基本信息
- 項目名稱：
- 基于物聯(lián)網(wǎng)的LED室內變照度照明節(jié)能控制系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 為了發(fā)揮LED的節(jié)能優(yōu)勢，設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的室內照明節(jié)能系統(tǒng)。以室內照明的照度指標為約束條件，用室內變照度和照度補償?shù)姆椒▽崿F(xiàn)LED的能量優(yōu)化。作品采取分級控制的方案：每個燈具作為網(wǎng)絡的子節(jié)點，由集控器控制，集控器連接中央控制單元。子節(jié)點具有照度測量、亮度調節(jié)和無線接收的功能。集控器采用多CPU協(xié)同處理，具有人機交互、自組織無線網(wǎng)絡和子節(jié)點控制的功能。
- 詳細介紹：
- 為了充分發(fā)揮LED燈具的節(jié)能優(yōu)勢，設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的室內照明節(jié)能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以室內照明的照度指標為約束條件，用室內時變照度和照度補償?shù)姆椒▽崿F(xiàn)LED燈的能量優(yōu)化。作品采取了分級控制的方案：每個燈具作為網(wǎng)絡的子節(jié)點，子節(jié)點由集控器控制，集控器連接中央控制單元。子節(jié)點具有照度測量、燈亮度調節(jié)和無線接收的功能。照度測量應用光敏電阻傳感器，通過電阻橋和運放電路進行調理，最后AD采樣計算出照度值。集控器采用多CPU協(xié)同處理復雜任務，具有人機交互、自組織無線網(wǎng)絡和子節(jié)點控制的功能。中央控制單元對所有的子節(jié)點進行監(jiān)控。實驗和應用表明該系統(tǒng)能夠進一步降低室內照明能耗，所選用器件成本低，穩(wěn)定性好，具有提高產(chǎn)品附加值的作用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 創(chuàng)新點 ? 基于物聯(lián)網(wǎng)的室內照度快速預估模塊 利用光敏器件為核心的室內傳感器網(wǎng)絡，實時測量室內多個位置的照度；在此基礎上利用室內照度模型，預估室內任意點的照度，為照度補償提供依據(jù)。 ? 變照度室內照明節(jié)能控制器 依據(jù)時間和空間的不同，設計房間內變照度，按照時變及不同位置的照度實時控制每盞燈的輸出，達到節(jié)能的目的。 ? 辦公樓網(wǎng)絡化照度集中監(jiān)控平臺 把照度作為指標，對整棟辦公樓進行監(jiān)控，實現(xiàn)在樓宇房間照明燈具無差別安裝下的照度的柔性控制，以滿足房間作為不同功能時的照度需求?？朔斍敖ㄖ覂日斩纫坏┌凑漳硞€功能(如教室，閱讀室等)設計就難以改變的缺點。 技術關鍵 1)低功耗LED調光技術； 2)可重構無線自組織網(wǎng)絡； 3)室內任意點照度預估； 4)多LED燈照度補償。 主要技術指標 1)LED燈調光等級256; 2)集控器功耗<5W; 3)無線網(wǎng)絡通訊速度 9.6Kbps; 4)單節(jié)點通訊距離>100m; 5)中繼跳數(shù)>30; 6)單網(wǎng)絡節(jié)點最大數(shù)量256； 7)節(jié)點無線發(fā)射功耗<10mw
科學性、先進性
- 與傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)相比，我們的燈光控制系統(tǒng)存在著很大的優(yōu)勢： 1．智能管理，減少人為浪費，智能照明系統(tǒng)既能智能控制又能集中管理，通過燈光控制中心，管理人員通過操作鍵盤即可關閉無人房間的照明燈。 2．在照明設備上我們采用最先進的LED燈，其壽命可以達到5-10年，是普通鎢絲燈泡的十幾倍，以及其低耗電量，是熒光燈管的二分之一，能夠節(jié)約很大的電能。 3.對室內的照明采用實時、閉環(huán)的精細化能量控制。實時變照度燈光補償，這樣將最大限度的減少室內照明的功耗。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 技術已被國內某LED燈具大型生產(chǎn)企業(yè)所采用，并以該技術為核心進行系列產(chǎn)品的開發(fā)，聯(lián)合申請專利。
