智能电能表_的研发及其在_楼宇节能中的应用.pdf

能源箭理 智能 电能表 的研发及其在楼 字 节能 中的应 用 关 东波 ， 郑传 杰 丹 东华通测控有限公 司。 辽宁 丹东 1 1 8 0 0 9 ⋯ 瀵 鱼童 圈 No ． 5Vo 1 ． 2 f r i No ． 1 7 l 2 0 1 1 摘 要 介绍了智能电能表研发以及其在智能楼宇中节能监测的计量应用。对 现有智能电能表产业进行分析 ， 从而提 出公共建筑 节能的依据 。通 过软硬件 的设 计 ， 使产品计量准确度及产 品功 能达 到要求 。 有 利于 国家公 共建 筑的节 能改 造及 智能电网建 设， 从而对智能 电网建设及公共建筑节 能监测起到关键性 作用 。 关键词 智能电网； 电能表； 节能； 监测 计量 中圈分类号 Hi 2 I ．I 5文献标志 码B文章 编号 1 6 7 4 8 4 I 7 2 0 1 1 0 5 4 1 0 4 5 4 6 0 引 言 电能的消耗 大量集 中在低压 配 电终端。为 了加强智能楼宇中的电能计量考核和管理 ， 进行 低压电能用电量的监测 、 控制 、 远程数据监控 ， 对 能源消耗进行数 据分析 、 统计 ， 以便各级供 电部 门进行管理 ， 方便用户的现场使用 、 改造和升级 ， 针对传统电能表体积大在现场安装 的不便 ， 通信 传输总线接 口不完善 ， 计量任意波形的功率和电 能 0～ 3 6 0 。 计量导致计量数据不稳定 ， 以及安 装结构单⋯等问题 ， 研 发、 设计 了一种智能 电能 表 。 该智能电能表具有高精度测量 、 多种总线传 输方式 、 安装方式简易 、 性能可靠稳定 、 工作电压 范围宽 、 自身功耗低等优点 。智能电能表采用模 块化结构设计 ， 导轨安装方式 ， 体积小 ， 重量轻 ， 易安装 ， 易组 网， 可与微型断路器配合使用 ， 安装 在动力箱 、 配电箱或墙壁保护箱 中， 易于实现低 压终端配电能耗监测 以及有线或无线集 中抄表 方式 ， 便于建筑领域配 电系统加装智能电能表的 改造以及在智能电网中的应用。 ． 1 产 品应 用 吴东波 1 9 8 3 一 ， 男 ， 工 程 师 ， 研 究 方 向 为 低压配 电测量 仪表 与 自动化 系统研发。 随着 国家加 大城市公共 建筑节能与 国家 智 能电网建设的投资 ， 逐步推行 阶梯分时电价与节 能减排政策 ， 传统的机械式电能表 已不能满足需 要 。本文设计的智能 电能表能达到较 高的测量 精度等级 ， 可较好解决机械表 以及传统壁挂式 电 能表 长期 以来难 以解决 的诸多 问题 ， 更 多功能 化 、 测量功能成为快速发展的高精度低压 电能计 量装置的特点 。其中高精度电能计量 、 谐波 电能 计量实用化产品以及远程计量管理 系统 ， 改进谐 波下的功率因数计算方法， 推进 电能质量与市场 建立 与发展 、 实行能源消费计量制度 ， 区分用 能 种类 、 用能系统实行能源消费分户 、 分类 、 分项计 量 ， 对能源消耗实行监测 ， 为城市大型公共建筑 节能以及智能楼宇建筑提供了内部高质量 、 高精 度低压终端 电能计量装置。智能电能表应用于 智能楼宇中， 对系统中低压用电负荷进行低压 电 能用电量的监测 、 控制 、 远程数据监控 ， 进而进行 数据分析 、 统计 ， 以便各级供 电部 门进行管理应 用。智能电能表采用高精度的测量数据分析 ， 可 对公共机构 的网络机房 、 食堂、 开水间 、 锅炉房等 郑传杰 1 9 8 7 一 ， 男 ， 工程师 ， 研究方 向为低压配 电测量仪表与 自动化系统研 发。 4 5 部位进行用 能监测 ， 主要用 电设施分项计量 ， 对 办公楼 、 商场 、 宿舍等应计量到经济核算单元； 对 医疗病房 、 宾馆客房 、 学校教室应按 楼层或功能 分区计量等等 ， 同时可实现用 电现 场 的异 常监 测 ， 为用电管理系统提供更加精确 、 可靠的运行 数据 。 2 国内外相关技术与产 品现状 2 ． 