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海康智慧照明光环境一体化管控平台——2022神灯奖优秀智能成果奖

智能化集成系统 Intelligent integrated system

发布时间:2022/5/10 15:21:29

申报项目名称(中文):海康智慧照明光环境一体化管控平台

申报项目名称(英文):HIK Smart Lighting And Luminous Environment Integrated Control Platform

申报单位名称(中文):浙江意博高科技术有限公司

申报单位名称(英文):ZHE JIANG EBOY TECHNOLOGY CO.,LTD.

完成时间:2020-10-10

进入市场时间:2020-10-19

综合介绍或申报理由
一、综合介绍 本项目目标是升级城市景观照明建设行业的运营模式,整合单一城市系统间多层级不同归属的运行状态,在实现区域景观照明统计平台化集中联网实时控制的基础上,进一步实现城市级别的三维动态实时演绎。 1.景观照明设计:对三维地图及模型进行动态渲染,模拟展示逼真的景观照明效果,精确展现灯光秀等节目方案编排、设计效果,展现城市的美丽夜景。实现了真正的“所见即所得”的设计初衷,对设计的细节部分可以清晰、真实的呈现。 2.景观照明实际展示管理:通过3D GIS地图展示引擎的图形渲染操作能力,基于3D GIS城市地图,结合实时采集数据,媒体展示数据、视频监控数据等,实现城市景观照明的三维可视化管理,生动立体地呈现景观照明开关状态、运行场景、综合工况以及各类统计数据。 3.能耗分析:对景观照明总体能耗状况进行采集、监测以及显示,通过将各个照明分区、照明建筑的能耗数据进行汇总,实时对上海市全市的景观照明实时能耗状况进行监测,并将相关数据展示给用户。 二、申报理由 城市景观照明是通过写意的手法用灯光重塑城市景观在夜间的形象,为人们的夜间生活提供一个安全、舒适、浪漫的光环境,展现城市夜间的独特魅力。随着城市经济的快速发展和老百姓的审美意识提高,城市景观照明已成为城市规划中不可或缺的一部分。城市夜景照明在一定程度上,成为了展示城市形象的窗口和衡量城市总体发展水平的标志之一。它作为城市规划和建设的一项重要内容,既反映了一座城市经济繁荣的程度,又折射出城市的文化气质和文明程度,已越来越受到政府部门的重视和社会各界的关注。 1.对人们生活习惯的影响 灯光给人们带来了持续稳定的光明,人们逐渐的开始追求精神文化的提升,城市景观照明让老百姓在夜晚走出家门,聚集在公园中或散步、或广场舞休闲、或欣赏城市夜景,2008年以后中国城市景观照明的飞速建设给老百姓也增加了非常多的夜间休闲空间。让人们在夜晚去逛商场、看电影、吃夜宵等夜间的活动,改变了千百年以来人们日落而息的生活轨迹。资料显示,在中国,上海夜间商业销售额占白天的50%,北京王府井出现超过100万人的高峰客流是在夜市,重庆2/3以上的餐饮营业额是在夜间实现的,广州服务业产值有55%来源于夜间经济。在中国东部沿海地区、长三角和珠三角地区,各地都把发展夜间经济作为推动城市发展上水平、出品位、生财富的重要抓手,大力培育有影响力的特色夜生活街区和大型文化娱乐中心区,努力扩大夜消费、丰富夜生活、繁荣夜经济,倾力打造一座座的不夜城。 2.对城市形象的影响 城市景观照明改变了城市印象,城市景观照明建设的较好的城市都给人留下了深刻的印象。 例如上海作为一座现代化的大都市,海纳百川的胸怀和追求卓越的活力一直以来为世界所瞩目。改革开放40年来,上海景观照明事业迅速发展,流光溢彩的灯光夜景,成为上海一道靓丽的风景线。从上世纪90年代起,看外滩夜景是国内外游客到上海的必选项目,在 “APEC会议”“上合组织峰会”“世博会”等重大国际活动中,上海的景观照明更是给中外嘉宾留下了深刻的印象。 国外的城市比如:巴黎、美国拉斯维加斯、迪拜、新加坡、里昂灯光节等都市景观照明提升城市形象的好案例。好的城市夜景让城市的夜晚更加灵动、让市民更加具有活力、让城市文化更加具有韵味。 3.对城市经济的影响 城市景观照明延长了人们的休闲娱乐时间,在这个休闲娱乐时间内人们就会增加消费,拉动社会的需求; 在景区内景观照明的回报可能较为明显。