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基于物联网技术的一体化景观智慧路灯——2024神灯奖最佳道路照明产品奖

道路照明产品 Road Lighting Product

发布时间:2024/3/20 9:33:38

申报项目名称(中文):基于物联网技术的一体化景观智慧路灯

申报项目名称(英文):Integrated landscape smart street lights based on Internet of Things technology

申报单位名称(中文):南京中电熊猫照明有限公司

申报单位名称(英文):Nanjing China Electronics Panda Lighting Co.,Ltd.

完成时间:2021-03-09

进入市场时间:2021-04-12

综合介绍或申报理由
一、研发背景 习近平总书记参加上海代表团审议政府工作报告时说,城市管理应该像绣花一样精细。强化智能化管理,提高城市管理标准,更多运用互联网、大数据等信息技术手段,提高城市科学化、精细化、智能化管理水平。 城市照明灯杆具有覆盖面广、分布规律和天然地理坐标特性,能够为一些公共服务终端载体提供良好的基础条件。城市路灯杆由于数量众多,遍布在城市的各个角落、间隔距离30~50米、有供电线路等无可比拟的有利条件,现已成为智慧城市建设的首选载体。 同时智慧灯杆的建设是促进城市面貌、生态环境及社会发展和谐的有效途径,智慧灯杆作为信息化的公共基础设施,在促进多个行业领域共同发展的同时还为城市居民提供安全保障及便捷的生活服务,使城市更加宜居,社会安全稳定。 针对以上行业背景及市场技术发展方向,同时结合公司产品架构及现状,南京中电熊猫照明有限公司开发了基于物联网技术的一体化景观智慧路灯。 二、技术方案 1、结构设计 照明部分与灯杆一体化设计,通过LED光源模块的嵌入,将功能性照明和景观照明有机的融合于杆体,同时通过使用双螺母连接工艺、灯臂加强筋结构以及增加关键部位材料厚度来提高灯杆的结构强度。 2、造型设计 景观路灯有别于传统的道路照明灯具,其造型需贴合景观概念,贴合地方特色,展现城市文化。本项目一体化景观路灯,造型灵感于树叶,同时配合大弯臂设计,让杆体呈现树叶摇曳姿态,动静结合。 3、照明设计 照明部分采用我司自主研发的系列LED光源模块产品。其核心特点为高光效LED光源模块设计,光效≥150lm/w,节能效果显著;通过鳍片式散热器,高导热材料、散热器表面工艺处理手段等,从传导、对流及热辐射三要素考虑,保证其散热能力,整机质保五年;专利蝙蝠翼等亮度光学设计,道路的照度均匀度及纵向均匀度远高于国标要求,体现人本照明的设计理念;专利结构防水,采用工字型胶圈及防水接头,整机IP68防护等级,满足户外恶劣使用环境。 4、系统设计 一体化景观路灯包含主灯、辅灯、补光灯、氛围灯四部分功能照明区域。通过4G.CAT1(PLC、NB-IOT等)通信技术,结合杆体内部线系统性设计,使各功能区域独立控制,适应不同场景、不同时段的照明需求,通过精细化管理,实现二次节能,节能率相较传统管理模式提升30%。 5、智慧灯杆集成设计 通过杆体搭载智慧灯控、环境监测、监控系统、wifi覆盖、多媒体信息发布、人机交互、便民充电等,满足当地的各领域的需求。 6、系统平台及数据中心 智能化管理,实时查看道路状况、故障报警、自动化巡逻、信息实时上传、收集分析,主要功能如下:自动化数据分析:根据KPI和天气等因素自动生成计划;根据完成的功能生成计划完成情况和KPI;智能化管理:网格化管理、实时监控、大数据分析与监控;自动化任务:分配任务智能化、巡检三盯智能化;多样化设备接入:单灯控制、道路监控、无人机、三遥;规范化作业安全:设备配备、安全保障、安全知识、人员服装配备;平台安全化:防病毒系统、防火墙、容灾备份。 三、实施效果 自2021年完成该项目以来,熊猫照明采取了一系列的推广举措,对相关单位提供体验服务并提供全方位的技术支持,以展会、论坛、技术交流会议、网络宣传等线上线下的形式进行宣传,阐述基于物联网技术的一体化景观智慧路灯的技术优势、解决痛点及市场前景。目前已在新疆伊宁、浙江湖州、浙江宁波、江苏南京等地形成销售,销售收入超1000万元,为企业带来了较好的经济效益。