1 国外 智能 电能表 现状 目前 国外智 能电能表在技术 上处于较高水 平 ， 主要有以下几个特点 1 高精度 、 长寿命计量 。准确度 为 0 ． 2 ％ 的有功电能计量 ， 超过 I E C在线计量的最高准确 度要求 ， 其误差曲线的带宽为 0 ． 0 5 ％ ； 0 ． 2 s 级 三相基波表 ， 具有分相 的 2～5 0次谐波有功功率 计量 ； 0 ． 2 s 级长寿命 的电网关 口表 ， 具有先进的 电能质量计量模块 。 2 高速率 、 实时测量 。交流 电量采样速率 为 2 5 6点／ 周波 ， 记录周期最短为 1 0 m s 。 3 谐波功率电能计量新技术。谐波 功率 计量功能是建立起谐波有功功率 、 谐波视在功率 的计量传递标准 ； 计量准确度为 0 ． 0 2 ％／ 功率 因数 ； 电能功率标准源 ， 提供 7种非正弦信号的 无功功率计算方法。 智能电能表产业对新技术 的应用 ， 推动了国 外智能电能表技术的快速发展。但是 ， 现在国外 的智能电能表产品技术并不规范 ， 任意波形 的功 率计量和电能计量 、 0～3 6 0 。 计量等关 注的问题 正在探索 ， 导致计量数据 不稳定 ， 可靠性指标 尚 未量化 ， 器件损坏 、 数据丢失 、 自检有误的情况时 有发生 ， 以及产品结构单一、 体 积过大等问题 ， 这 些情况说 明国外 电能表技术走 向成熟还有一个 很长的过程。 2 ． 2 国产 智 能电能 表状 况 国产智能电能表技术开发起步较晚， 近几年 注重吸收国际计量技术 与管理经验 ， 强化 自主开 发 ， 取得了许多新的技术成果 ， 有以下特点 1 计量 准确率及采样速 率。目前 国产智 能 电能表计量准确度可达到 0 ． 5 s 级有功功率计 量水平 ， 交流采样速率 1 2 8点／ 周波， 具有运行多 时段复费率计量功能， 但在计量准确率及 产品运 行稳定性上与国外现有产品还有 明显 的差距 。 4 6． 能源管理 2 测量与分析功能。随着 智能电能表应 用范围扩大 ， 电力系统提出许多具有专业特点的 计量要求 。传统计 费电能表 的通用要求对有功／ 无功电能计量 、 最大需量计量 、 费率时段 、 多参数 测量 ， 多种 计 时要 求 ； 自检 、 报警 、 停 电抄 表、 失 压 、 断相 、 停 电、 失流 、 三相不对称 、 编程预置、 需 量复位等事件记录。 即将建设 的智能 电网对于智能 电能表 的研 发通用要求运行 和备 用两套费率 时段 ， 0～3 6 0 。 计量 ， 具有时标 的视在电能计量 、 最小需量计量 、 温度误差 自动补偿 、 谐波 电压 、 电流总含量和谐 波污染程度测量 ， 防窃电基础技术 ， 同时， 要求智 能电能表运行数据要准确可靠。 目前国产 电能表在计量精度与产 品功能正 迈进一个新 的技术阶段 ， 在产品功能上 ， 虽然测 量功能及项 目相对 比较少 ， 还不能满足未来智能 电网用户对用电现代化管理的需求 ， 但智能电能 表的研发较好地解决 了普通 电能表长期 以来难 以解决 的诸多 问题 ， 更多功能化 、 测量 功能成为 快速发 展的高精 度低压 电能计 量装 置的特点。 实现高精度电能计量 、 谐波电能计量远程计量管 理系统 ， 为改进谐波下的功率 因数计算方法 ， 推 进电能质量与市场建立与发展 ， 城市大型公共建 筑节能以及智能楼宇建筑提供高质量低压终端 电能计量， 也为提高冶炼企业 、 电气化铁路以及 工业生产企业 内部终端低压计量提供 高精度 的 计量。 2 ． 3 电 能质量 和 电能计量 标 准 鉴于国际上尚未有智能 电能表的统一标准 ， 中国电工仪器仪表标 准化技 术委员会 组织起 草 国家标准 多功能 电能表 特殊要求 ， 现正进入 审定阶段。制定该标准 的 目的是为制造商和使 用电能的用户提供产 品技术规范 ， 并使其体现产 品订货技术规范的大部分 内容 ， 智能 电能表 的通 用要求 。将参照中国其他相关国家标准的内容。 