实际总功率：138瓦×500盏=69000瓦，应使用100kVA变压器 10万元∕只×1只=10万元。500盏高压钠灯实际总功率：320瓦×500盏=160000瓦应使用200kVA变压器，13..5万元∕只×1只=13.5万元。

新装路灯电线电缆变压器配电箱费用合计，LED路灯为100万元+0.3万元+10万元=110.3万元。高压钠灯为200万元+0.45万元+13.5万元=213.95万元 3）初期投入财务合计

LED路灯为110万元+110.3万元=220.3万元 按目前年利率7%计算3年LED路灯初期投入费用利息为220.3万元×7%×3=46.263万元。高压钠灯为40万元万元+213.95万元=253.95万元按目前年利率7%计算3年高压钠灯初期投入费用利息为253.95万元×7%×3=53.3万元。4）维护费用

LED路灯的维护费用按30元∕盏∕年计算，500盏3年维护费用为500盏×30元∕盏∕年×3年=4..5万元。高压钠灯每年要进行换灯工作，其维护费用按300元∕盏∕年计算，（高压钠灯光源灯泡寿命为1年，需增加两次光源成本，一只250瓦高压钠灯金额为50元），500盏3年 维护费用为：500盏×300元∕盏∕年×2年+50元∕盏×500盏×2=35万元

5）耗电费用 3年的耗电成本（每天亮灯10个小时，LED路灯后半夜只亮一半的功率（78瓦），每度以0.65元计算）。500盏LED路灯3年总耗电量为：500盏×（0.138千瓦×4小时+0.078千瓦×6小时）×365天×3年=558450度电，则电费为：558450度电×0.65元=36.3万元。500盏高压钠灯3年总耗电量为：500盏×0.32千瓦×10小时×365天×3年=1752000度电，则电费为：1752000度电×0.65元=113.88万元

经济对比总结：新安装500盏路灯3年费用合计，LED路灯为110万元+110.3万元+46.263万元+36.3万元=302.9万元，高压钠灯为40万元+213.95万元+53.3万元+113.88万元=421.1万元。所以相对于高压钠灯采用LED路灯节省费用为421.1万元－302.9万元=118.2万元。此为三年所节省的费用，而LED的寿命在五万小时以上，也就是说还可以用十几年，那么在之后的LED使用寿命年限内！将可剩下来很可观电费与维护与维护费用！

社会效益及LED路灯后续发展。LED路灯绿色环保，无污染、无有害气体、节能。国家已经将“节能减排”定为我国的国策，各级政府也制定了“节能减排”的任务和指标。上述经济效益的分析只是目前的状态。LED行业的发展是非常迅速的，随着LED各项技术的突破，LED性价比将会有很大提高，综合费用特别是初期投入费用将会有很大的下降空间。

城市照明智能管理系统 篇2

物联网的概念1999年由IBM提出,2005年国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005:物联网》[1],正式确定物联网概念,同时报告认为物联网将带来一场通信革命,世界上的任何物体都可以通过物联网技术的应用实现互联互通。从物联网的架构及支撑技术来看,从上到下主要有感知层(包括传感器、驱动等)、网络层、平台层(包括云计算、数据库分析管理等)、应用层(包括智能照明、公共安全、交通、环保等)组成。在此背景下,基于物联网及嵌入式开发的智能LED路灯控制系统的应用是能源型社会发展的必然趋势,必定为能源危机、环境污染的缓解做出巨大贡献。

传统的城市照明管理系统,由于大多使用独立的微电脑时控器、光控器、经纬度时控器等实现照明控制,在高耗能的同时不能实现照明的智能控制,分散的控制方式越来越难满足日益发展的城市照明需求。目前,我国所使用的LED路灯大部分都是简单的直接照明,缺少必要的智能控制,或者有的虽然有智能控制功能,但却不能自动检测路灯的照明状况,也不能方便地对路灯进行远程调控。本文提供了一系列的解决方案,能够根据不同路段、时段的照度、车流量、人流量以及雨、雪、雾等天气情况实现单盏LED路灯的智能控制。

2 系统架构

LED智能照明系统技术主要通过互联网络连接到控制系统,进而通过远程控制实现对终端照明设备进行智能控制,同时可以实时监测、采集各项照明信息,并将收集到的大数据上传至云端服务器,通过云计算[2]对大数据进行分析处理,最终实现对照明系统的主动询问、主动控制、远程维护、防盗监控、环境监测等功能。为确保智能系统在大于一万盏LED路灯时稳定可靠的运行,本文具体案例采用电信固定IP10M以上带宽的网络环境,整套系统架构如图1所示,由上位机(监控中心软件)、移动通信数据平台、集中控制器、节点控制器或载波电源构成的终端四部分组成,延续了物联网的架构,可具体对应到应用、网路、平台、感知四层。具体通信方式如图2所示:

上位机是指在计算机操作系统平台下运行的路灯照明智能软件,主要用于进行组件的配置和管理,配置主要表现为系统平台及数据库的初始化、设备列表的导入等;管理主要表现为用户对路灯执行操作,查看路灯状态及执行生成列表和报警等功能,在整个系统中属于应用层面。为保证上位机软件稳定可靠运行,在设计时对软件进行自动测试,同时模拟十万盏以上路灯运行环境,充分测试系统的负载能力,长期运行不会导致监控计算机效能降低或系统运行崩溃。可根据需要对设备进行分区管理,用户界面上需要显示相应的系统结构树形图;需要具有制定分区或全部分区进行分组或全局遥控功能;可对设备单个节点控制器的输出电压、输出电流、开关工作状态等数据或状态进行检测;具有系统档案管理功能,既能进行终端设备的添加、删除、编辑和参数设置等,同时也可以多用户同时进行操作。本案例的上位机软件在软件加密的同时,使用硬件加密狗进行相关加密。