产品缩略图
相关产品图片
主要技术参数
1.工作电压:AC220V,50Hz
2.灯杆材料:Q235钢板,≥4mm
3.照明功能:主灯、辅灯、补光灯、氛围灯
4.系统光效:≥150 lm/W
5.主灯功率:0-200W可调
6.色温:2700K-6500K可调
7.抗震等级:8级以上
8.抗风等级:12级以上(36.9m/s以上)
9.防护等级:IP65
10.可拓展功能模块:WiFi覆盖系统、人机交互系统、一键报警系统、交通指示、信息显示、环境监测、视频监控、射频识别、通知广播、充电设施等。
技术及工艺创新要点
第一创新点:无线控制技术,高效节能、精细管理
一体化景观智慧路灯包含主灯、辅灯、补光灯、氛围灯四部分功能照明区域,将功能性照明与景观照明相融合。同时,通过4G.CAT1(或PLC,NB.IOT等)通信技术,结合杆体内部线系统性设计,使各功能区域独立控制,适应不同场景、不同时段的照明需求。通过系统构建的控制器网络,可以对每一盏路灯、每一组路灯进行远程开关或调光控制,对每一盏路灯运行的电压、电流、功率、开关状态等参数进行远程实时监测,实现根据峰谷时间段或者有无人员活动等状态需求,灯具功率大小自动调整;同时具备灯具故障报警、电路故障报警、控制器故障报警、电缆防盗等报警功能。所有的控制和管理工作均通过电脑、手机等智能终端完成,无需管理人员亲临现场。实现照明运行状况自动巡检。
第二创新点:LED光源模块设计与应用,保障照明效果及可靠性
以等亮度配光作为光学设计思路,其中重点控制的指标为U0(亮度总均匀度)、UI(亮度纵向均匀度)、及TI(眩光限制阈值增量);基于结构防护理念,通过自主专利异形硅橡胶结构,实现整机IP68防护等级;基于鳍片式阵列散热结构、热传导面的粗糙度处理以及高导热部材的组合应用,保障产品的散热性能;基于高效LED光源的应用、内表面基板涂层的反射率设计、二次光学透镜的透光率优化等,相较传统光源节能50%,相较普通LED产品节能30%;通过无线通信技术,LED光源模块应用场景的精细化管理,实现二次节能,节能率相较传统管理模式提升30%。
第三创新点:一体化设计理念,功能与人文深度融合
本项目一体化及个性化的结构,让杆体以工艺品的形态将景观照明与道路照明的理念融合,既满足道路照明的需求,也展现出照明美学及城市文化。其主杆、灯臂和灯头均采用裁板、折弯和焊接等加工工艺,在灯臂上焊接了50×50方钢,交错排布,提高结构强度,保证安全性能;采用灯头与杆体一体化设计,整体造型灵感源于树叶,照明与景观理念融合;杆体上部设计有主灯和辅灯,结合无线通信技术,精细管控,按需照明;杆体中上部设计有补光灯,对主灯头光线被树枝及树叶遮挡路段,对其进行补光作用,保证道路照明效果;杆体中下部设计有琥珀色渲染氛围灯,提升照明美感。
第四创新点:道路空间整治,打通信息孤岛,提升数据应用价值
本项目可通过杆体搭载、WiFi覆盖系统、人机交互系统、一键报警系统、交通指示、信息显示、环境监测、视频监控、射频识别、通知广播、充电设施等多种功能模块,物理融合、多杆合一,多箱合一、美化城市空间环境、解决了道路空间杂乱无章、相互遮挡、侵占道路空间、影响行人通行、风格样式各异、影响城市美观、废弃杆体无管、影响城市安全的问题。通过基础共享、数据融合的感知体系架构,从源端进行数据整合、挖掘跨领域、跨行业数据关联应用,提高数据利用率,提高数据应用价值。
