Đèn đường thông minh là hệ thống chiếu sáng đô thị được xây dựng dựa trên nền tảng công nghệ Internet vạn vật (IoT – Internet of things), cho phép người dùng giám sát, điều khiển và quản lý toàn bộ mạng lưới chiếu sáng từ xa và theo thời gian thực.
Cơ chế hoạt động của đèn đường thông minh
Thu thập dữ liệu qua cảm biến
- Cảm biến ánh sáng: Giám sát cường độ ánh sáng tự nhiên, cho phép đèn tự động BẬT/TẮT và điều chỉnh mức sáng phù hợp theo điều kiện ngày/đêm hoặc thay đổi đột ngột.
- Cảm biến chuyển động: Đóng vai trò then chốt trong việc tiết kiệm năng lượng, bằng cách phát hiện người hoặc phương tiện để tăng độ sáng tại khu vực cụ thể và giảm sáng khi không có hoạt động.
- Cảm biến thời tiết: Theo dõi các yếu tố như mưa, sương mù để hệ thống có thể chủ động tăng cường độ chiếu sáng, đảm bảo tầm nhìn và an toàn giao thông.
- Các cảm biến tích hợp (tùy chọn): Mở rộng chức năng thành cột đèn thông minh (Smart Pole) bằng cách tích hợp thêm các cảm biến môi trường (như chất lượng không khí, nhiệt độ), cảm biến giao thông (đếm lưu lượng xe), hoặc cảm biến âm thanh (phát hiện sự cố).
Bộ điều khiển trung tâm
- Bộ điều khiển trung tâm đóng vai trò là bộ não, quản lý luồng dữ liệu và ra quyết định điều chỉnh ánh sáng. Theo đó, dữ liệu từ các cảm biến được truyền về một bộ điều khiển trung tâm thông qua mạng không dây (ví dụ: Zigbee, LoRaWAN, mạng di động).
- Bộ điều khiển trung tâm sử dụng các thuật toán thông minh để phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định điều chỉnh độ sáng của từng đèn hoặc nhóm đèn.
- Người quản lý có thể giám sát và điều khiển hệ thống từ xa thông qua phần mềm quản lý.
Điều chỉnh cường độ sáng (Dimming)
- Dựa trên dữ liệu thu thập và phân tích, bộ điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến từng đèn để điều chỉnh độ sáng theo thời gian thực.
- Điều chỉnh theo Nhu cầu: Đèn sẽ tự động tăng cường độ sáng khi phát hiện mật độ giao thông hoặc người đi bộ cao, và giảm sáng đáng kể vào những giờ thấp điểm, tối đa hóa khả năng tiết kiệm điện năng.
- Điều khiển theo Lịch trình: Hệ thống cũng cho phép thiết lập các kịch bản chiếu sáng cố định dựa trên thời gian mặt trời lặn/mọc hoặc các khung giờ cụ thể trong ngày.
- Quản lý Từ xa: Người vận hành có thể giám sát toàn bộ hệ thống và thay đổi lịch trình chiếu sáng tức thời thông qua giao diện phần mềm quản lý.
Giám sát và quản lý dữ liệu
Khả năng truyền tải và quản lý dữ liệu là chìa khóa để vận hành hệ thống đèn đường thông minh một cách tối ưu:
- Giám sát thời gian thực: Hệ thống đèn đường thông minh được trang bị khả năng truyền tải dữ liệu liên tục về bộ điều khiển trung tâm,cung cấp thông tin chi tiết về trạng thái của từng đèn (tình trạng bật/tắt, mức độ sáng, hiệu suất tiêu thụ)
- Tối ưu hóa bảo trì: Nhờ khả năng phát hiện và cảnh báo sớm các sự cố (như lỗi bóng đèn, dao động điện áp) ngay khi chúng xảy ra, người quản lý có thể khoanh vùng chính xác vị trí và lên kế hoạch bảo trì tự động, giúp giảm đáng kể chi phí và thời gian khắc phục sự cố.