移动通信数据平台是指目前由中国联通、移动、电信建立的移动通信网提供的数据传输平台,对应于物联网中的平台层,本案例使用移动神州行的包月业务。

集中控制器是指路灯照明监控系统中电量信息采集和远程控制数据传输的关键设备,安装在路灯箱变中低压配电变压器的低压侧,属于系统的网络层面。集中控制器带有独立操作系统,可脱离监控中心独立执行命令以及数据保存。在监控中心发生停电或者其他系统故障以及移动网络临时故障时,集中器可独立执行预设各种定时任务,系统设备设计兼容TCP/IP、GPRS、EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1国际标准,并且提供与其它工控标准(如Modbus等)通信的接口,可为二次开发、产品升级开放接口;系统采用Lonworks总线式结构,网络内任一节点发生故障不会影响系统运行;电力线通讯带有自动路由以及载波监听协议,有效的保障了系统的稳定性,降低了误报率。本案例使用的集中控制采用ARM9作为主处理器,嵌入式LINUX操作系统,内部嵌有相关软件及驱动程序,与终端通讯模块在电力线上构成了一个完整的智能控制网的系统,可进行数据通信及系统管理和维护等,本案例集中器具备TCP/IP接口,能实现与Internet的无缝连接,可以兼容通信GPRS模块和CDMA模块;可通过低压电力线与其它控制终端节点相连,系统容量大,管理多达1024个节点并可扩展;可自动组网、自动路由和网络配置;具有6路开关量信号输出,可对控制柜交流接触器进行上、断电操作,网络性能监视和运行状态记录;具有4路开关量信号输入,可用于开箱报警等一系列开关量检测的功能扩展;提供与其它工控标准(如Modbus等)通信的485接口,可用于接有485接口的电表,实现远程抄表功能。

终端指进行控制和检测路灯的工作状态的设备,安装于每盏路灯上,属于系统中的感知层。具有电力线载波通信的功能,通过供电电力线与集中器保持互通,接受和执行各种指令,并将执行结果和数据送回集中器。节点控制器实现的主要控制和数据采集功能有:控制照明灯具开关、亮度调节、故障检测等;可采集电流、电压、功率以及功率因数等参数传输到集中器;可扩展具有多种数据采集功能。本案例使用的终端包括节点控制器以及载波电源,通过电力线与集中器通讯,并对灯具实现控制路灯开关、亮度调节。其中载波电源由电力线载波通信电路、PWM调光电路、电流测量电路和电源部分组成。每一个路灯控制节点都有一个固定的物理地址(UID)和系统分配的逻辑地址。产品符合EIA-709.1,EIA-709.2和EN50065-1等国际标准,内部集成了ANSI 709.1七层协议、自动路由的自适应算法,是实现路灯控制、自动抄表、安防系统、工业控制、家庭等领域人工智能化的一项核心产品。

本文智能LED路灯的基本应用如图3所示,主要采用B/S模式,用户可以通过手机或电脑访问服务器对智能路灯系统进行远程智能控制,当用户通过登录系统下发任务指令时,响应的指令会通过3G网络或互联网络的基站通过GPRS或CDMA的方式与集中控制器进行通信,集中控制器接收到上位机发送的指令后通过电力载波的通信方式直接控制载波电源或节点控制器从而实现对LED路灯的智能控制。该案例的没有使用目前比较热门的zigbee协议[3]的无线控制,主要是考虑到目前技术成熟度以及安装过程中电力载波通信的稳定性和便捷性,采用电力载波[4]通信,避免布线,可通过现有电力线对路灯进行控制,在现有线路基础上直接升级为智能路灯系统,避免重复投资,并且智能系统可适应路灯管理部门未来节能改造升级的需要。

3 实施方案

如图4所示的应用案例,可实现在智能管理系统的基本应用上实现过对不同季节、光照下的路灯的智能控制,该方案只需添加一个光照度传感器。

如图5所示的案例,可实现在智能管理系统的基本应用上实现不同车流量下调节具体路灯的开关、亮暗等功能手段,该方案只需在基本方案的基础上添加一台视觉分析仪及特定清晰度的摄像头。

4 整体功能实现

智能控制系统可实现四大功能:

(1)照明管理,可以实时对故障进行定位,从而可以对出现故障进行精准分析,可以实现快速维护;可以对总体耗能进行整体评估,通过智能控制特定场景下路灯的亮度,可在LED节能的基础上实现道路照明的二次节能。

(2)照明监控,可以实现路灯监控的三遥功能,使用控制平台对路灯远程遥控、自动报警、选测;可对照明电器损坏、电压电流越限等实现警报处理;通过互联网,实现对系统的远程接管和远程实时查询;可实现单灯或支路电压、电流、功率等数据参数采集;可实现道路照明的集中控制功能;可实现道路照明的故障排查功能;可实现道路照明与道路状况的远程采集功能。

(3)资产管理,可实现具体路灯、灯杆的管理,实现资产所有权管理,并通过GIS实现资产定位。

(4)地理信息系统(GIS)[5],可以地图显示具体路灯的位置,查询定位,清晰统计出具体道路的亮灯情况。

5 经济效益分析(结论)

对于本工程案例实现的一次节能效果如下:

在保证相同或接近的照明效果下,本案例分别用主道150W、辅道100W的LED路灯对原有的400W、250W高压钠灯进行了替代,一次节能到60%左右。

对于本工程案例实现的二次节能效果,对100盏150WLED路灯进行节能分析如表1所示。

针对本工程案例4000盏LED路灯采用智能控制,仅二次节能实现的节能效果每年可节电76.358万元;可减少设备折旧68万;可减少煤使用量356.970吨;可减少二氧化碳排放280.101吨;可降酸雨气体二氧化硫排放14.016吨。综合分析,两次可实现整体节能80.3%,系统通过8个月的运行,效果与实际情况相吻合,顺利通过鉴定验收,并受到相关部门的表彰。

6 结束语

以上为结合实际情况对智能城市管理[6]中的城市照明部分的一些探讨,随着科技的进步,在不远的将来我们可以在集中控制器上扩展各种传感器,从而可以实现诸如大气监测、噪音监测、地下管网监测、桥梁监测、交通流量监测,危险源监测,从而可以将应用拓展到环保、交通、桥梁、安检、电力等诸多领域,且不需要重复建设,只是充分利用智慧照明的采集资源、通信通道和平台资源,这样逐步实现感知城市,进而实现感知中国。