与国内外同类产品或同类技术的比较情况
基于物联网技术的一体化景观智慧路灯于2021年底,参加了江苏省工业和信息化厅组织的新产品、新技术鉴定(苏工信鉴字〔2021〕1221 号),经专家组评审,认定该项目达到国内领先水平。由附件对比表可以看出主要技术参数熊猫照明产品全面超越,并且在功能性照明与景观照明融合层面、节能效果、调光调色等层面,具备一定的领先性。
经济评价分析
通过市场了解,国内知名厂家的智慧灯杆在同等配置参数情况下(不含可拓展功能模块),市场销售价约4万元/套,而本项目市场销售价为3万元/套。综上从产品技术水平及销售价格都具备较强的市场竞争力。
实际运用案例和用户评价意见
智慧灯杆项目在实际运行中表现出色,得到了业主方和领导的高度评价,各级领导多次进行现场考察工作,并对智慧灯杆技术细节和整体运行情况给予了高度评价。这些项目不仅提高了城市管理的效率,还为市民提供了更多的便利服务。以下是对智慧灯杆项目实际运行的一些评价:
1、节能减排:智慧灯杆通过集成的管理系统,能够实时监控灯具的状态和环境照度,实现智能化控制,如自动开关灯和调光。这种智能控制方式有效解决了传统路灯在控制方式单一、亮灯时间不准确、故障处理不及时等问题,能够降低约70%的能源消耗。
2、提高公共安全:集成的安全摄像头和紧急呼叫按钮可以为市民提供更高的安全保障。此外,某些智慧灯杆还配备了人流统计和其他传感器,有助于城市管理者更好地了解和规划城市空间。
3、促进智慧城市建设:智慧灯杆可以作为城市物联网的节点,收集和传输各种数据,如交通流量、空气质量等,为城市管理提供有价值的信息。
4、提高生活质量:通过提供Wi-Fi热点,智慧灯杆可以帮助市民在户外更方便地接入互联网。此外,某些灯杆还配备了USB充电口,方便市民为手机或其他设备充电。
5、支持绿色交通:配备电动汽车充电桩的智慧灯杆可以为电动车主提供便捷的充电服务,鼓励更多人选择环保的交通方式。
6、增强环境监测能力:某些智慧灯杆配备了空气质量传感器,可以实时监测并报告空气中的有害物质浓度,有助于环境保护和健康预警。
7、提升城市形象:智慧灯杆作为现代科技的象征,可以提升城市的现代化形象,吸引更多的投资和游客。
综上所述,智慧灯杆项目在实际运行中表现出了显著的经济和社会效益,它们不仅提高了城市管理的智能化水平,还为市民提供了更加便捷和安全的城市生活环境。随着技术的不断进步和应用的深入,智慧灯杆在未来的城市建设和管理中将发挥更加重要的作用。
获奖、专利情况
该产品2021年成功应用于伊宁旅游发展大会的配套项目中,南京市对口支援新疆工作前方指挥组为公司颁发科技援疆先进单位奖;2022年申报“星火杯”智慧灯杆应用大赛,由江苏省照明电器协会颁发二等奖;2022年申报江苏照明奖,由江苏省照明电器协会颁发的优秀产品奖;2023年申报扬子杯照明科技奖,由江苏省照明学会颁发的技术创新奖。
专利名称:一种户外灯具使用的LED光源模块专利号:ZL201520020721.9 授权日期:2015.07.01
专利名称:一种LED光源模组专利号:ZL201821121050.6 授权日期:2018.07.16
专利名称:一种户外灯具调光调色系统专利号:ZL201922154161.7授权日期:2020.09.11
专利名称:一种户外用色温可调LED光源模块专利号:ZL202021592553.8授权日期:2021.01.05
专利名称:多功能LED路灯灯杆专利号:ZL202130194492 .3授权日期:2021.08.31
相关鉴定报告:苏工信鉴字〔2021〕1221 号