- Dữ liệu chuyên sâu: bên cạnh việc quản lý hệ thống chiếu sáng, dữ liệu thu thập từ hệ thống còn tạo ra một nguồn thông tin có giá trị, được dùng để phân tích lưu lượng giao thông, giám sát chất lượng môi trường, hoặc làm nền tảng mở rộng cho các dich vụ đô thị thông minh khác trong tương lai.
Đèn đường thông minh – Giải pháp NEMA
Bộ điều khiển NEMA trong hệ thống đèn đường thông minh được sử dụng như một giao diện tiêu chuẩn để gắn các thiết bị điều khiển và truyền thông thông minh lên bộ đèn đường.
Thông số kỹ thuật bộ điều khiển NEMA
- Điện áp đầu vào: 100 – 277 VAC 50/60Hz
- Công suất tiêu thụ: 3W
- Công nghệ kết nối: LoRa-MESH
- Nhiệt độ hoạt động: -30 độ C – 85 độ C (hiệu năng khi vượt ngưỡng giảm còn 85%)
- Hiệu điện thế chỉnh cường độ sáng: 10VDc, 15mA
- Dòng điện đi tối đa đi qua Relay: 20A
- Kích thước: D85 x H123mm
- Trọng lượng: 280g
- Chống xung điện áp: 6KV
- Chỉ số kháng bụi, kháng nước: IP67
Kết nối và lắp đặt chuẩn hóa
- Tiêu chuẩn hóa: Ổ cắm NEMA tuân thủ tiêu chuẩn ANSI C136.41 của Mỹ, cung cấp một phương thức kết nối đồng nhất và phổ biến trong ngành chiếu sáng ngoài trời.
- Lắp đặt Plug-and-Play: Bộ điều khiển NEMA cho phép lắp đặt các Bộ điều khiển đèn (Controller) thông minh một cách dễ dàng theo kiểu cắm và chạy (plug-and-play) lên đèn đường LED hiện có hoặc mới, đặc biệt là các đèn đã được thiết kế để sử dụng cảm biến quang (photocell) tiêu chuẩn NEMA.
- Dễ bảo trì: Cấu tạo dễ tháo rời của ổ cắm NEMA giúp việc thay thế, bảo trì hoặc nâng cấp bộ điều khiển trở nên nhanh chóng và ít tốn kém hơn.
Chức năng bộ điều khiển NEMA
- Giám sát dữ liệu: Giám sát điện áp, dòng điện, công suất thực (Active Power), công suất.
- Thống kê dữ liệu: Thời lượng công suất, biến thiên thông số điện, thống kê năng lượng điện.
- Đầu ra điều khiển: Chức năng điều khiển relay đơn, dung lượng tiếp điểm relay AC250V/10A.
- Điều khiển tự động: 2 chế độ điều khiển thời gian (Timing Control) và 3 chiến lược điều chỉnh độ sáng theo nhóm (Dimming Strategies).
- Điều chỉnh độ sáng chính xác: Hỗ trợ điều chỉnh độ sáng 0−10V, 0−5V với độ chính xác 1%.
- Đồng hồ sau khi mất Điện: Tiếp tục chạy đồng hồ trong hơn 2 ngày sau khi mất điện.
- Cảnh báo bất thường: Với chức năng giám sát trạng thái hoạt động của đèn tải (load luminaire).
- Truyền thông dữ liệu: LORA MESH
Chức năng nền tảng
- Hỗ trợ phần mềm WEB, Ứng dụng Di động (Mobile APP) để đọc các thông số của thiết bị giám sát.
- Có thể điều khiển thủ công công tắc (bật/tắt) và độ sáng của đèn.
- Có thể đọc và gửi các chiến lược BẬT/TẮT và điều chỉnh độ sáng, và chạy theo đó một cách tự động.