摘要：针对目前LED路灯缺少智能控制的问题,基于物联网嵌入式技术,潍坊明锐光电科技有限公司开发出一款智能LED路灯控制系统,在潍坊实现了20余条道路、4 000余盏LED路灯的规模化智能控制。本智能管理系统通过对不同季节、光照、车流量下指定路灯的开关、亮暗的调节,在使用LED路灯节能60%的基础上实现了整体80%以上的二次节能(经过8个月的使用),实现了良好的节能效果,获得相关部门的好评。此外该系统可以利用现有线网布局,通过在LED路灯内部嵌入图像识别、测速及污染颗粒、气体如PM2.5监测装置可实现对违章车辆及违法犯罪分子的实时抓拍、对环境污染的实时监测,在为公安、城管、交通、环保部门的执法及信息采集提供依据的同时可以大幅减少不必要的重复投资。本文将结合具体工程案例详细介绍智能路灯控制系统的架构及运行过程,并对未来的相关技术发展方向进行一定的探讨。

关键词：LED路灯智能系统,物联网,嵌入式开发

参考文献

[1]葛阿萍,扶宇阳.浅谈嵌入式系统在物联网中的应用[J].信息技术与信息化,2013(1)103.

[2]袁远明.智慧城市信息系统关键技术研究.武汉大学,2012.

[3]陈晓艳,高伟,秦欢,房晓东,高娜娜.基于GPRS与ZigBee的LED路灯智能监控系统设计[J].电子测量技术,201 3(36):63—64.

[4]惠昭,王巍,赵宝宜,王宁,刘慧芳.电力载波LED路灯控制器设计[J].计算机工程与应用,2012:486—487.

[5]白玉坤.济南数字市政数据集成与监管平台的设计与实现.山东大学,2013

智能照明系统在智能建筑中的应用 篇3

摘 要：在现在高档建筑日益普及的时候，建筑节能越来越受到人们的重视。能源与经济、环境的矛盾也日益突出。从建筑照明节能方面考虑，我们不仅需要确认合理的照度，从而选择适用的光源，同时我们还需要加强照明系统的控制。

关键词：智能建筑；节能；照明

智能建筑主要是指依托计算机网络控制平台，对安防、配电和照明系统进行监测，最大限度地满足安全性和方便性要求，从而实现高效管理、节能降耗之目的。智能照明行业近几年来一直处于缓慢发展的态势，其最主要原因在于消费者对智能照明认识不足，大部分智能照明厂家目前也正在极力引导消费者，在渠道的建设上也一直在探索着适合这个行业的模式。接近现实需求的产品也在不断增加，产品的功能定位和稳定性均已取得长足的进展。我们坚信，智能照明系统进驻每一栋智能建筑，成为智能建筑内不可或缺的一个智能化子系统将指日可待。

一、智能建筑概述

随着信息技术的飞速发展，世界由工业化社会向信息化社会转型的步伐明显加快，人们对建筑物的安全性、舒适性、便利性、信息交互性、节能性等诸多方面提出了更高的要求。于是，建筑中增加了各种智能化系统，一种能过满足社会信息化发展和生活工作水平提高需要的新型建筑——智能建筑。我国专家对“智能建筑”的定义为：以建筑为平台，兼顾建筑设备、办公自动化通信网络系统，集结构、系统、服务、管理以及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。根据这一定义可以看出，智能建筑的基本功能就是为人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑空间。从用户服务角度看，智能建筑可提供三大服务领域，即安全性、舒适性和高效性。从1981年美国第一座智能建筑发展到现在，智能建筑通过大量采用信息技术及相关设备而具备了许多崭新功能。

二、智能照明与传统照明对比

（一）控制系统比较

传统方式控制简单，只有开和关：智能照明控制系统采用调光模块，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，以适应不同的氛围。传统控制采用手动开关，需要开或关每一路：智能照明控制采用低压2次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景，各照明回路随即自动变换到相应的状态。该功能也可以通过其他界面（如遥控器等）实现。传统控制对照明的管理是人为化的管理：智能控制系统可实现能源管理自动化，通过分布式网络，只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理与控制。

（二）线路系统比较

传统照明控制开关直接接在负载回路中：负载较大时，需相应增大控制开关的容量。开关离负载较远时，大截面电缆用量增加，只能实现简单的开关功能。总线式智能照明系统负载回路连接到输出单元的输出端，控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响，开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量。传统照明实现双控时用两个单刀双置开关，开关之间连接照明电缆，多点控制时开关之间的电缆连线增多，使线路安装交得非常复杂，施工难度也增大。总线式智能照明系统双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关：进行多点控制时.依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线路安装简单、方便。

三、智能照明系统在智能建筑中的应用

（一）照明控制智能化

采用智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如，当一个工作日结束后，系统将自动进入晚上的工作状态， 自动并缓慢地调暗或者调亮某个区域的灯光，同时系统的移动探测功能也将自动生效，将无人区域的灯自动关闭，并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外，还可以通过编程随意改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如，在靠近窗户等自然采光较好的场所，系统会很好地利用自然光照明，调节到最合适的水平。当天气发生变化时，系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。

（二）照明效果科学化

传统照明系统中，配有传统镇流器的日光灯以1 00HZ的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率（4070kltZ）不仅克服了频闪，而且消除了起辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯、LED灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调光。当室外光较强时，室内照度自动调暗，室外光较弱时，室内照度则自动调亮，使室内的照度始终保持在恒定值附近，从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外，智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式，通过智能化管理实现节能。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且将大大减少大楼的运行维护费用，并带来极大的投资回报。

四、结束语

随着我国社会经济的飞速发展，现代计算机网络技术和自动化控制技术为主的智能照明系统在智能建筑中的应用越来越广泛。智能建筑结构中的智能照明系统，给人们的生活和工作带来方便和安全性的同时，仍需进步一步的改进，比如怎样建立一套科学、合理以及经济的智能照明系统。本文对智能照明系统的优点以及在智能建筑中的应用进行分析，并在此基础上提出一些建设性建议。总而言之，智能照明系统的应用给智能建筑带来了极大的方便，通过人性化的控制，使其实现了环保和节能之目的，因此，应当广泛的应用和推广。

参考文献：

[1]朱惠梁.智能建筑照明之智能功能应用分析[J].商品与质量：建筑与发展，2015.