3智能 电能表产 品结构设计 智能电能表的产品研发 目的是应用 于企业 用电终端低压 电能计量 ， 产品在设计上采用先进 的电能计量专用芯片 ， 与成熟的复费率技术相结 合设计而成 ， 应用了数字采样处理技术及 S M T工 艺。在电磁兼容设计上 ， 以国际和 国内同类产品 能源符理 的最高电磁兼容标准为 目标 ， 将产品的硬件电源 部分采用高频开关 电源 ， 这样使装置更加 节能 ， 自身功耗减小， 更能适应各种不同的电源电压环 境 。C P U及 A ／ D采样 的电压慕准采用高稳定度 且具有温度 补偿 的基 准源 ， 同时所有输入 、 输 出 信号将采用隔离器件 ， 从交流输入 、 产 品电源 、 开 关量输人／ 输出以及通信接 口等各个环节仝而考 虑电磁兼容设计及线路板合理布局 ， 这样对产品 电磁兼容起到保护作 用。产 品将 根据智能建筑 电能 量实际用 电状况 以及将要建设 的智能 电 网所设计 、 制造 ， 具有国际先进水平。 3 ． 1 产 品硬件 设计 智能电能表在硬件设计上采用高性 能数字 信号处理器 3 2位 D S P ， 数字信号处理器具有强大 的实时信 号处 理能力和采用低频滤波法计量谐 波功率以及谐 波 电能的j相计量芯 片的电能计 量功能 ， 1 2路 1 4位高速 A ／ D转换 L - , 片 ， 精度高 ， 响应快 ， 系统稳定性好 ， 满足了集 中通信 、 系统管 理、 人机交互等软件 比较复杂 的功能； 在产 品精 度上采用先进的采样技术 ， 运用先进高精密变送 器 ， 使产品计量精度得到保证。其硬件结构如 图 1所示 。 图 1 产品硬件设计结构 3 ． 2 产 品 结构设 计 智能 电能表采用模块化设计结构 ， 各个功能 模块相对独立 ， 任何一部分的损坏都不会影响仪 表的正常计量工作 。测控模块 与操作显示模块 一 体 ， 具有体 积小， 结构紧凑 ， 安装方便等特 点， 在产品结构设计上改变传统壁挂安装方式 ， 外形 采用世界标准的 D I N导轨 ； 具有体积小 、 高抗 十 扰和宽温运行环境 ， 解决 丫安装空间 低压 开关 各种柜体 的约束。 碹 建焦坌 ． 】 l 一 No ． 5、 bl _ 2 S e r i a l No l 7 l 2 0 1 l 3 ． 3 产 品软 件设 计 智能电能表 l在产 品软件设计 中采用多种抗 扰和容错技术 ， 如交流采样 中的傅 叶快速滤 波技术 、 基于 A ／ D转换和 D S P数据处理 的高精 度测量技术 、 软件 误差校准技术 、 开关量输入的 延 时复选滤 波技术等 ， 以提 高整机 的抗 干扰能 力。智能电能表 的研发运用 了先 进的软件技 术 来解决技术难点 ， 在产品计量等级及功能上取得 r 较好的成效。 3 ． 3 ． 1 高精度的电能计量等级 0 ． 2 S 级 在酣 电系统运行 中， 变化范 罔是最 大的 电 流， 尤其是在电流较小时 如在二次电流 0 ． 2 5 A时恢复 正常。软件 采用 准同步 交流 采样技术和快速傅里叶变换处理 ， 滤出二次接线 干扰和励磁 涌流的干扰。提高 电能 累计 的计算 时间基数 ， 当二次电流信 号 ≤0 ． 2 5 A时 ， 将常规 的每 8 0 H 1 S 时间基数改为 4 0 W I S 的时间基数 。经 过上述技术手段 ， 解决了小 电流时电能的高精度 计量问题 。 3 ． 3 ． 2； 住同步 交流采 样软 件 算 法 及 快速 转 换技 术 智能电能表采用准川步交流采样技术 ， 解决 了目前常用的同步交流采样算法 f j j 于交流过零 点的采样偏差等原因 造成 电力参数测量精度较 低的问题 ； 智能电能表在配电系统正 常情况下 ， 每个周波采集 2 5 6个点 ， 通过快速傅 罩叶变换处 理 ， 实现 了软件 方法滤除交流噪声 干扰信号 ， 不 但可实时精确测量三相 电流 、 电压 、 有功功率 、 无 功功率 、 不平衡度等多种 电力参数 ， 还可 以计算 出对应 电量的 2 3 1 次谐波分量。 