有景观照明的公园内更加能吸引人群,延长入园观赏时间和消费时间。近几年兴起的文旅项目大多增加了景观夜游的部分,有夜游门票的直接收入、有地价房价升值的收入、内部展览经营的收入等都是景观照明带来的收益。看到的景观亮化五光十色,动态智能,但是背后真实的控制却非常落后混乱。 城市景观照明延长了人们的休闲娱乐时间,在这个休闲娱乐时间内人们就会增加消费,拉动社会的需求; 在景区内景观照明的回报可能较为明显。有景观照明的公园内更加能吸引人群,延长入园观赏时间和消费时间。近几年兴起的文旅项目大多增加了景观夜游的部分,有夜游门票的直接收入、有地价房价升值的收入、内部展览经营的收入等都是景观照明带来的收益。 4.提前进行项目评估质量,减少设计缺陷而带来的不可弥补损失   通过三维模拟能够实时地对规划项目进行真实的“再现”,很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发现,大大减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾。 5.提高公众参与度和部门协同作业 使得各部门能通过统一的角度,全方位,实时互动真实地看到规划效果获得前所未有的直观感受,这是传统手段如普通动画、效果图、平面图等所不能达到的。
项目缩略图
相关项目图片
主要技术参数
本平台围绕景观亮化、功能照明、综合空间三大业务,应用系统设计由城市照明管理系统、实时视频管理系统和数据处理及申报系统、移动终端展示系统和综合空间应用组成,基础支撑作为通用功能平台。 一、基础支撑系统主要包括;系统管理实现权限、区域和用户管理;协同管理实现故障通知管理;服务管理实现数据、应用和通信服务建设;日志管理;实现操作和运行日志查询。 1)角色和用户:系统支撑平台主要用户包括系统管理员、管理人员和业务人员和第三方应用系统。 2)首页:平台首页根据系统权限显示平台各大子系统并提供各子系统进入路径,显示提供用户设置和注销按钮。主要功能项包括子系统展示点击可进入各子系统;用户登录和注销实现用户名修改和注销退出;系统设置进行用户、权限和区域管理功能。 3)系统管理:实现平台统一用户和统一认证,包括权限管理、区域管理和用户管理。角色管理配置平台页面的显示菜单信息以及菜单对应的操作权限数据;区域管理配置不同用户管理的设施所属的区域数据;用户管理对用户进行权限和区域授权,分配对应的角色和区域。 4)协调管理:实现在各类情况下,通知用户重要故障的功能。主要功能项为故障通知,重要故障信息通过系统通用模块、显眼标识显示故障数量,用户点击可查看时间故障情况; 5)日志管理:记录和显示用户的登录和操作记录以及系统的运行记录,方便后期进行系统情况分析。主要功能项:登录日志记录用户登录情况,包括用户名、登入和登出时间和ip地址;操作日志,记录用户使用系统过程中进行的操作记录,包括用户名、操作时间、模块、ip地址和日志类型;运行日志,记录系统自动运行任务记录。包括用户名、操作时间、任务名和日志类型。 二、景观照明管理系统:景观照明管理系统实现跨区域的景观照明和媒体屏管理,包括从基础设施的管理,到实时监控实时操作控制,方案的制定和方案下发;通过综合联动,也可以实现景观照明和媒体屏方案的综合管理下发,并通过摄像头设备查看设施设备的执行情况,极大的拓展了方案执行的可视化,通过摄像机及其辅助设备直接查看现场情况。还通过GIS地图对景观设施的位置状态查看,报警查看,能耗统计的分析等,形成了可视化的智慧照明解决方案。 1)设施管理:通过信息化手段把平台接入设施管理起来,进行增删改查操作,实时掌握现场设施相关的属性情况。通过信息化手段把城市景观照明设施管理起来,利用地里信息系统把设施位置与实际设备资产进行管理,为维护和管理提供科技手段。主要功能项包括基础数据管理对平台基础设施数据进行分级管理,进行增删改查;设施统计对平台的设施进行综合统计、分类统计;服务器管理对平台系统服务器进行管理设置; 2)景观实时监控:景观实时监控主要针对强电控制器、单点的在线状态、设备状态、开关灯时间、电流电压等进行数据实时采集。并控制集中控制器、单点的开关灯状态,调光的操作。 3)Led联动:Led联动监控主要针对弱电控制器、单点、媒体屏的在线状态、设备状态、电流电压等进行数据实时采集。