城市照明智能管理系统 篇4

西默电气智能应急照明系统特点和优势如下：

★ 选择光照度、显色性能好、消耗少、绿色环保、安全可靠的的LED光源，灯具使用寿命长达50000小时

★ 成功突破传统RS485通讯总线技术，实现高效的智能集中管理

★ 真正实现在实际应用中的DC5～45V 宽压供电，选择安全电压，供电保障消防人员人身安全。

★ 整个系统完美地实现了可灵活、任意布线的技术——设计无障碍，施工最节省。★ 超大的系统扩展空间，单回路可满足的节点高达256个。

★ 行业唯一具备的在线升级功能体系，永保高端先进性。

城市照明智能管理系统 篇5

摘 要：：随着社会经济的不断发展，能源的需求量也越来越高，通过执行各种节能方案能够有效控制能源的消耗，起到节能环保的效果。城市路灯照明在建设和维护的过程中也必须全面考虑节能的问题，通过采用各种节能技术，推广使用各种节能类产品，加强节能管理等方法可以更好地达到节能的效果，更加符合新时代节能环保的要求。

关键词：城市；路灯照明；节能

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0064-01

我国路灯照明问题

要想制定更好的城市路灯节能方案，必须先分析我国城市道路建设中路灯照明设施的具体问题，并针对这些问题提出相应的节能方案和措施。

1.1 路灯照明不符标准

我国有《城市道路照明设计标准》，但是在具体执行的过程中，很多城市却并没有严格按照设计标准来执行，一些城市认为路灯越亮越好，所以在设计的时候盲目减少了路灯杆之间的距离，增加了多火路灯的数量，但是事实上一些道路并不需要如此高的亮度，盲目追求亮度非但不能让城市居民生活更便捷，反而增加了能量的消耗，甚至造成了光污染，反而给人们的生活带来了不便。另外有一些城市比较重视城市的夜景形象，对景观用灯较为重视，而对道路、隧道等地方的照明用灯则较为忽视，因而经常出现该亮的地方没有亮起来，而不该亮的地方特别亮的现象，破坏了城市夜间照明的整体效果。

另外，我国的城市路灯照明标准还需要进一步的完善，例如线路优化技术还需要对其中的质量技术参数进行进一步的补充，又如现今LED光源作为一种节能光源开始在中国路灯照明中使用，但是LED光源的评价体系大多都是通过经验来获得的，还需要新参数来进行标准化，要经过一定的研究后使得道路照明设计标准得到更大的提升。

1.2 节能产品普及不够

如果要制定成熟路灯照明节能方案的话，使用节能类照明产品是一个很好的方法，但是我国高效率的节能产品推广和普及的程度还不够。随着科学技术的不断发展，一些高效节能产品涌现了出来，例如LED照明光源和太阳能光源，就是比较常见的两种，但是这两种节能路灯的使用却并不普及。

1.3 路灯照明缺乏管理

我国一些城市对路灯的管理并不合理，往往在整个夜间让路灯保持相同的照明，但是事实上我国绝大多数城市在午夜12点以后路上的行人数量都大量减少，并不需要如此充沛的路灯照明，所以大量的路灯实际上造成了严重的能源浪费。另外由于在后半夜电网的电压经常会升高，所以在这种时候保持路灯高亮度照明实际上会引起路灯使用寿命降低，造成路灯容易损坏，而维修路灯照明设施又将提高维护的成本。个别城市对路灯照明管理往往只重视修建，但是却忽视了管理，对于损坏的路灯没有及时维修并更换，导致一些地区的亮灯率比较低，这也严重地影响了城市的照明效果。采用高效节能技术

2.1 路灯供配电系统相关技术

在路灯供配电系统之中，有很多相关技术都是可以用来更好地节能，例如可以选择合理布置变电站位置的方法来保持负荷中的三相平衡，如果能够保持平衡的话，就能够在一定程度上起到减少线路损耗的作用，这对于节能是具有一定效果。另外还可以采用智能调光技术，这种技术比较适合用于午夜之后，午夜以后路上行人大量减少，不需要太亮的照明，这时候采用智能调光技术就能够控制路灯的亮度，在减少能耗的同时也有助于延长路灯的使用寿命。在安装和维修路灯的时候，操作人员的电工工艺也是一个十分重要的方面，如果操作人员能够对路灯的安装进行合理的规划，并保持正确标准的操作工艺，那么也能够在一定程度上起到降低能耗的作用。

2.2 提高功率因素的相关技术

除了路灯供配电系统中的相关技术对照明节能有一定的作用以外，提高路灯功率方面的相关技术也是十分重要的。由于常见的路灯光源基本都是气体放电灯，所以它们的功率因数基本上都维持在0.45之下，而在具体设置路灯照明的时候还要设置电容补偿，让补偿之后的功率因素不小于0.8，在进行补偿的过程中，合理地运用相关的技术，让功率因素得到一定程度的提高，这也能够在一定程度上减少能耗。因为路灯在设置的时候基本上都是设置在道路的两侧，所以从路灯的电源到路灯本体的低压配线的长度就会显得很长，这就造成了大量的能耗，在这种情况下如果使用单灯分散补偿的话，相对集中补偿的方法来说，效果相似，但是在电能损耗的方面分散补偿的能耗会比集中补偿少一些，因此要提高功率因素的话，就可以采用单灯分散补偿的方法，以此来有效地减少能耗，节能环保。推广使用节能产品