同时软件算法运用快速傅里 叶小 波转换技 术 ， 实现 了电流 的快速变化趋势的准确判定 ， 有 效地解决了配 电系统异 常情 况下智 能电能表作 为数字式保护的高速采样 每半个周波采集 8个 点 及准确跳闸输出功能， 从而实现了数 字式继 电保护 与高精度测量两种技术 的有机结合 。因 此 ， 智能 电表不仅具有体积小的特点 ， 还具有远 程控制 远程抄表 、 远程断送电 、 复 费率 、 识别恶 ．4 7 性负载、 反窃电、 预付费用 电等功能， 而且可 以通 过对控制软件中不同参数的修改 ， 来满足对控制 功能的不同要求 ， 而这些功能对于传统的感应式 电表来说都是很难或不可能实现的。 3 ． 3 ． 3兼容 多种现 场 总线的 网络化技 术 目前 ， 现场总线技术 的发 展十分迅速 ， 国际 竞争异常激 烈 ， I E C 6 1 1 5 8现场 总线 国际标准包 括 8种总线 ， I E C 6 2 0 2 6包括 3种 总线。 目前 ， 我 国低压电器设备 含成套没备 常用 的国际现场 总线主要有 3种 P r o fi b u s 、 D e v i c e n e t 和 Mo d b u s ， 并且这 3种总线 已作为 中国的低压成套开关设 备的国家标 准总线 已逐步实施。因此 ， 同一个器 件能否满足上述 3种总线 实际应用 中， 最多 同 时使用两种总线 的应用将成为未来产品生存与 发展 ， 并参与国际市场竞争的关键。 3 ． 3 ． 4 谐 波分析 及谐 波 电能计 量功 能 谐波主要指电网中的频率为非工频 我国为 5 0 H z 的交流 噪声 ， 正是 由于各种谐波 的存在 ， 使 5 O Hz 的正弦交流 电发生波形畸变 ， 影响了人 们正常的生产和生活 ， 一方面白白消耗 了大量电 能， 另一方而损坏电器 ， 如烧毁电机 、 变压器和 日 光灯等。 我国在 1 9 9 3年就制订了谐 波治理 的国家标 准 G B ／ T 1 4 5 4 9 --1 9 9 3 电能 质 量 公 用 电 网谐 波 ， 其中对谐波定义、 测量等进行了规范。谐波 治理是一项利 国利民 、 节能增效 、 保证 电网和设 ． 4 8． 能源锊理 备安全稳定运行 的举措。 智能电能表将采用数 字式交流采样算法及 高速傅里叶数据转换和分析技术 ， 不但实现了三 相电流 、 电压 2～ 3 1次 的各次谐 波幅值和相位 的 测量 ， 同时通过实 时积分 法计 算总有功电能 ， 通 过 F F T算法提供基波 、 谐波 电能量和谐波功率方 向。冲击负荷 电能计量理论与算法 ， 应用广义功 率理论 ， 定义任意波形 的单相电路和三相 电路的 功率 ， 应用正弦 电路功率理论 、 传统非 正弦电路 功率理论和广义功率理论进行 冲击负荷 的有功 、 无功 、 视在 、 畸变 、 三相不对称 功率 电能 的计算 ， 为配用电系统进行 明确 的谐 波危 害程度 和谐 波 治理提供 了可靠和有力 的基础数据。 4 智能电能表 一体化通信 网络 通信网络系统是采集 主站、 采集终端 、 计量 表计之间的通信载体 ， 由于管理需求和用户性质 的不同， 三者之间能够采用 的通信信道媒介差别 很 大， 为保 持主站 系统 的数据 采集功能 的专一 性 ， 建立一体化 的通信机制 ， 保证 了采集主站可 以通过标准 、 统一的方式透 明地和采集终端及计 量表计通信 ， 为适应各种通信方式的需要在 主站 数据采集服务器和集 中器之 间建立一个通信平 台。通信平 台以网桥的形式存在 ， 综合处理转换 采集服 务器和远程 通信 网络之间 的信 息交换。 系统如图 2所示 。 图 2一体化通信 网络应 用示意图 能源 符理 5 应用领域的拓展 2 0 0 8年 1月， 北京市建委和市发改委公布了 2 0 0 7年北京实施能源审汁的部分 国家机关办公 建筑和大型公共建筑平均 电耗 、 水耗 。其 中进行 审计的 2 0个 圈家机关办公单 位， 每平方米建筑 面积 年 平 均 耗 电 精 为 8 5 ．4 k wh年 平 均 8 5 ． 