并控制控制器、单点的开关灯状态,调光,控制媒体屏的方案执行,下发。场景管理是对弱电控制器、分控器、单点的一个任务执行操作设置,并把多个任务组成一个方案,下发到需要的设备中。节目管理是针对媒体屏节目的添加和节目执行时间的设置。 4)综合联动:对平台设施的景观实时监控(强电)和led联动监控(弱电)的方案进行组合联动下发,实时查询方案的执行情况。综合联动方案涉及强电和弱电综合方案的实现,强电负责具体的开关,而弱电实现具体节目的播放和形式,二者结合起来,最终实现综合联动效果。 5)GIS管理:将景观设施通过gis地图方式展示,主要包括设施位置、亮灯率、故障率、在线率。 6)报警管理:系统通过分析遥测、遥信数据,可检测出设备存在的故障或异常并生成报警记录,报警记录会永久保存,以供查询、统计、分析;同时,报警信息会通过多种方式(短信、声音、信息提示窗口)告知用户。 7)历史数据管理:实现运行历史数据,故障历史数据查询和分析。 8)能耗管理:照明能耗管理实现对全市所有照明变压器及控制箱的实时能耗监测与管理,实现汇总分析与比较,为市照明电费支出与节能提供决策依据。 9)运行质量管理:运行质量管理,是对系统设施的运行状态和设备的运行数据进行日、月、年统计分析,更直观的展示系统的运行情况。 三、实时图像管理系统 概述:实时图像管理系统实现跨区域的图像采集以及管理等, 实时图像管理包括基础设施管理,监控播放系统和gis展示;通过图像管理系统, 既可以实现内部、外部图像资源的接入,也可以实现通过网络进行图像资源分发共享和二次分析应用,极大的拓展了图像监控的适用广度和深度。通过摄像机及其辅助设备直接查看被监视的场所的现场情况,把监视场所的图像及声音同时传到监控中心,使被监视的场所的情况一目了然,便于及时记录和处置异常情况。 用户和角色:实时图像管理系统主要用户包括系统管理员、一般管理人员和业务人员。 1)基础设施管理:实现视频所需基础数据管理,包括摄像头管理和流媒体服务器管理。 2)监控管理:实时监控摄像头的状态和现场情况,并对历史摄像进行管理。 3)gis管理:将摄像头通过gis地图方式展示,主要包括设施位置、状态、属性展示、实时播放控制。
技术及工艺创新要点
一、项目技术 本平台是一个以城市为单元的智能景观照明控制系统,其按照物联网模型设计,通过有线和无线通信技术,能够将整个城市景观灯光完美整合在一个控制平台,通过实时互联,远程控制与管理,远程监控和三维可视化操作,可实现以城市为单位的超大体量景观照明的智能节能管理,。同时,本系统以互联网思维、物联网技术,实现城市照明控制系统的智能化、节能化、智慧城市管理一体化,在实现智慧城市管理的智能性、节能性、服务性、经济价值的同时,通过收集的数据进行大数据分析,为城市管理者决策提供科学依据,符合现代城市照明发展的必然趋势,具备开展的必要性,所形成的技术成果,将大大促进智慧城市的建设进程。 与现有技术相比,本平台将各区的控制中心终端进行整合集中控制,解决了原先缺乏整体性、一致性及协调性,碎片化严重,数据难以综合统计的问题。同时,运用三维技术展示的实时模拟灯光秀,在平台上就能全方位看到上海景观照明的亮灯情况,既解决了传统技术无法事先模拟亮灯的弊端,也满足了监控中心能了解各区域实时亮灯情况的需求。 系统功能模块以及功能描述: 1.景观照明实时联网控制功能 三级以上控制及管理方式,单体分控、区域联动、一键总控。 2.矩阵集控功能 通过集控可实现对多个项目的统一控制,用户可根据亮灯需求自主选择所需集中管控的项目,并选择相应的场景模式。 3.三维灯光秀模拟功能 城市景观照明的可视化管理,生动立体地呈现景观照明开关状态、运行场景、综合工况以及各类统计数据。 4.全局、分区能耗实时监测数据 对上海市景观照明总体能耗状况进行采集、监测以及显示,通过将各个照明分区、照明建筑的能耗数据进行汇总,实时对上海市全市的景观照明实时能耗状况进行监测,并将相关数据展示给用户。 5.能耗数据分析 对景观照明分区、建筑物、回路的能耗用量计算统计分析,并可以根据区域、时间进行分区分时统计,以及对比分析功能,为照明节能减排,能耗成本规制,用电量补贴等提供依据,并为未来的灯具选型,景观照明建设项目理想提供科学数据支撑。 二、涉及的关键技术 1.