WSS無線城市照明控制物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)品方案浩明要點(diǎn)

1、WSS無線城市照明控制物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)品方案湖北浩明科技實(shí)業(yè)有限公司（中船重工合作企業(yè)） 二零一五年六月目錄第一章概述1一、背景介紹1二、應(yīng)用層管理中心主要參數(shù)51.監(jiān)控中心主控平臺配置52.主控平臺技術(shù)要求5三、感知層設(shè)備技術(shù)要求61.功能及硬件配置62.感知終端功能概述6第二章 系統(tǒng)介紹7一、WSS照明控制系統(tǒng)特點(diǎn)71.控制方式集中化72.控制模式多樣化93.靈活的控制方式104.控制命令的標(biāo)準(zhǔn)化115.控制方式安全可靠116.地圖瀏覽功能117.工業(yè)級系統(tǒng)設(shè)計(jì)128.客戶化需求設(shè)計(jì)13二、 系統(tǒng)功能介紹141.指定開關(guān)142.定時(shí)開關(guān)153.狀態(tài)告警154.數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送接收16第三章 城

2、市照明系統(tǒng)操作171.監(jiān)控中心主界面172.狀態(tài)查詢183.終端的開關(guān)操作194.系統(tǒng)登錄205.主機(jī)服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)管理206.系統(tǒng)時(shí)鐘217.數(shù)據(jù)打印218.操作提示21第四章 報(bào)價(jià)概算表22第一章 概述一、背景介紹物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，而物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用表現(xiàn)為：智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通、智慧銀行等。近年來，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)監(jiān)測、城市照明等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，由于物聯(lián)網(wǎng)取得的良好示范效應(yīng)，各個(gè)國家在物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市紛紛加大投入，從下表

3、可以看到全球主要經(jīng)濟(jì)體對物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略：國家 信息化戰(zhàn)略主要內(nèi)容中國感知中國國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006一202D 年）在重大專項(xiàng)，優(yōu)先主題、前沿領(lǐng)域三個(gè)層面均明確列入傳感網(wǎng)：2015年6月統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國已經(jīng)有超過500個(gè)城市在進(jìn)行智慧城市試點(diǎn)，并均出臺了相應(yīng)規(guī)劃，計(jì)劃投資規(guī)模超過萬億元。從實(shí)際效果看，智慧城市在城市交通、醫(yī)療、政務(wù)管理等領(lǐng)域取得了廣泛成果。 美國智慧地球2008年IBM提出“更透徹的感知更全面的互聯(lián)互通更深入的智能化智慧地球”；奧巴馬政府高度重視，為刺激經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，己將“智慧地球”上升為國家戰(zhàn)略。日本U-Japan、i-Japan2004 年5月日本提出了U-Ja

4、pan構(gòu)想，傳感網(wǎng)是四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略之一；目前日本又提出i-Japan，作為日本更新版本的國家信息化戰(zhàn)略，大力發(fā)展電子政府和電子地方自治體，推動(dòng)醫(yī)療、健康和教育的電子化。韓國U-Korea2004年IT839戰(zhàn)略：泛在傳感網(wǎng)USN是三大基礎(chǔ)健設(shè)之一：u-Korea意味著信息技術(shù)與信息服務(wù)的發(fā)展不僅要滿足產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的增長，而且在國民生活中將為生活文化帶來革命性的進(jìn)步。歐盟i20102005年6月歐盟公布了“i2010”計(jì)劃，指出為迎技數(shù)字融合時(shí)代的來臨，必須整合不同的通信網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容服務(wù)、終端設(shè)備，以提供一致性的管理架構(gòu)來適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，發(fā)展更具市場導(dǎo)向、彈性及面向未來的技術(shù)。2006年9月，芬

5、蘭和歐盟委員會共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會大會，并達(dá)成共識：信息社會正在變?yōu)橐粋€(gè)“無所不在”的信息社會。湖北浩明科技實(shí)業(yè)有限公司自成立以來，高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，長期專注于數(shù)字化城市及工業(yè)測控領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)，為城市照明、道路交通照明等行業(yè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)采集、分析設(shè)備和運(yùn)營支撐系統(tǒng)，為政府快速決策提供有力保障，幫助客戶提升管理效率。公司推出的WSS無線城市照明控制物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)典型案例。WSS無線城市照明控制系統(tǒng)，利用中國移動(dòng)通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，不但具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、按流量計(jì)費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，且其本身可以升級為分組型數(shù)據(jù)網(wǎng)，可直接與Internet網(wǎng)互通。如下圖所