- Có thể đọc và gửi các thông số thuộc tính khác nhau của thiết bị.
- Thiết bị có thể được nâng cấp từ xa bằng phần mềm đi kèm.
Đèn đường thông minh – Giải pháp HEC IoT
Giải pháp HEC IoT (High Efficiency Control IoT) trong hệ thống đèn đường thông minh, sử dụng bộ điều khiển đèn (Luminare Controller Unit – LCU) gắn trong, kết hợp với công nghệ LoRa MESH là một phương pháp quản lý và vận hành chiếu sáng đường phố tiên tiến, tập trung vào hiệu suất cao và khả năng mở rộng.
Cấu trúc Giải pháp HEC IoT
Giải pháp này bao gồm ba thành phần chính hoạt động phối hợp với nhau:
Bộ điều khiển đèn đường gắn trong (Internal LCU)
Vị trí: Bộ điều khiển này được lắp đặt bên trong thân đèn (luminaire) hoặc trong khoang đấu dây của đèn, thay vì sử dụng bộ điều khiển gắn ngoài tiêu chuẩn NEMA.
Chức năng:
- Điều khiển: Quản lý việc bật/tắt và điều chỉnh độ sáng (dimming) của đèn LED thông qua giao thức như 0-10V hoặc DALI.
- Thu thập Dữ liệu: Đo lường và giám sát các thông số hoạt động của đèn như công suất tiêu thụ (kWh), dòng điện (A), điện áp (V), và trạng thái lỗi (như hỏng hóc, quá nhiệt).
- Giao tiếp: Kết nối với Anten và Module LoRa MESH để truyền/nhận dữ liệu.
Anten và Module LoRa MESH
- Module LoRa MESH: Đây là trung tâm truyền thông của giải pháp. Nó sử dụng công nghệ LoRa (Long Range) cho phạm vi phủ sóng rộng và tiêu thụ năng lượng thấp.
- MESH Networking: Khả năng MESH cho phép các bộ điều khiển đèn (LCU) hoạt động như các nút mạng (node), truyền dữ liệu qua lại giữa các đèn lân cận. Nếu một đèn không thể truyền trực tiếp đến trạm trung tâm (Gateway), nó sẽ chuyển tiếp dữ liệu qua các đèn khác, tạo thành một mạng lưới tự phục hồi và mở rộng (self-healing, scalable).
- Anten: Anten được thiết kế để tối ưu hóa việc truyền và nhận tín hiệu LoRa, đảm bảo kết nối ổn định và phạm vi phủ sóng xa giữa các đèn và Gateway.
Cơ chế truyền thông tin “trực tiếp” về máy chủ
Gateway (Lora Concentrators – Bộ tập trung dữ liệu LoRa): Đóng vai trò là bộ chuyển đổi giao thức và cầu nối vật lý: Nhận tín hiệu vô tuyến LoRa (từ các Bộ điều khiển đèn gắn trong – LCU), sau đó chuyển đổi tín hiệu LoRa đó thành gói dữ liệu IP (Internet Protocol) và gửi thẳng tới Máy chủ Mạng (Network Server) qua đường truyền Internet (4G/5G). Gateway không thực hiện xử lý logic nào (như giải mã, phân tích, hay đưa ra quyết định điều khiển). Nó chỉ đơn thuần chuyển tiếp gói tin một cách trong suốt. Điều này khiến dữ liệu có vẻ như đi trực tiếp từ đèn đến Máy chủ Ứng dụng để xử lý, duy trì độ trễ thấp.
Máy chủ Quản lý là trung tâm xử lý duy nhất:
- Phân tích & Điều hành: Toàn bộ quá trình giải mã, xác thực, phân tích dữ liệu và gửi lệnh điều khiển ngược lại đều được thực hiện tại Máy chủ Quản lý trung tâm (CMS).
- Mô hình này tạo ra một kênh truyền tải logic trực tiếp, nơi dữ liệu thô từ đèn được đẩy thẳng tới ứng dụng cuối cùng trên máy chủ mà không cần một tầng xử lý phức tạp nào ở Gateway.