大规模三维GIS数据的高效组织管理模式 传统三维GIS 可视化系统由于采用一次性装载的数据组织管理方式,能处理的数据量受限于计算机内存和显存的大小,而且数据和软件常常还要绑定,难以充分发挥系统应用效能。针对这些技术瓶颈,一方面在最基本的模型表示和数据结构上通过标准化进行统一,尽量减少运行时不同格式模型的转换导致的时间和空间浪费;另一方面,在系统研制上主要是发展三维GIS 特有的数据组织模式和相应的空间索引结构,以及动态调度机制。同时,采用高精度校时协议,定时对平台内终端进行校时。 2.利用内存数据通道技术实现高动态实时显示能力 通过引擎对内存实时状态数据空间的管理,使得实时状态数据通过内存通道直接传递给图形绘制模块,避免了普通数据通过文件方式传递数据造成的磁盘I/O操作瓶颈,做到与实时数据显示应用的紧密结合,根据实时系统提供的实时信息改变图形元素的显示属性,实现动态拓扑着色,动态模拟数据实时显示等。通过三维引擎对内存实时状态数据空间的管理,使得实时状态数据通过内存通道直接传递给图形绘制模块,避免了通过文件方式传递数据造成的磁盘I/O操作瓶颈,做到与实时数据显示应用的紧密结合,根据实时系统提供的实时信息改变模型的材质、位置、动作等属性,实现动态模拟数据实时显示等。 通过3D GIS地图展示引擎的图形渲染操作能力,基于3D GIS城市地图,结合实时采集数据,媒体展示数据、视频监控数据等,实现城市景观照明的三维可视化管理,生动立体地呈现景观照明开关状态、运行场景、综合工况以及各类统计数据。 3.利用总线适配器实现接口标准化 通过总线适配器对各景观照明终端硬件扩展,实现对景观照明动态控制终端、景观照明分路控制终端和景观照明集中控制等多系统进行联动控制,将系统接口进行标准统一和协议总线化,一键式触发控制,智慧照明控制管理中心对多栋楼宇进行整体控制、单体控制、编组控制等多种控制场景。 4.利用优化渲染技术来减少实时网络流量 支持多种LOD(LevelOfDetail细节层次)处理,包括模型LOD,纹理LOD,DEM高度数据LOD,卫星影像LOD处理,在不影响渲染效果的情况下大大减少了GPU负担,增加了系统对数据的承载量。 5.信息数据安全 城市景观照明综合智能管控平台向各区域总控传输的重要控制数据信息将通过专网通信,并进行授权认证,使用安全等级较高的非对称加密算法,在保证数据传输稳定的同时由综合智能管控平台通过加密算法赋予重要传输数据单独秘钥,传输至每个区域总控制中心时再由每个区域独特且非对称的秘钥进行数据的解读及应用,保障了重要数据传输的高度安全性。 三.创新点 1.全程3D可视化设计,改变设计思维模式,实现了真正的“所见即所得”的设计初衷。 2.改变以往通过工艺图、数据列表、数据表单的控制和管理界面将无法满足大量数据的刷新和展示效果 实时获取现场设备状态信息,及时更新可视化材质,将各类数据直观的在建筑信息模型上进行叠加显示,提高管理效率,简化管理难度。 3.实现大场景统一动态灯光控制,改变以往灯光的动态艺术设定,缺乏整体性、一致性及协调性,碎片化较为严重等现象。 目前各城市已经形成了覆盖市中心各区域的景观灯光监控网络,可以无线远程控制灯光开启、闭合以及对灯光的动态艺术设定,缺乏整体性、一致性及协调性,碎片化较为严重。在数据互联互通的准确性、一致性和实时性方面将无法满足城市级景观照明灯光秀呈现效果,从而在控制时序上难以保障一致性,无法支撑大场景动态灯光控制。存在相邻区域内景观照明风格协调性欠缺的现象,也不可避免的出现了一些亮度过高、色彩不宜、构筑物夜景形象与城市整体形象不符等现象。 4.提供统一接口,实现总控平台集中整合统一管理 在城市中各个区域采用自主管理,所以使用的景观照明设备品牌、种类多样,没有统一的协议标准和通信接口,城市的管理方难以对设备进行统一的控制和管理,所以各自为政,想要进行统一管理就需要对各个区使用的产品进行协议的对接。 在同传感器的通信接口方面,目前是采用标准工业控制协议实现对传感器的 数据读取,技术和应用方面都比较成熟,但是对于具体的读取内容,数据的存放地址等需要进一步规范。在照明灯具控制总线接口方面,现有终端对主流照明控制总线和协议具备一定的接入能力,但在接口数量,接口种类以及可接入的灯具数量上还有提升空间。 在建设城市级管理平台后,强大的兼容性、良好的协议、接口兼容性不仅可 使各系统之间的数据实现共享、应用实现互动,更能保障系统的稳定运行。 5.数据深度分析与利用 实时能耗监控分析,对前端灯具等设备的用电量数据,如设备电压、电流、 功率等基本信息,数据收集后进一步的数据分析,为节能降耗提供数据支撑。景观照明能耗使用状况既可以对景观照明的实时工作状况提供辅助的数据验证来源,也是政府职能管理部门用于进行用电补贴和用电量统计的主要支撑数据。