6、示：圖1. WSS應(yīng)用概述WSS系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，它對用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的無線專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大、維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)、特別是路燈，分布范圍廣，線路復(fù)雜，而且安裝周期不同，要實(shí)時(shí)管理其安全運(yùn)營，對管理者提出了很高的要求，以往路燈為應(yīng)對亮燈率指標(biāo)（有的地區(qū)要求98%），管理者和基層員工往往付出了巨大的艱辛，然而仍然不能避免投訴的發(fā)生。利用WSS系統(tǒng)進(jìn)行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為道路路燈照明、樓宇照明等設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行配置數(shù)據(jù)下發(fā)，采集數(shù)據(jù)上

7、傳、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、照明燈具和線路的運(yùn)行監(jiān)控提供了一個(gè)強(qiáng)大的支持平臺。WSS利用移動(dòng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，盲區(qū)少，信號穩(wěn)定，自動(dòng)漫游，并且通訊距離不受周圍環(huán)境影響，可以跨市、跨省、甚至跨國傳送，因此利用WSS無線系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控城市照明燈光設(shè)備，采集相關(guān)的電流、電壓等數(shù)據(jù)，對照明設(shè)備和線路的日常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控是一個(gè)非?？尚械姆桨浮６?、應(yīng)用層管理中心主要參數(shù)1. 監(jiān)控中心主控平臺配置序號產(chǎn)品名稱規(guī)格要求（最低配置）1高性能服務(wù)器Intel四核2.4GHz、4G RAM、50萬小時(shí)平均無故障工作時(shí)間2城市照明控制系統(tǒng)軟件支持自定義地圖定位，1000 links2. 主控平臺技術(shù)要求運(yùn)行平臺：Windows2

8、000/2003/2008 SERVER、windowsXP/Windows7/windows8兼容。連接監(jiān)控感知終端：具有同時(shí)以并行方式連接多臺GSM/GPRS/3G/LTE照明監(jiān)控感知設(shè)備的能力，同時(shí)在線連能力不少于1000個(gè)感知終端。感知終端連接信息顯示：能顯示GSM/GPRS/3G/LTE監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行信息，方便管理員維護(hù)。多用戶管理:支持多用戶登錄操作管理。高效率通信能力：軟件具有高效的通信能力，采用并行傳輸方式與GSM/GPRS/3G/LTE照明監(jiān)控感知設(shè)備進(jìn)行通信。三、感知層設(shè)備技術(shù)要求1. 功能及硬件配置感知層終端系統(tǒng)滿足路燈照明監(jiān)控、景觀照明監(jiān)控、橋梁照明監(jiān)控等多種公共照明的監(jiān)

9、控要求，具備如下功能模塊：接入層設(shè)備（GSM/GPRS/3G/LTE）通訊模塊通訊電源，DC12V通訊模塊天線、增益5db數(shù)據(jù)卡（GSM/GPRS/3G/LTE）中國移動(dòng)、中國聯(lián)通感知終端支持332路輸出輸入控制支持三相電壓、電流參數(shù)采集支持332分組電流采集2. 感知終端功能概述回路控制輸出與檢測功能。高精度電子時(shí)鐘功能。自動(dòng)上傳檢測和運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警信息。模擬量采集：可以采集三相主電源的電壓、電流等。具有RS232/485/CAN等多種總線功能，可以接入和控制外部物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。第二章 系統(tǒng)介紹一、WSS照明控制系統(tǒng)特點(diǎn)WSS照明控制系統(tǒng)采用模塊化、結(jié)構(gòu)化、層次化的設(shè)計(jì)，城市照明管理系統(tǒng)基于物聯(lián)

