[01058434]基于新一代物联网技术的智能照明管理与分析系统

为解决传统照明信息化领域的物联网接入技术等若干难点问题，并将大数据、人工智能技术在该领域切实落地应用，构建了“基于新一代物联网技术的智能照明管理与分析系统”。采用基于PLC、LoRa和NB-IoT多模混合通信组网的新一代物联网接入技术，形成有机融合、稳定可靠的智能照明物联网通信架构，基于城市照明的海量数据，应用大数据和人工智能技术进行深度学习和数据挖掘，并关联气象、电网、交通等因素，适配城市运行规律，提升城市照明的综合管理服务水平。 智能照明经过多年的应用与发展，功能不断丰富完善，为城市照明管理提升和节能减排发挥了应有的价值，但随着新一代物联网技术的发展和照明设施规模的快速增长，以下关键问题亟待解决： 智能照明领域广泛采用电力线载波通信技术，由于照明供电网络的强衰减、强噪声，相关技术无法保证通信的稳定可靠。同时LoRa、NB-IoT等新的物联网技术发展迅速，应用越来越广泛，对多种通信技术的海量接入、融合组网提出了新的挑战。 针对以上问题，课题组在优化电力载波通信和LoRa组网的同时，业内首次提出设计一个基于电力载波通信、LoRa、NB-IoT等多模通信混合组网的多路径缠绕容错路由机制，构建了统一管理、快速接入、弹性伸缩的物联网连接管理平台。大量实践应用表明，该方法很好地解决了多种通信技术融合的问题，为构建大规模智能照明物联网提供了可靠保障。 城市照明供电电缆多埋在地下，同时具备漏电低阻抗和超大容性负载的特殊性，故障原因和种类复杂，现有电缆被盗检测技术存在定位困难、准确率不到、漏报严重等问题，电缆故障被盗割的问题长期得不到有效解决，不仅带来巨额的经济损失，更易造成重大安全隐患。 针对上述问题，课题组率先在业内提出克服漏电低阻抗、超大容性负载电缆特性的低频脉冲电流型被盗检测方法，形成电缆被盗检测专利技术和成熟产品，具备可靠性高、误报率底、免维护等优点，达到国内领先水平，应用效果良好。 智能照明领域积累了大量的基础数据和测控数据，这些数据对城市照明管理效益提升、电力资源分配、节能方案制定等方面都极具价值。但大多系统对这些数据的挖掘分析不充分，城市照明发展规划缺乏决策依据，城市照明的价值得不到充分利用和体现。 针对以上问题，课题组采用深度学习和数据挖掘的方法实现了能耗预测、故障预测、用电分析等功能，并通过对路灯节点和区域配电系统的运行数据进行分析和气象、电网、交通等数据的关联，实现按需自动调整灯光亮度和节能策略，促进城市道路照明由信息化向智能化转变。经鉴定和应用验证，技术成果达到国内领先水平，具有良好的社会经济效益。 该项目已取得专利13项，其中发明专利5项、软件著作权及产品登记60余项，主持或参与标准制定4项，其中国家行业标准3项，发表学术论文5篇，其中SCI收录1篇，EI收录2篇。 该项目产品已成功应用于省内济南，省外大同、徐州、衡东、无锡等地，近三年取得销售收入2.08亿元，利润4514万元，税收1498万元，取得显著的经济和社会效益。