杨凯，吴兆之

（ 上海仪电物联股份有限公司 上海 200233 ）

基于物联网技术的智能照明系统

杨凯，吴兆之

（ 上海仪电物联股份有限公司 上海 200233 ）

基于照明管理监控平台、业务数据库、控制模块和网络系统等架构，针对多元化照明控制，根据不同日期、不同时间、不同的照度，按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，完成对场景的自动控制，实现照明智能化。

光照度；自动切换；情景控制；实时监测

0 引言

随着照明系统应用场合的不断变化，应用情况也逐渐复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制，这样就要求照明控制也随之发展和变化，以满足实际应用的需要。尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展和相互渗透，照明控制技术有了很大的发展，照明进入了智能化控制的时代。本文主要阐述利用物联网技术、云计算、智能传感、无线通信等多种有关物联网感知、传输和应用处理领域的关键技术，融合节能管理专家分析模型等技术，实现对智能楼宇、公共建筑和工业企业中心使用的不同厂商的照明设备通过物联网关进行控制和监测，形成物联网关研发和通讯协议接口标准，运用海量信息存储处理、数据挖掘技术和定制的各种节能模式，达到节能管理目标。

1 概述

智能照明系统主要包括：智能照明管理监控平台、业务数据库、控制模块和网络系统等，其详细框架如图1所示。

2 架构

图1 系统框架

智能照明系统利用先进电磁调压及电子感应技术，对照明设备进行实时监视与控制，通过软件自动开关各区域灯具，同时提前创建各种应用场景，适合多环境下的照明需求，提高系统管理效率。系统由智能照明管理平台、监听程序和触摸屏终端组成，管理平台主要提供实时开关灯光、监视、报警以及控制器、网关、开关、照明设备的配置和下载等功能，供现场施工人员、相关技术人员使用；触摸屏用来多分区控制照明状况，通过刷卡功能可实现权限分置的开关；监听程序负责接收控制器发来的事件，并保存在数据库中。图2所示为系统功能。

图2 系统功能

2.1 智能照明监听程序

监听程序即控制台程序，负责接收主控制器上报信息，一方面将数据储存到数据库，如设备状态、故障报警等，另一方面处理控制器的请求校时和心跳并返回对应信息。

2.1.1 原理

监听程序在后台开启一个UPD监听端口，处理控制器向服务端发送的事件信息、心跳报文和对时等，将信息保存至数据库。

1）事件监听：控制器接受到服务器的指令并执行后，将执行结果以事件上报形式发送服务端，服务端根据这种形式的信息，显示事件执行结果。目前上报事件主要包括：设备开关结果、设备状态命令结果等事件。

2）设备对时：控制器发送设备对时指令，监听端接收到请求后，应答时间信息。

3）心跳：监听到客户端心跳请求后，更新设备的运行状态，如果长时间无接收，则任务

设备停止。

4）数据采集：将照明设备的运行数据通过控制器，经由网关及数据前置处理服务，采集至系统数据库。

2.1.2 通讯

监听程序和主控制间采用UDP通讯协议进行数据传输，UDP数据快速传输的优点能够达到主控制频繁的状态和心跳上报的要求。

2.2 智能照明管理平台

照明管理平台采用C/S结构，具有服务器通讯和主控制器网关通讯配置、主控制器维护、设备维护级下发、情景模式配置、图形配置、控制器级设备的监控等功能，详见图3。

图3 系统软件

2.2.1 功能

智能照明管理平台涵盖设备参数配置、情景模式配置、设备状态监控、报警事件查询等功能。

1）设备参数配置：根据实际情况配置控制器和照明设备的参数，这些数据一方面保存在服务器数据库中，一方面下发给控制器。

2）情景控制功能：根据需要对场景和时间进行配置，建立各种情景；手动或自动切换各情景，进行合适的照明，针对每一种配置，具体设置由开关及感应器结合进行管理。

3）照度（梯度）控制：根据区域的照明要求预先设置梯度的数值，系统将参数下发至控制器后，照度传感器根据梯度值和光照强度控制照明设备的亮度。传感器配置见图4，梯度任务配置见图5。

图4 传感器配置

图5 梯度任务配置

4）设备状态监控：通过监听程序和主控制器的通讯，平台将主控制器实时显示上报的设备状态，可以手动控制设备状态。见图6。

图6 设备状态监控

5）报警事件查询：一旦主控制器或者控制模块工作故障或状态异常，监听程序将报警事件保存到数据库，管理平台可以调阅查询，见图7

图7 报警事件查询

2.2.2 通讯

管理平台和主控制器采用TCP/IP和modbusTCP通讯协议，主控制器与控制模块采用modbus通讯协议。管理平台将配置后的控制器和终端设备信息下发至主控制器，主控制器智能控制终端设备，将设备状态上报照明管理平台，见图8。

图8 通讯示意

2.3 智能触摸屏终端

智能照明触摸屏终端自动获取设备信息，并对设备进行控制（调场景、开关、调光）和监视。通过触控端选择不同的分区，如：宴会厅、办公室等；通过触控端手动切换办公室、会议室、楼宇的情景，采取不同的照明策略，见图9。

图9 终端显示

3 结语

智能照明系统应用于大中型场馆和楼宇的照明控制，利用物联网技术、智能传感、无限通信等相关技术，能够实现对智能楼宇和公共建筑等不同建筑使用的照明设备进行控制和监测，通过配置定制的场景模式达到照明智能化、使用节能化的效果。

[1]彭妙颜.智能照明与艺术照明系统工程[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2]周巧仪.智能建筑照明技术[M].北京：电子工业出版社，2012.

[3]王巍，王宁.绿色照明半导体照明智能控制原理与实现[M].北京：电子工业出版社，2014.

图16 转子轴上组装齿轮

4 结语

在工具制造企业实际生产过程中，零件的倒角特征极易被忽视，由此导致的不良现象往往造成较大的损失。作为研发设计人员应重视倒角，确保倒角选择的正确性，更多的了解零件在总成中的作用，进而熟悉零件的制造和装配特点，深入实际不断提高设计能力。

参考文献

[1]丁浩.塑料工业实用手册（第二版）中册[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]GB 3883.1-2005手持式电动工具的安全 第一部分：通用要求[S].北京：国标准出版社，2005.

Intelligent Lighting System Based on Internet of Things

Yang Kai, Wu Zhaozhi
( INESA IOT Corporation; Shanghai 200233, China )

Based on the lighting management and monitoring platform, business database, control module and network system, aiming at diversified lighting control, this paper sets illumination previouslyaccording to the operation of the various functional areas, as well as different dates, different timesdifferent illumination,thus the scene automatic control is completedand intelligent lighting system is realized.

Illumination settings; Automatic switching of scene; Control of scene; Real-time monitoring of lighting

TP273

A

1674-2796（2016）05-0026-05

2016-06-15

杨凯（1990—），男，大学本科，主要从事智能照明以及智能楼宇的产品设计与开发。