10、網(wǎng)的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，是嚴(yán)格按照軟件工程規(guī)范管理要求進(jìn)行開發(fā)的組件式成熟軟件。應(yīng)用層中心軟件，通過網(wǎng)絡(luò)層接受感知終端傳送的工程照明運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析，為客戶提供運(yùn)營決策支持，簡化一線工人操作，提升工程運(yùn)營管理的效率。如下圖：圖2. 總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖下面對WSS城市照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行說明：1. 控制方式集中化（1）監(jiān)控中心集中化采用GSM/GPRS無線通信模塊系統(tǒng)作為傳輸層，可以大跨度跨越空間(只要有中國聯(lián)通或者中國移動(dòng)的手機(jī)信號即可)，操作人員在下圖所示監(jiān)控中心，利用一臺中央處理服務(wù)器可以完成對所有照明燈光進(jìn)行各種操作。管理員亦可以對路燈控制終端下發(fā)配置、收集數(shù)據(jù)，以便對整個(gè)照明系統(tǒng)運(yùn)行情況

11、進(jìn)行綜合掌控。圖3.集中式監(jiān)控中心（2）照明線路控制集中化圖4.路燈照明集中控制方式從控制理論的基本原理出發(fā)，控制的單元和節(jié)點(diǎn)越少越好，越穩(wěn)定可靠，因此WSS系統(tǒng)對各個(gè)照明回路進(jìn)行集中單獨(dú)控制，相比對單燈獨(dú)立控制，有如下優(yōu)點(diǎn)：A.回路可以統(tǒng)一進(jìn)行開關(guān)，避免單燈開關(guān)此起彼伏，或者部分單燈不亮的情況（分布式控制信號傳輸故障多，設(shè)備故障率高）B線路設(shè)備更加穩(wěn)定，因?yàn)榧锌刂齐娐返娜蒎e(cuò)性能更好，特別在防雷設(shè)計(jì)上，比分布式控制有天然的優(yōu)勢（單燈電路更加容易被雷擊損壞，這種情況在夏季，路燈所的維護(hù)部門反饋特別強(qiáng)烈）2. 控制模式多樣化路燈、廣場、大樓和道路、樓層可以多種模式實(shí)行控制，如自動(dòng)模式、手動(dòng)模式等

12、，這樣可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。也可以進(jìn)行分組控制，對道路路燈、小區(qū)、商業(yè)大樓、廣場，根據(jù)類別、照明功能進(jìn)行分類組合，分組進(jìn)行操作。如下圖示：智能手機(jī)、筆記本廣場、火車站道路照明商業(yè)、小區(qū)建筑圖5.分組控制模式3. 靈活的控制方式用戶可以自由選擇通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)作為中心，對各個(gè)大樓的照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制，并知曉大樓照明設(shè)備的開關(guān)運(yùn)行狀況，使用非常簡單、方便。4. 控制命令的標(biāo)準(zhǔn)化WSS控制系統(tǒng)內(nèi)部采用標(biāo)準(zhǔn)定義的通信接口，各功能模塊命令均采用統(tǒng)一的命令格式結(jié)構(gòu)，控制接口可以對外公開，也可以根據(jù)外部設(shè)備更改外圍接口指令，因此，系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性，只要對數(shù)據(jù)格式略作改動(dòng)，就可以方便的和其它設(shè)備對接。5.

13、 控制方式安全可靠針對不同環(huán)境，WSS終端控制器的每個(gè)出線回路采用業(yè)界品牌金、銀觸點(diǎn)開關(guān)，具有良好的電氣隔離性能，線圈與觸點(diǎn)抗10kV浪涌電壓，機(jī)械開關(guān)壽命大于500萬次，使用壽命更長，其通過的認(rèn)證包括：6. 地圖瀏覽功能用戶在地圖可以清楚的看到各個(gè)終端的地理位置和運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)椴捎昧瞬煌念伾珜K端狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識，所以整體情況一目了然。圖6. WSS系統(tǒng)地圖瀏覽功能7. 工業(yè)級系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖7. WSS接入層設(shè)備電路針對接入層感知終端復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，WSS系統(tǒng)提供專門研發(fā)設(shè)計(jì)的四層系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制，確保客戶投資，并能在系統(tǒng)崩潰情況下，快速恢復(fù)被控電路的正常運(yùn)行。（1）嵌入系統(tǒng)的軟件自查，專門的安全模塊