如果要更好地节能，那么大力推广使用节能灯具也是一个行之有效的方法。例如高压钠灯和金属卤化物灯等都是较好的照明产品。高压钠灯的使用寿命较长，对于泛光照明等效果都比较好，使用它的话能够在一定程度上减少维修更换灯具产生的费用，而且在节能能力上，它的效果也比较好，将高压钠灯和高压汞灯相比的话，在同等条件下高压钠灯比高压汞灯省电37%。金属卤化物等也是一种较好的节能产品，在同等条件下比高压汞灯节电30%，而且它的寿命也比较长，显色性也比较好。大功率高光效LED灯是近年来的新型产品，它的寿命比白炽灯大大延长，而耗电量则只是普通白炽灯的1/10，所以是一种高效的节能产品。强化路灯节能管理

4.1 合理控制灯光

要更好地进行路灯照明节能管理，就必须要加强对路灯照明的合理控制，要根据每一个城市、地区的具体情况来进行照明，切不可盲目地追求光的亮度，对于一些中小城市来说，午夜之后路上行人的量较为稀少，在这种时候可以适当地降低路灯的照度，这不仅能够节省能量的消耗，对于灯具来说也能够起到一定的保护作用。即使是在同一个城市之中，闹市区和市郊也可以采取不同的照明标准，可以根据道路的具体情况，人流量和车流量来进行有区别地管理，分别采用全、半夜式的管理模式，适当地设置一些“三遥”控制系统，这样的话就能够在需要的时候灵活控制路灯的开启和关闭，还可以对路灯的亮度进行必要的调整，对于有些车辆行人都很少的地区甚至可以在一定时间段利用“三遥”控制系统关闭一些路灯，以达到更好的效果。

4.2 及时养护管理

在有些时候，由于照明灯具受到不同程度的污染而造成光通量降低，这种时候也很容易造成电能的浪费，所以在进行城市路灯照明节能管理的时候还要注意对城市照明设施进行定期养护，以避免不必要的能源浪费。在进行管理的时候，首先要对出现故障的灯具进行维修和更新，对于一些快要到使用寿命的灯具，要检查一下它们的光通量，对于光通量降低的灯具进行维修养护。除此以外，灯具的清洁也是十分重要的，有的时候照明灯具本身并没有什么故障和问题，只是因为表面积满了污垢和灰尘，所以才会造成光通量的降低，在这种时候养护人员只需要对灯具进行一定的情节就能够让光通量得到恢复，让照明效果变得更加好。结 语

我国已经开始实施“绿色照明工程”了，在这个过程中必然会有更多的城市开始关注城市路灯照明设施的节能方案及其运行管理，相关的节能照明设备以及高效的节能技术也会不断地应运而生，为我国城市路灯照明节能计划提供更多的帮助。每一个城市都应该根据自己城市的特点选择适当的节能照明设备，同时制定合理的照明管理措施，在各种节能新技术的支持下更好地促进城市绿色照明工程，为市民提供更加舒适安逸的生活而努力。

参考文献：

城市照明智能管理系统 篇6

建设部、国家发展改革委员会

关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见

(建城[2004]204号)

各省、自治区建设厅、北京市、重庆市市政管理委员会、上海市建委、市容环境卫生管理局，天津市市容环境管理委员会；各省、自治区、直辖市及计划单列市、副省级省会城市发展改革委（计委）、经贸委（经委）：

为了贯彻落实党的十六届三中全会提出的“坚持以人为本，树立全面协调可持续的科学发展观”，进一步加强城市照明管理，促进节约用电，引导我国城市照明工作健康发展，提出如下意见：

一、充分认识加强城市照明管理的重要意义

城市照明是城市功能照明和景观照明的总称，主要是指城市范围内的道路、街巷、住宅区、桥梁、隧道、广场、公园、公共绿地和建筑物等功能照明与夜间景观照明。城市照明对城市交通安全、社会治安、人民生活、美化环境等具有重要作用，是重要的城市基础设施，是城市管理的重要内容。

改革开放以来，我国的城市照明发展很快，对完善城市功能，改善城市环境，提高人民生活水平发挥了积极作用。但是，从总体上说，城市照明水平还不高，主要表现在：法规和相关标准滞后，建设市场混乱，重视工程建设，轻视维护管理；忽视照明设计的文化品位和与环境的和谐，单纯追求亮度，追求豪华，造成光污染；使用低效照明设备，电能浪费严重，加剧城市用电的紧张等。

城市照明管理直接关系到节约能源、保护环境，关系到人民群众的生活，体现了一个城市的文化品位和管理水平。各级建设行政主管部门要努力提高对城市照明管理工作的认识，积极会同节能主管部门，进一步加强对城市照明工作的组织和指导，采取有力措施，提高城市照明管理工作的水平。

二、明确城市照明工作的原则和主要任务

城市照明必须坚持以人为本、全心全意为城市居民服务的原则；坚持经济实用、节约用电、保护环境的原则；坚持照明建设与当地经济水平相适应的原则。今后一个时期，城市照明工作的主要任务是：

1、努力完善城市的功能照明。要重点解决城市道路有路无灯、有灯不亮的问题，以保证人民群众夜间出行的安全。要完善城市广场、公园、码头、车站等公共区域的功能照明。大城市亮灯率要达到97%，中小城市要达到95%；城市道路装灯率要达到100%，公共区域装灯率要达到95%；主次干道的亮度指标应满足设计标准值的要求。

2、抓好城市照明的规划设计。要按城市规划和城市照明专项规划的要求，结合城市的建设与改造，设置照明设施，并做到统一规划、统一设计。城市景观照明要严格按标准设计、按规划建设，讲究亮度与色彩的科学配置，把满足人的安全感、舒适感放在首位，避免光污染，使照明与自然夜空相和谐。

3、大力推广节能技术，提高电能利用效率。严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设，不得超标准建设；新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法，推广采用高效照明电器产品（见附件）和节能控制技术。2006年底前，所有城市要完成节能灯具的改造任务；尽快实现节能型的城市照明体系。