专利分类:实用新型专利,外观设计专利

是否有“智能设计”
一、系统控制设计: 一体化景观路灯包含主灯、辅灯、补光灯、氛围灯四部分功能照明区域。通过4G.CAT1(PLC、NB-IOT等)通信技术,结合杆体内部线系统性设计,使各功能区域独立控制,适应不同场景、不同时段的照明需求,通过精细化管理,实现二次节能,节能率相较传统管理模式提升30% 二、智慧灯杆集成设计: 运用智能控制手段,通过系统构建的控制器网络,可以对每一盏路灯、每一组路灯进行远程开关或调光控制,对每一盏路灯运行的电压、电流、功率、开关状态等参数进行远程实时监测,实现根据峰谷时间段或者有无人员活动等状态需求,灯具功率大小自动调整;同时具备灯具故障报警、电路故障报警、控制器故障报警、电缆防盗等报警功能。所有的控制和管理工作均通过电脑、手机等智能终端完成,无需管理人员亲临现场。实现照明运行状况自动巡检;在灯具及驱动电源上须预留可扩展的部分传感器接口,可拓展WiFi覆盖系统、人机交互系统、一键报警系统、交通指示、信息显示、环境监测、视频监控、射频识别、通知广播、充电设施等多种功能。 三、系统平台及数据中心 智能化管理,实时查看道路状况、故障报警、自动化巡逻、信息实时上传、收集分析,主要功能如下:自动化数据分析:根据KPI和天气等因素自动生成计划;根据完成的功能生成计划完成情况和KPI;智能化管理:网格化管理、实时监控、大数据分析与监控;自动化任务:分配任务智能化、巡检三盯智能化;多样化设备接入:单灯控制、道路监控、无人机、三遥;规范化作业安全:设备配备、安全保障、安全知识、人员服装配备;平台安全化:防病毒系统、防火墙、容灾备份。

特别称号奖

申报单位介绍
南京中电熊猫照明有限公司是中国电子信息产业集团有限公司于2008年12月重组南京华东电子“电工照明”和三乐电子“三乐照明”产业成立的专业照明公司,公司注册资本1.5672亿元人民币,拥有“电工”、“三乐”两个品牌,公司地址位于南京市浦口高新开发区。 南京中电熊猫照明有限公司是一家集照明产业设计、开发、制造、销售、施工、服务为一体的综合性大型国有专业企业。目前,南京中电熊猫照明有限公司是国家高新技术企业、中国照明电器协会常务理事单位、江苏省照明电器协会理事长单位、南京照明电器协会理事长单位。 南京中电熊猫照明有限公司目前具有施工资质:城市及道路照明工程专业承包一级、建筑机电安装工程专业承包一级和电子与智能化工程专业承包二级资质;市政公用工程施工总承包三级资质;电力承装(修、试)五级电力设施许可证;设计资质:照明工程设计专项甲级。 南京中电熊猫照明有限公司成立以来,始终注重科技创新、品牌维护、专业检测手段建设及技术队伍培养,现有科技人员85人,占员工人数的30%,其中:正高级工程师2人、高级工程师20人、省级首席技师1名、高级技师12名、省级工匠1名及省级技术能手9名;经过江苏省工业和信息化厅新产品新技术鉴定研发项目共81项;现有授权发明专利11件,实用新型专利75件,外观专利6件,软件著作权4件;企业研发中心2010年被江苏省科技厅授牌“江苏省绿色照明系统设计工程技术研究中心”,2012年被江苏省教育厅和科技厅联合授牌“江苏省企业研究生工作站”。
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