14、對系統(tǒng)的異常信息進(jìn)行搜尋、判斷和自動(dòng)維護(hù)；（2）主控芯片內(nèi)部自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)，監(jiān)測和恢復(fù)主控軟件工作；（3）主控芯片片外采用Watchdog芯片，監(jiān)測和恢復(fù)主控軟件系統(tǒng)芯片工作；（4）整個(gè)主機(jī)系統(tǒng)外部采用Hardware Switch技術(shù)，即使在整個(gè)系統(tǒng)崩潰下，用戶可以不到現(xiàn)場處理，系統(tǒng)亦能夠自動(dòng)重啟，并恢復(fù)工作。8. 客戶化需求設(shè)計(jì)基于“根據(jù)客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)“的原則，在每一個(gè)產(chǎn)品方案實(shí)施前，都會與客戶詳細(xì)溝通方案和產(chǎn)品的細(xì)節(jié)，并根據(jù)客戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品安裝后，仍然極力的為客戶提供設(shè)計(jì)更改服務(wù)，以最大化滿足客戶的需求，為客戶的升級或者擴(kuò)容帶來便利。二、 系統(tǒng)功能介紹1. 指定開關(guān) 用戶可以

15、根據(jù)操作需要，直接對某一區(qū)域、甚至是某一組具體燈具光源進(jìn)行開關(guān)，操作也相當(dāng)簡單，只需要按動(dòng)一下鼠標(biāo)（監(jiān)控中心電腦的操作可參考后面第三章功能演示）。在手機(jī)上，也可以方便的對大樓、商業(yè)集群、廣場等進(jìn)行組合管理、開關(guān)、數(shù)據(jù)采集等操作，如下圖示：圖8. 手機(jī)控制軟件界面注：因安卓手機(jī)操作系統(tǒng)不支持彈出界面復(fù)制，故無法在此顯示操作菜單，僅顯示分類組合管理。2. 定時(shí)開關(guān)用戶可以自行指定開關(guān)時(shí)間，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照設(shè)定時(shí)間自動(dòng)開啟指定的回路。開關(guān)的時(shí)間可以周為單位進(jìn)行循環(huán)操作，比如對商業(yè)大樓，可以周六、周日打開照明，時(shí)間為晚上8:30-11:00等。3. 狀態(tài)告警連續(xù)告警檢測方式，使得終端系統(tǒng)能對自身運(yùn)行狀

16、態(tài)、回路工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)問題，可向主機(jī)報(bào)告，主機(jī)也可通過查詢方式，獲得終端的運(yùn)行狀態(tài)、告警信息（電路開關(guān)、路燈電路異常等）。如下圖示：紅色表示照明回路已經(jīng)打開，正常工作；藍(lán)色表示照明回路關(guān)閉，終端運(yùn)行狀態(tài)、照明回路檢測指標(biāo)全部正常。圖9. 監(jiān)控中心運(yùn)行狀態(tài)地圖4. 數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送接收根據(jù)用戶的需求，可以定義數(shù)據(jù)格式，對電流、電壓、溫度、濕度、噪聲等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。因?yàn)閿?shù)據(jù)的類型比較豐富，格式相對復(fù)雜，所以一般是專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)管理，下圖展示了對專業(yè)技術(shù)人員開放人機(jī)對話界面，可以在計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)上進(jìn)行操作：查詢終端實(shí)時(shí)時(shí)間查詢終端工況狀態(tài)信號強(qiáng)度查詢回路電壓查詢回路電流圖10.