三、强化城市照明规划的指导作用

城市照明主管部门要会同城市规划主管部门和节能主管部门，以城市总体规划为依据，抓紧编制城市照明专项规划。城市照明专项规划应当包括以下内容：第一，根据城市功能照明与景观照明的需要，提出照明的量化指标；第二，根据城市自然地理环境、人文资源和经济发展水平，按照城市不同的功能分区，确定其照明效果；第三，制定城市照明的环保与节能的具体措施，提出实施方案。

各城市应在2008年以前完成城市照明专项规划的编制工作。省级建设行政主管部门要对规划的编制和执行情况进行全面检查。对未按规定编制规划的，要限期完成编制工作；对已编制规划，但不符合城市发展需求和节约用电、保护环境原则的，要在规定时间内修改完善；对违反规划的，要监督其改正。

四、切实抓好城市照明的节约用电工作

在城市照明行业广泛开展节约用电活动，有条件的城市应实施城市照明集中监控和分时控制模式，努力降低电耗。

不论是道路照明设施建设项目还是景观照明建设项目的设计方案，都应进行充分论证，要按照照明节能设计标准，优先选用通过认证的高效节能产品，禁止使用低效的照明产品。

积极推行合同能源管理，对于节电工作开展得好、节电效果显著的单位，各地应予以奖励。

要以节约能源、保护环境、促进健康为宗旨，积极推广绿色照明，抓好城市绿色照明示范工程，提高城市照明质量、努力改善城市人居环境。

五、积极稳妥地推进城市照明管理体制改革

按照“政事分开、政企分开”的原则，改革建管养一体的管理体制。按照建设部《关于加快市政公用行业市场化进程的意见》，养护作业应推向市场，实行养护维修作业招标投标制。

按照“有利管理、集中高效”的原则，积极探索将城市照明建设、管理统一到一个部门，集中行使管理职能。

公益性的城市道路照明、景观照明，应纳入公共财政体系，由城市政府提供必要的资金保证。开征电力附加费的地方必须做到专款专用，保证其维护经费与电费的正常支出。

六、建立健全城市照明法规和标准体系

要加快城市照明的法制建设，建立和完善法规、规章制度，做到依法建设、依法管理。依法治理城市照明建设中的光污染。负责城市照明的主管部门要与城建监察部门、电力部门密切配合，依法打击盗窃和恶意破坏城市照明设施的行为。

完善城市照明标准体系，制定城市照明工程强制性标准。要尽快制定城市照明规划建设标准和光污染控制标准，引导城市照明向“高效、节能、环保、健康”的方向发展。

七、加强城市照明建设市场管理

要按照《招标投标法》、《建筑法》和《建设工程质量管理条例》的有关规定，加强对城市照明工程的市场管理。城市照明单项工程要严格执行城市及道路照明工程专业承包资质管理制度，严禁无证承包。要充分发挥城市照明工程专家的作用，实施城市照明工程项目设计方案的专家论证制度。

政府投资和政府为主投资的城市照明工程项目，应当按照《建筑法》、《招标投标法》等有关规定，进行招标或采购。

附：城市照明中鼓励推广采用的高效照明电器产品目录

中华人民共和国建设部

中华人民共和国国家发展改革委员会

二○○四年十一月二十三日

附件：

城市照明中鼓励推广采用的高效照明电器产品目录

（一）电光源产品

1、T8双端荧光灯（三基色）（产品能效值符合GB19043-2003《普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级》的要求）

2、T5双端荧光灯（三基色）（产品能效值符合GB19043-2003《普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级》的要求）

3、自镇流紧凑型荧光灯（产品能效值符合GB19044-2003《普通照明用自镇流荧光灯能效限定值及能效等级》的要求）

4、高压钠灯（产品能效值符合GB19573-2004《高压钠灯能效限定值及能效等级》中能效评价值的要求）

5、金属卤化物灯（产品能效标准正在制定之中）

（二）镇流器

1、管形荧光灯用电子镇流器（产品能效值符合GB17896-1999《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》的要求）

2、管形荧光灯用高效电感镇流器（产品能效值符合GB17896-1999《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》的要求）

3、高压钠灯镇流器（产品能效值符合GB19574-2004《高压钠灯用镇流器能效限定值及节能评价值》的要求）

4、金属卤化物灯镇流器（产品能效标准正在制定之中）

城市照明智能管理系统 篇7

城市照明是城市发展中不可缺少的部分, 不仅是城市社会活动开展的功能性需求, 也是城市夜间展示文化内涵、提升环境质量的关键途径。随着我国城市的发展, 城市照明也在此过程中获得了较大的提升, 景观照明更是具有飞速的发展态势。而在现今部分城市照明中, 在管理方面还存在着一定的问题, 进而影响到城市总体环境, 需要及时通过科学管理措施的应用做好把握。

2 城市照明发展存在问题

在现今城市照明工作开展中, 还存在着以下问题:第一, 政策法规不健全。虽然近年来我国相关部门也陆续出台了一些同照明有关的技术标准以及政策法规, 但存在着内容较为滞后的情况, 缺相脱节情况较为严重, 进而使照明工作存在无法可依以及管理混乱的情况;第二, 缺少专项规划。在工作开展中, 重建设、轻维护的问题较为突出, 很多城市项目在建设当中盲目追求高亮度、高标准, 过于追求外观、造型变化, 大大提升后期维护工作量, 提升维护成本。在照明设计当中, 也存在缺少同城市景观资源结合的情况, 即在具体设计当中盲目追求高亮度、高色彩, 不仅缺少城市周边景观的有效利用, 在城市功能概念方面也存在淡化情况。此外, 景观同功能照明间也存在互相不协调的情况, 在多头管理的情况下, 不同部门沟通缺乏联系, 增加了光污染以及能源消耗;第三, 节能产品推广难度大。节能产品在标准、质量以及法规方面存在一定的不足, 整个行业缺少政策扶持以及宣传, 以此对节能产品在城市照明当中的应用推广产生了严重的影响。同时, 由于绩效考核指标的缺乏, 施工、建设以及管理单位也没有做好节能高效产品的重视与应用, 在绿色照明推广方面存在缺乏积极性的情况, 进而影响到节能产品的使用效率。在该种情况下, 大量低效照明设施的应用, 在加大电能浪费的同时使城市用电更为紧张。