4 k Wh ／ m ， 人均年耗 电量为 3 0 7 2 ． 5 k Wh 年平均 3 0 7 2 ． 5 k Wh ／ 人 。国家机关办公建 筑 和大型公共建筑年耗 电量约 占全 国城镇总耗 电 量的 2 2 ％ ， 每平方米年耗 电量是普通居民住宅的 1 0～ 2 0倍 ， 是欧洲 、 日本等发达国家同类建筑 的 1 ． 5～ 2倍 堤 建焦皇 圜一 No ． 5、 l _ 2 S e r i a l No ． 1 2 0 1 1 一 方面 ， 我 国大型公共建筑 能耗 巨大 ， 另一 方面， 缺 乏直接数 据为决 策提 供基础依 据和参 考。为此 ， 国家对 于能 耗监测 系统作 了具 体规 范 ， 国务 院令第 5 3 1号 公共 机构节能条例 1 4 条明确指出对公共机构实行能源消费计量制度 ， 区分用能种类 ， 用能系统实行能源 消费分户 、 分 类 、 分项计量 ， 对能源消耗实行监测。因此 ， 必须 建立大型公共建筑能耗监测平台 ， 对全国重点城 市重点大型公共建筑用电终端进行 电能计量 ， 以 及扩大电表应 用的领域。随着 国家对基础建设 以及节能设施建设力度加大 ， 计量终端低压多功 能电能表应用需求前景看好。 6 结 语 图 3 应用领域 扩展 智能电能表技术要 跟踪智能 电网以及能 源 监测应用需求的不断变化 ， 也就 明示 了今后产品 技术的发展趋势。随着 国家加大智 能电 网建设 的投资， 使智能化 电网发挥更 大的作用 ， 传统 的 机械式电能表所存在的弊端已不能满足需要 ， 例 如采用人工抄表 的方法 ， 不但劳动强度 大、 效率 低 ， 而且还会存在抄表不到位 、 估抄 、 漏抄 、 错抄 、 错算及抄表周期长等问题 ， 对窃电的防治更无从 谈起。智能电能表 的市场需求逐渐增加 ， 而且智 能电能表能达到较高的测量精度等级 ， 较好解决 了机械表长期 以来 难 以解决 的诸多问题。通 过 近些年的推广应用 ， 其性能的优越性与机械式电 能表相 比已被 电力部 门认 可 计量精确 ， 减少 了 电费流失， 提高了工作效率， 其预付费功能和复 费率功能更为电能计量现代 化提供 了空 间。同 时 ， 智能电能表所具 有的高性能及稳定性对我国 智能电网的快速发展具有重要意义。 [ 1 ] 丹 东华 通 测 控 有 限公 司． 智 能 电 能 表 使 用 手 册 [ G] ． 2 0 1 1 ． [ 2 ] 吴东波． 低压导轨式 电能表在智能楼宇 中的节能应 用[ s ] ． 现代建筑电气， 2 0 1 0 2 5 7 6 1 ． 收稿 l j 2 0 1 1 0 4 0 3 4 9- 现代建筑电气 N O ． 5 V o 1 ．2 S e r i a l N O I 7 } 2 0 1 1 能源管理 De s i g n o f I n t e l l i g e n t En e r g y M e t e r a nd I t s App l i c a t i o n i n Ene r g y S a v i ng o f Bu i l d i ng s WU D o n g b o ， Z H E N G C h u a f t g j ． i e D a n d o n g H u a t o n g Me a s u r i n g I n s t r u me n t C o ． ， L t d ． ，D a n d o n g 1 1 8 0 0 9， C h i n a Abs t r a c tRe s e a r c h o f i n t e l l i g e n t en e r g y me t e r a n d a p p l i c a t i o n i n i n t e l l i g e nt b u i l di n g wer e i n t r o du c e d．