17、技術(shù)人員通過手機(jī)查詢照明電路工作情況第三章 城市照明系統(tǒng)操作1. 監(jiān)控中心主界面圖11. 應(yīng)用層監(jiān)控中心主界面監(jiān)控中心采用主機(jī)服務(wù)器操作臺（筆記本電腦或者臺式機(jī)）的操作模式，對所有終端進(jìn)行管理。參照上圖，1個(gè)彩色方塊表示1個(gè)終端，紅色表示終端控制的回路為開，藍(lán)色表示終端控制的回路為關(guān)。2. 狀態(tài)查詢圖12. 鼠標(biāo)點(diǎn)擊查詢界面監(jiān)控中心采用了比較友好的操作方式，用戶只需要用鼠標(biāo)劃過終端圖標(biāo)并稍作停留（約1秒鐘），系統(tǒng)將自動(dòng)彈出該終端的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)屬性信息，包括終端編號、名稱、地址、維護(hù)人、聯(lián)系電話等等。3. 終端的開關(guān)操作圖13. 快捷開關(guān)操作界面中心主界面操作的設(shè)計(jì)，考慮了用戶的使用感受，日常

18、操作均只需要點(diǎn)擊一次鼠標(biāo)。對終端的開關(guān)操作，見上圖，在狀態(tài)下方，有一欄“點(diǎn)擊切換開/關(guān)”的提示，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊此處，即可以方便的對終端狀態(tài)進(jìn)行開關(guān)和切換。4. 系統(tǒng)登錄圖14. 應(yīng)用層監(jiān)控中心登錄界面（1）為避免用戶數(shù)據(jù)被沒有權(quán)限的操作員修改，導(dǎo)致數(shù)據(jù)紊亂，用戶數(shù)據(jù)的配置被放在服務(wù)器后臺系統(tǒng)，需要進(jìn)行登錄，才能進(jìn)行修改。如上圖登錄界面。（2）管理人員可以在任意辦公地點(diǎn)，進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄。5. 主機(jī)服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)管理圖15. 數(shù)據(jù)管理界面登錄進(jìn)入主機(jī)服務(wù)后臺，用戶可以對終端進(jìn)行增減、狀態(tài)查詢、開關(guān)操作、查詢照明回路電流、電壓數(shù)據(jù)等。6. 系統(tǒng)時(shí)鐘WSS照明控制系統(tǒng)采用目前國際上最流行的internet時(shí)

19、鐘同步，服務(wù)器時(shí)鐘能始終保持與國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差不超過1秒，避免了采用GPS時(shí)鐘同步給用戶帶來的問題：成本高、硬件維護(hù)困難、操作使用復(fù)雜。7. 數(shù)據(jù)打印WSS后臺系統(tǒng)提供報(bào)表生成，用戶可以對照明燈光各類運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表打印。8. 操作提示如操作員在操作中心圖形界面，或者手機(jī)遠(yuǎn)程控制中，有更好的想法或者建議，請及時(shí)做好記錄，向我們反饋，我們在此表示衷心的感謝！第四章 報(bào)價(jià)概算表計(jì)算類別/序號計(jì)價(jià)項(xiàng)目單價(jià)數(shù)量價(jià)格（元）（元）監(jiān)控中心（1）DELL PowerEdge機(jī)架式服務(wù)器（4GB UDIMM, 1600 MT/s, 低壓, 單列/ 500GB 7.2k RPM SATA 6Gbps）因廠商出貨

20、配置變化較快，實(shí)際訂貨時(shí)不低于該配置52800.00 152800.00 Dell Precision（Intel 3.3G CPU）工作站計(jì)算機(jī)50萬小時(shí)無故障認(rèn)證10500.00 221000.00 工作站操作系統(tǒng)Windows 8 專業(yè)版1500.00 23000.00 服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows Server 20088000.00 18000.00 WSS城市照明控制系統(tǒng)（WSSV2，定制軟件）30000.00 130000.00 WSS服務(wù)器無線通信終端1180.00 11180.00 手機(jī)監(jiān)控終端（iPhone6/三星S6任選）6800.00 213600.00 BenQ明基EN5268投影機(jī)（含投影屏幕）7800.00 17800.00 激光打印機(jī)（Canon LBP2900）1280.00 11280.00 Huawei企業(yè)路由器4800.00 14800.00 Huawei千兆交換機(jī)3200.00 13200.00 UPS不間斷電源SANTAK 3KVA32000.00 132000.00 創(chuàng)頂網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜5800.00 15800.00 操作平臺（含配套椅子等家具）3200.00 39600.00 布線（含配件）15000