3 加强城市照明管理的方式

做好城市照明管理, 需要从以下方面入手解决:

3.1 做好管理体制改革

不同城市要由主管部门牵头, 将城市照明规划作为城市一项专项规划工作开展, 将其纳入到城市规划序列当中, 按照优先发展、实事求是的方式做好景观照明控制, 将城市照明专项规划作为城市整体规划的一项重点内容考虑, 在做好照明工作原则明确的基础上实现设计、管理、规划以及建设等工作内容的统一协调。作为行业管理部门以及地方政府, 要做好照明节能责任制的确定, 将该项工作在纳入到考核范围当中之后做好行业管理水平的加强, 保证建造同维护两项工作同步开展。同时, 要做好相关规范、配套政策以及标准的及时出台, 做好城市照明工程设计、施工和规划的监督、审批以及验收程序规范, 在规范当中做好城市景观照明能耗密度、范围以及照度等指标, 实现具体管理措施以及节电指标的明确。此外, 也需要积极建立起能效领域当中的市场准入制度, 在做好能效标准、监督机制健全完善的基础上做好合同能源管理以及财政补贴机制建设, 不断规范市场竞争行为, 严厉打击破坏照明设施以及盗窃行为。

3.2 推广照明节能技术

节能是照明工程的重点目标:第一, 要做好节能措施以及技术的全面推广, 积极应用能够满足绿色照明需求的新技术、设备以及材料, 做好成熟优质高效企业的扶持, 在推进自主创新工作开展的基础上不断提升产品科技含量;第二, 做好高效照明技术、设备、产品以及工艺目录的制定, 在照明灯具、控制系统以及光源选择时, 需要优先选择产品目录中的产品;第三, 通过不同方式、渠道的应用积极开展绿色照明宣传, 在积极提升全民节能意识的基础上使社会形成城市照明节能工作的更好关注度以及支持力度;第四, 优先采购具有高质量绿色特征的器材, 优先选择经过专业检测审核以及绿色照明认证的产品, 及时做好落后工艺、设备以及技术的淘汰。

3.3 加强人才培养

城市照明工作的开展离不开人才的支持, 对此, 首先需要有条件的高校能够积极做好照明规划设计专业的筹建, 以此实现该专业人才需求的解决。同时, 要做好城市照明规划认定标准以及程序的制定, 做好资质的认定以及审核处理;其次, 要做好城市照明信息交流平台的健全完善, 做好绿色照明新工艺、技术以及产品的研究, 做好关键技术科技攻关, 以此实现制造业的产业升级;再次, 要加强国家重点城市专项实验室以及创新基地建设, 通过信息化管理系统的建立提升城市对于照明设备的管理水平以及效率;最优, 要做好照明专业人才培养, 通过国际城市照明节能交流、合作的开展不断学习国外先进经验。

3.4 健全法律法规

要做好城市发展中绿色照明相关法规的修订与文件的出台, 做好城市照明产品标准体系建设, 通过不同类别照明产品能效标准的制定与完善形成具有规范、科学特征的城市照明节能评价体系。

4 结束语

在城市发展中, 城市照明已经成为了彰显城市层次、优化夜间环境的重要途径。为了能够获得更好的照明效果, 就需要能够把握管理重点, 以科学管理方式的应用提升城市照明水平与节能水平。

参考文献

[1]罗宇.城市道路照明节能措施探讨[J].北方交通.2009 (03) :127-129.

[2]郭汝齐.贯彻落实科学发展观积极推进我市城市照明节能降耗[J].灯与照明.2009 (01) :11-12.

城市照明智能管理系统 篇8

关键词：智能手机；照明系统；蓝牙模块

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号：1005-1422（2014）06-0124-03人们生活水平的不断提高，照明的应用情况也逐步复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能达到所需的要求。利用照明智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息，并对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断，从而对分析结果按要求的形式存储、显示、传输，然后进行相应的工作状态信息反馈及控制，以达到预期的控制效果。

一、传统的家庭照明系统

（一）传统的家庭照明系统的组成

传统的家庭照明系统原理如图1所示。一般情况下传统的家庭照明系统可以分为两种：一种是一开关控制一灯；另一种是多开关控制一灯。前者通常是开关安装在房间的门口，这样开/关灯的操作很不方便。后者是在床头或其他地方都安装了多联开关，操作起来相对稍微方便一些，但是还不能满足随地可以操作的需要，而且在布线和安装时增加了很大的工程量从而增加了成本和维护的难度。

（二）传统的家庭照明系统的特点

优点：灯具的购买及更换简单、容易；缺点：布线和安装复杂、操作不方便和维护难。

二、基于智能手机的家庭照明系统

（一）基于智能手机的家庭照明系统的组成及工作原理

图1传统的家庭照明系统原理图

基于智能手机的家庭照明系统的组成主要是两部分：一部分是智能手机；另一部分是带控制开关的灯。而传统的开关就不需要再安装了，所以在室内布线时也减少了开关的布线，其电路布线及工作原理图如图2所示。

图2基于智能手机的家庭照明系统电路布线及工作原理图

基于智能手机的家庭照明系统的工作原理是：操作智能手机的控制界面时，通过手机本身自带的蓝牙模块把相应的控制数据传送到安装在照明灯里的蓝牙模块，之后将数据送给主控制芯片MCU进行分析及判断并将其转换成控制信号，再送给控制电路对照明灯进行相应动作的控制。