Ưu Điểm Giải Pháp HEC IOT
- Độ trễ Thấp (Low Latency): Việc bỏ qua xử lý cục bộ tại Gateway giúp giảm độ trễ, cho phép điều khiển và giám sát theo thời gian thực nhanh hơn.
- Bảo mật Tập trung: Toàn bộ dữ liệu được quản lý và bảo mật tại Máy chủ trung tâm, giúp dễ dàng kiểm soát và cập nhật hệ thống.
- Mở rộng Đơn giản: Gateway được coi là một điểm truy cập cơ bản, giúp việc mở rộng mạng lưới chỉ tập trung vào việc thêm các bộ điều khiển đèn mới và đảm bảo vùng phủ sóng.
Giải pháp này tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu từ đèn về máy chủ, biến mạng lưới chiếu sáng thành một mạng lưới cảm biến/điều khiển IoT có khả năng truyền tải dữ liệu hiệu suất cao.
Thiết bị HEC-J05A-LORA (LoRa Concentrator)
Thông số kỹ thuật
- Điện áp đầu vào: 100-277Vac
- Công suất định mức: Khoảng 5W
- Truyền thông: 4G & LoRa-MESH
- Giao diện Antenna: N-J
- Điều khiển đèn: 1920PCS Max, 256 Nhóm
- Nhiệt độ làm việc: -20°C đến 60°C
- Độ ẩm môi trường: <85%
- Cảm biến tích hợp: Nhiệt kế, GPS (tùy chọn)
- Thiết bị ngoại vi có thể kết nối: Cảm biến độ rọi, cảm biến lưu lượng xe, cảm biến mực nước, báo động đột nhập
- Kích thước sản phẩm: 188*160*60mm (không bao gồm antenna).
Chức năng thiết bị
- Kết nối mạng: Hỗ trợ các chế độ 4G và RJ45.
- Truyền thông: Hỗ trợ giao tiếp LoRa-MESH.
- Điều khiển bộ tập trung: Hỗ trợ điều khiển nhóm và điều khiển độ sáng đơn lẻ. Hỗ trợ chiến lược làm việc theo thời gian bật/tắt nguồn và thời gian Greenwich.
- Mở rộng thông minh: Hỗ trợ mở rộng cho nhiều loại thiết bị thông minh, chẳng hạn như: giám sát dòng điện, giám sát rò rỉ, khóa cửa thông minh, đồng hồ đo điện thông minh, giám sát cường độ ánh sáng, v.v.
Bộ điều khiển đèn đơn
Thông số kỹ thuật
Điện áp đầu vào: 100–277Vac.
Công suất tiêu thụ: <3W.
Kết nối mạng: công nghệ LoRa-MESH
Nhiệt độ hoạt động: -20°C đến 60°C.
Độ ẩm môi trường: <85%.
Cáp điều chỉnh độ sáng: Điện áp đầu ra <10V, dòng điện đầu ra <15mA.
Khả năng chịu tải rơ-le: <20A.
Kích thước: 135 × 49 × 40 mm
Khả năng chống sét lan truyền: 7KV.
Tiêu chuẩn chống nước/bụi: IP67
Trọng lượng: 800g.
Bộ điều khiển đèn LED IOT đa năng
Khác với bộ điều khiển đèn đơn, bộ điều khiển đèn LED IOT đa năng tích hợp bộ nguồn đèn vào cùng, giúp tối ưu hóa không gian lắp đặt và thời gian đấu nối.
Thông số kỹ thuật
Truyền thông: Cat-1, LoRa, RS485 (Tùy chọn).
Giám sát: Dòng điện đầu vào, Điện áp, Công suất, Nhiệt độ, v.v. trong thời gian thực.
Điều khiển từ xa: Tải lên dữ liệu và điều khiển từ xa đèn đường.