经济评价分析
一、可行性分析 1.企业介绍 2.市场基础 二、经济效益分析 项目执行期内可以累计实现营业收入2000万元,实现利润200万元,缴税130万元。 项目经济效益分析 第一年 (项目完成当年) 第二年 第三年 经营收入(产值)(万元) 2000万元 2800万元 4000万元 利润(万元) 200万元 280万元 400万元
实际运用案例和用户评价意见
案例一:贵州赫章 智慧城市智慧照明子系统 项目背景:以智慧灯网新型基础设施构建的“大扶贫、大安全、大发展”智慧城市典范。 项目特点:以智慧灯网完整构建智慧城市物联感知体系,为垂直应用提供结构化数据支撑。 项目成效:节电效率70%;路灯杆、监控杆、交通杆共杆设计;通过“海康光环境一体化平台”,实现城市照明和景观亮化一张图统一管理、统一运维。 案例二:浙江衢州 道路照明及景观照明升级改造工程 对衢州市道路照明以及景观亮化设备全面智慧化管控与节能升级改造,同时将打造3条综合杆试点道路,为衢州道路合杆起到探索与示范作用。 项目规模:安装1.1万个单灯控制器、315台集中控制器。 项目成效:实现对近2万盏路灯以及景观照明设备的智慧化管控,综合杆的建设将对道路杆体资源进行整合,减少重复建设,改善市容市貌。 案例三:浙江长兴 一期、二期道路照明控制工程 项目背景:长兴县节能改造项目2万盏LED路灯全部替换传统路灯,同时提出智能化管理需求,建设道路智能照明系统。 项目规模:全区总计260个集中控制器,2400个单灯控制器结合建设。 项目特点:路灯网与城管网相结合的海康光环境一体化物联网示范项目。 项目成效:节能率70%,实现远程控制和智能管理,节省大量管理及维护成本 案例四:浙江湖州 智慧织里项目 项目背景:智慧织里综合运营管理平台是智慧织里三期项目的组成子项,旨在为织里镇政府打造一个集成化、可扩展的数据治理与应用的综合性平台。 项目规模:以海康光环境一体化平台为基础搭建智慧织里综合运营管理平台,硬件投入9500多个单灯控制器,220台集中控制器 项目成效:以海康光环境一体化管控平台为基础,实现了织里镇道路照明和景观楼宇照明的集中一体化管控。通过综合运营管理平台数据接入、交换、整理的能力,实现织里镇多个业务子系统数据的汇聚、存储,沉淀为织里镇政府的重要数据资产。通过存储数据的清洗、分析,为织里镇各业务部门提供综合性的数据共享、数据应用与数据展示。
获奖、专利情况
第一年 (项目完成当年) 第二年 第三年 软件著作权 2 2 3 发明专利申请 1 1 1
申报单位介绍
浙江意博高科技术有限公司(以下简称“意博高科”)成立于1989年,系中国电子科技集团(2018年财富500强第388位)全资子集团——中电海康集团的国有控股公司,国家高新技术企业,省级专利示范企业,浙江省照明电器协会理事单位。智能制造基地位于浙江省德清县乾元镇,占地2万平方米。意博高科是国内领先的智慧照明物联网解决方案提供商,始终致力于智能照明产品、控制系统及软件平台的研发、生产及销售。 公司现有员工700余人,其中研发人员70多人,依托市级企业研发中心及中电海康研究院智慧照明事业部的技术支撑,可面向公共、家用及商业多场景,提供前端智能照明设备、智能控制系统及IoT平台等一站式产品及解决方案。公司拥有自主知识产权,已累计申请专利130余项,其中发明专利21项(授权7项)。产品获得UL、FCC、CE、GS、TUV、CCC等国际及国内标准认证,产品质量稳定可靠,畅销世界30多个国家和地区。在国内也已落地智慧城市、智慧路灯等公共智能照明项目30余个,获得市场认可和广泛好评。 2019年10月23日,意博高科被福布斯中国评选为《2019福布斯中国AIoT百强企业》。
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