（二）基于智能手机的家庭照明系统的实现

1.蓝牙通信模块BF10

（1）蓝牙通信模块BF10的介绍。蓝牙通信模块BF10是一款智能型无线数据传输模块，具有接收灵敏度高、成本低、体积小、功耗低等优点，主要用于短距离的数据无线传输领域。可以方便地和PC机（PDA手机）的蓝牙设备相连，也可以两个模块之间的数据互通。可以应用在蓝牙打印机、条码扫描设备、工业遥控、遥测、POS系统、无线键盘、鼠标、井下定位、报警、自动化数据采集系统、无线数据传输、银行系统、无线数据采集、楼宇自动化、安防、机房设备无线监控、智能家居、汽车检测设备、电视台的互动节目表决设备、政府路灯节能设备、无线LED显示屏系统等。

（2）蓝牙通信模块BF10的特点

①蓝牙通信模块BF10采用GSR主频蓝牙芯片，支持V2.0协议；

②蓝牙通信模块BF10的供电电压为：2.7-3.3V；

③蓝牙通信模块BF10可以进行串口通信，TTL电平串口；

④蓝牙通信模块BF10具有多种通信波特率设置，支持1200bps～2764800bps等多种波特率；

⑤蓝牙通信模块BF10一般工作电流：35ｍA，休眠电流：1ｍA；

⑥蓝牙通信模块BF10支持AT指令设置设备名称、通信波特率、配对密码等。

（3）蓝牙通信模块BF10 AT指令的介绍

①串口通讯的测试：向蓝牙通信模块BF10发送“AT”,当返回的数据是“OK”则表示通讯正常；

②修改蓝牙通信模块BF10串口通讯的波特率：向蓝牙通信模块BF10发送“AT+BAUD1”，当返回的数据是“OK1200”时表示波特率已经修改为1200bps，其他的波特率修改同理；

③修改蓝牙通信模块BF10的名称：向蓝牙通信模块BF10发送“AT+NAMEname”，当返回的数据是“Okname”就表示模块名字修改成功；

④修改蓝牙通信模块BF10的配对密码：向蓝牙通信模块BF10发送“AT+PIN****”,如果返回的信息是“Oksetpin”则配对密码修改成功。

•实业实训•基于智能手机的家庭照明系统的设计（4）蓝牙通信模块BF10应用电路如图3所示。

图3BF10应用电路图

2.基于智能手机的家庭照明系统手机操作界面介绍图4照明系统手机操作界面图基于智能手机的家庭照明系统手机操作界面如图4所示，主要的功能控键有：开灯、关灯、亮度调节、定时开灯、定时关灯、开灯模式和霹雳灯等。开灯和关灯功能键是快捷地将灯的亮度调到最亮和最暗；亮度调节功能键是可以根据个人的需要将灯的亮度调节到舒适的亮度，其调节级数有100级；定时开灯和定时关灯功能键是可以根据个人的需要定时开灯和定时关灯；开灯模式是可以选择开/关灯的速度，主要是解决深夜开灯时的刺眼感觉；霹雳灯可以调节闪灯的速度，主要是用于制造一些特殊的灯光气氛。

3.基于智能手机的家庭照明系统的照明灯的设计

（1）带控制开关的照明灯的工作原理

带控制开关的照明灯的工作原理框图如图5所示，其工作原理主要是：由蓝牙模块BF10接收智能手机发送过来的控制数据，然后通过串口把数据转发给主控制芯片MCU，MCU对数据进行分析后从P3.7脚输出相应的PWM信号给LED控制电路，从而控制LED的照明亮度。

图5带控制开关的照明灯的原理框图

（2）带控制开关的照明灯的软件（程序）设计原理

带控制开关的照明灯的软件（程序）设计主要是初始化后等待接收串口数据，然后对接收到的串口数据进行判断和分析，如果是调光数据就进行调光操作；如果是定时开关灯数据便执行定时操作。具体的流程图如图6所示。

图6带控制开关的照明灯的程序流程图

（3）带控制开关的照明灯的主要参考程序

PWMBITP3.7

RS_SIGNBIT30H

RESEVE_DATA1EQU50H

RESEVE_DATA2EQU51H

RESEVE_DATA3EQU52H

;*********************

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0023H

LJMPRESEVE

;******串行数据接收及判断******

RESEVE:CLRES

CLREA

CLRRI

PUSHACC

MOVA,SBUF

CJNEA,#0A0H,RESEVE_END

MOVRESEVE_DATA1,A

CLRRS_SIGN

JNBRI,$

CLRRI

MOVRESEVE_DATA2,SBUF

JNBRI,$

CLRRI

MOVA,SBUF

CJNEA,#0AFH,R_END

MOVRESEVE_DATA3,A

CLRRI

CLRRI

R_END:POPACC

RETI

;********程序初始化********

MAIN:MOVSP,#70H

MOVSCON,#50H;工作方式1

MOVTMOD,#20H;定时器1工作方式2

MOVTH1,#253;9600波特率

MOVTL1,#253;9600波特率

SETBTR1;开定时器1

SETBES;开串行通信口

SETBEA;开总中断

;----调光数据分析及输出PWM信号----

PWM：……

……

……

;-----定时数据分析及开始计时-----

TIMER：……

……

……

;-------其他功能模块程序-------

……

……

……

LJMPPWM;程序调转到PWM信号输出

;*********************

END;程序结束

（三）基于智能手机的家庭照明系统的特点

优点：本系统相对传统的照明系统来说具有布线简单、操作方便、功能齐全、智能化控制和节能等优点；缺点：与传统的照明灯不兼容、照明灯的价格比传统的高。

三、系统的扩展

随着人们生活水平的不断提高和智能化控制技术的不断发展，本系统可以扩展成对家用电器设备的控制，如可以利用智能手机对电视机、影碟机、功放、电冰箱、空调、电风扇和洗衣机等家用电器进行相应的功能操作。这样就可以省去了现有的红外遥控器，从而也可以将所有的电器设备的控制都集中在智能手机中，既方便了人们的生活又节约了成本，实现此扩展功能的前提条件是必须在每台家电设备中植入蓝牙串口模块。

参考文献：

［1］何立民.单片机应用系统设计［M］.北京：北京航天航空大学出版社，1990.

［2］李华.MCS-51系列单片机实用接口技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，1993.