Định vị lỗi: Định vị chính xác lỗi của đèn chiếu sáng.
Điện áp đầu vào: 120-277Vac 50/60Hz.
Bảo vệ an toàn: SCP, OTP, OVP, OLP, UVP, v.v.
Bảo vệ chống sét lan truyền: L-N:6KV, L/N-E:10KV
Vật liệu vỏ: Hợp kim nhôm
Đánh giá IP: IP67
Bảo hành: 5 năm
Chứng nhận: CCC
Chức năng bộ điều khiển đèn
- Giám sát dữ liệu: Chức năng Giám sát Điện áp, Dòng điện, Công suất Thực, và Điện năng
- Thống kê Dữ liệu: Thời lượng hoạt động, Sự biến đổi thông số điện, Thống kê năng lượng điện
- Đầu ra Điều khiển: Chức năng Điều khiển Rơ-le Đơn, Khả năng chịu tải tiếp điểm Rơ-le AC250V/10A
- Điều khiển Tự động: 2 Loại Điều khiển Theo thời gian và 3 Chiến lược Điều chỉnh độ sáng theo Nhóm
- Điều chỉnh Độ sáng Chính xác: Hỗ trợ điều chỉnh độ sáng 0-10V, 0-5V với độ chính xác 1%
- Đồng hồ Lưu trữ khi Mất điện: Tiếp tục chạy theo chiều kim đồng hồ trong hơn 2 ngày sau khi mất điện
- Cảnh báo Bất thường: Với chức năng giám sát trạng thái hoạt động của đèn tải
Bộ điều khiển tủ điện thông minh J02AMN
Bộ điều khiển tủ điện thông minh J02AMN được thiết kế đặc biệt để điều khiển và quản lý toàn diện từ xa đối với hệ thống chiếu sáng đèn đường, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm thiểu rủi ro.
Thông số kỹ thuật
- Nguồn cấp điện: 3 x AC 220V
- Công suất định mức: Khoảng 10W
- Phương thức giao tiếp: 4G hoặc cổng mạng (Phiên bản quốc tế hỗ trợ thẻ ảo)
- Giao diện truyền thông: Cổng ăng-ten SMA, Cổng cấp mạng RJ45
- Giao thức truyền thông: Hỗ trợ MQTT, MODBUS RTU, MODBUS TCP
- Giao diện tín hiệu số (Digital I/O):
- 3 kênh đầu vào tín hiệu số (5-65V)
- 3 kênh đầu ra tín hiệu số (12V)
- Điều khiển mạch: 8 kênh đầu ra 220V độc lập, Tối đa: AC ± 220V/5A
- Giám sát đo lường: Giám sát điện áp ba pha, 15 kênh dòng điện (dòng rò), công suất, điện năng hữu công, tần số, hệ số công suất
- Màn hình hiển thị: Màn hình 2.2 inch, có thể kết nối màn hình cảm ứng lớn 10 inch bên ngoài
- Môi trường làm việc:
- Nhiệt độ: -25°C đến 5 °C
- Độ ẩm tương đối: 85%, không ngưng tụ sương
- Cảm biến tích hợp: Cảm biến nhiệt độ, Định vị GPS (Tùy chọn)
- Thiết bị ngoại vi có thể kết nối: Cảm biến độ rọi (ánh sáng), Cảm biến lưu lượng xe, Cảm biến ngập nước, Cảm biến chống trộm, v.v.
- Kích thước thiết bị: Dài 258.5mm, Rộng 93.5mm, Cao 44.5mm
- Khối lượng: 1200g
Chức năng bộ điều khiển tủ điện thông minh
- Kết nối linh hoạt: Sử dụng SIM 3G/4G để thu phát tín hiệu GPRS, đảm bảo kết nối ổn định giữa các thiết bị và tủ điều khiển chiếu sáng.