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示 樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術特點 采用了無線通訊技術，具有施工方便、免布線的特點。在技術實現(xiàn)上，本產(chǎn)品采用程序的無線通訊頻段，分段復合的調制方式，無線網(wǎng)絡采用了具有樓宇特點的自主專利無線通訊協(xié)議，成本約為現(xiàn)有無線通訊方式的1/10，因此具有很強的競爭力。 適用范圍 主要適用于公共供電的場所，如辦公寫字樓等。 推廣前景及市場經(jīng)濟效益分析預測 雖然初期成本投入較大，但是壽命長，節(jié)約能源。在幾年內就獲得可觀的收益。因此本產(chǎn)品具有很好的推廣價值。據(jù)采用本技術的公司估計，預期該產(chǎn)品將在5年內為該企業(yè)帶來1個億的銷售額。
同類課題研究水平概述
- 早在20世紀90年代末，美國國防部高級研究計劃局就對物聯(lián)網(wǎng)技術進行研究。到了20世紀末，美國《商業(yè)周刊》將物聯(lián)網(wǎng)技術列為21世紀最重要的21項技術之一。 我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有一定基礎，但整體創(chuàng)新實力有待提升。目前我國物聯(lián)網(wǎng)仍存在技術分散、單一，核心關鍵技術薄弱，整體技術集成創(chuàng)新能力弱，產(chǎn)業(yè)化應用服務環(huán)境差等問題，整體創(chuàng)新實力有待進一步提升。地方政府對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向和核心技術成熟度把握不準，大多著眼于物聯(lián)網(wǎng)前端的信息傳感裝置的硬件制造及其標準化。物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展關乎國家安全和未來經(jīng)濟社會發(fā)展方向，我們必須予以高度重視。 無線傳感器網(wǎng)絡是一種全新的信息獲取與處理技術，目前是通信、計算機和自動化等領域一個新興的研究熱點。無線傳感器網(wǎng)絡得到學術界、工業(yè)界乃至政府的廣泛關注，成為眾多領域中最有競爭力的應用技術之一。美國商業(yè)周刊將WSN網(wǎng)絡列為21世紀最有影響的技術之一，麻省理工學院(MIT)技術評論則將其列為改變世界的10大技術之一。 除了在無線傳感器硬件設備方面的進展，國內目前在無線傳感器網(wǎng)絡的軟件方面也取得了相應的突破，在基于國外的操作系統(tǒng)之上，開發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學無線傳感器網(wǎng)絡研究中心開發(fā)的基于移動代理的無線傳感器網(wǎng)絡中間件平臺。 國內研究機構在理論研究方面，如對無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡協(xié)議、算法、體系結構等方面，提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面，國內的南京郵電大學、哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、上海交通大學、北京郵電大學等都取得了一些相關的理論研究成果。 目前國內比較成功的無線傳感器網(wǎng)絡軟件產(chǎn)品包括： 南京郵電大學的無線傳感器網(wǎng)絡中間件軟件DisWare，中國科學院寧波計算所的無線傳感器網(wǎng)絡分析與管理平臺等。 國內有少數(shù)民營企業(yè)開發(fā)了智能路燈系統(tǒng)，利用此系統(tǒng)不僅可提升照明亮度而且更為節(jié)能省電。并能夠對整個路燈網(wǎng)絡進行統(tǒng)一化管理。物聯(lián)網(wǎng)智能路燈系統(tǒng)運用物聯(lián)網(wǎng)技術，為每套路燈裝上智能監(jiān)控終端，監(jiān)控人員只需通過監(jiān)控中心的顯示大屏，即能適時對其獨立測控、斷電檢測和早期故障檢測等。 對于基于物聯(lián)網(wǎng)控制的室內照明系統(tǒng)還相當少見，對于利用照度來作為指標控制的室內照明系統(tǒng)，現(xiàn)還未發(fā)現(xiàn)同類的研究。