- Điều khiển và giám sát tập trung: Quản lý và theo dõi toàn bộ trạng thái hoạt động của đèn từ trung tâm điều hành, dễ dàng truy cập qua các thiết bị di động, máy tính bảng hoặc máy tính cá nhân.
- Hiển thị màn hình: Có thể hiển thị thông tin thiết bị, chế độ và trạng thái điều khiển vòng lặp, các thông số mạch như điện áp, dòng điện và thông tin trạng thái của thiết bị ngoại vi.
- Giám sát đo lường: Hỗ trợ giám sát đo lường một pha, ba pha.
- Nền tảng đa năng: Ứng dụng hoạt động trực tiếp trên trình duyệt web, không yêu cầu cài đặt phức tạp và tương thích với nhiều hệ điều hành phổ biến như Windows, macOS, Linux, Android, và iOS.
- Ứng dụng công nghệ GIS tiên tiến: Tích hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) cùng với công nghệ bản đồ số, công nghệ di động, bảo mật an toàn, định toán đám mây và định vị toàn cầu GPS, mang lại khả năng quản lý trực quan và hiệu quả.
- Phát hiện và cảnh báo sự cố điện: Tự động phát hiện tình trạng mất cấp điện, rò rỉ điện, đồng thời đưa ra cảnh báo về dòng rò, dòng điện và công suất tiêu thụ bất thường.
- Điều khiển đèn thông minh: Cho phép đóng/ngắt, hẹn giờ bật/tắt từ xa đến từng điểm đèn hoặc nhóm đèn, và điều chỉnh cường độ sáng tức thời theo nhu cầu thực tế.
- Cảnh báo hư hỏng và quản lý bảo trì: Cung cấp cảnh báo tức thì khi đèn gặp sự cố trên tuyến, tích hợp chức năng ghi lại lịch sử bảo trì, bảo dưỡng và nội dung sửa chữa cho cả tủ điều khiển và bộ đèn.
- Tối ưu hóa vận hành và dịch vụ: Giúp rút ngắn đáng kể thời gian kiểm kê hệ thống chiếu sáng, lập kế hoạch bảo trì, sửa chữa định kỳ hàng năm. Từ đó, giảm chi phí vận hành, nâng cao chất lượng phục vụ cộng đồng thông qua việc xử lý kịp thời các sự cố và phản ánh từ người dân.
Công Ty Chiếu Sáng Đô Thị Miền Nam – 15 năm cung cấp giải pháp chiếu sáng cho đô thị hiện đại
Công Ty Chiếu Sáng Đô Thị Miền Nam tự hào là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ đèn đường thông minh tại khu vực miền Nam Việt Nam. Với 15 năm kinh nghiệm hoạt động trong ngành chiếu sáng đô thị, chúng tôi đã sớm nhận thấy tiềm năng to lớn của Internet of Things (IoT) trong việc nâng cao hiệu quả quản lý, tiết kiệm năng lượng và kiến tạo một môi trường sống văn minh, hiện đại.
Tại Chiếu Sáng Đô Thị Miền Nam, chúng tôi không ngừng nỗ lực nghiên cứu, phát triển và triển khai các giải pháp chiếu sáng công cộng thông minh, tích hợp hệ thống điều khiển từ xa tiên tiến, khả năng điều chỉnh độ sáng linh hoạt theo thời gian và lưu lượng giao thông. Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, cơ sở vật chất hiện đại và những dự án thành công đã được triển khai rộng khắp, Công Ty Chiếu Sáng Đô Thị Miền Nam cam kết mang đến những giải pháp chiếu sáng đô thị thông minh, bền vững, góp phần xây dựng các thành phố ngày càng xanh, sạch và an toàn hơn.
Thông tin liên hệ:
- Địa chỉ:224 Đường Hoàng Cầm, Khu Phố 8, Phường Linh Xuân, Thành Phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
- Điện thoại: 0984 567 468
- Email: miennam.kt@gmail.com
- Website: https://trudenchieusang.com/