T he s t a nd a r d o f e ne r g y s a v i ng i n p u l i c b ui l di ng we r e p ut f o r wa r d t h r o u g h a n a l y z i ng t h e i n t e l l i g e n t e n e r gy me t e r i nd u s t r y．Th e i n t e l l i g e n t e ne r gy me t e r c o u l d me e t d e s i g n r e q ui r me n t o f me a s u r i n g ac c ur a c y a n d pr o du c t s f u nc t i o n by us i ng t h e h a r d wa r e a n d s o f t wa r e，whi c h i s be ne f i c i a l t o t he e n e r y s a v i ng c o n s t r u c t i o n o f pu b l i c b ui l d i ng a nd s ma r t g r i d．I t p l a y a c r i t i c a l r o l e f o r s ma r t g ri d c o n s t r u c t i o n a n d e n e r gy s a v i n g me a s u r e me n t o f p u b l i c b u i l d i n g s ． Ke y wo r dsi nt e l l i g e nt po we r g r i d；i nt e l l i g e nt e ne r g y me t e r；e ne r gy s a v i ng；mo ni t o r i ng；m e as ur e me nt 上接 第 4 4页 [ 6 ] T e x a s I n s t rum e n t s ．A T r u e S y s t e m o n C h i p S o l u t i o n f 0 r 2． 4- GHz I EEE 8 0 2． 1 5． 4 a n d Zi g Be e Ap p l i c a t i o n [ E B ／ O L ] ． w w w． t i ． c o n． [ 7 ] 冯承金．基于 Z i g b e e和 A R M9的智能家居系统的 研 究与设计 [ D ] ．武汉 武汉理工大学 ， 2 0 1 0 ． [ 8 ] 肖华．基于 Z i g B e e隧道照明无线控制系统研究和 设计 [ D ] ．长 沙 湖南大学 ， 2 0 0 9 ． [ 9 ] 赵 亮，雎刚 ，吕剑 虹．一种 改进 的遗传 多 目标优 化算法及其应用[ J ] ．中国电机工程学报， 2 0 0 8 ， 2 8 2 9 6 1 0 1 ． [ 1 0 ] 刘杰 ，黄亚 楼．基于 B P神经 网络 的非线性 网络 [ 1 1 ] [ 1 2 ] 流量预测[ J ] ．计算机应用， 2 0 0 7 ，2 7 7 1 7 7 0 1 77 2． LI N Z C， CHANG D Y． Co s t t o l e r a n c e An a l y s i s M o d e l B a s e d o n a N e u r a l N e t w o r k s Me t h o d【 J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f P r o d u c t i o n Re s e a r c h， 2 0 0 2， 4 0 6 1 4 2 9 1 4 5 2 ． 邵克勇， 李飞，蒋北艳，等．基于改进遗传算法 的双向 B P神 经 网络 控 制 [ J ] ．化 工 自动 化及 仪 表 ， 2 0 1 0 ， 3 7 1 0 1 8 2 1 ． 收稿 蚓 2 0 1 1 0 3 2 8 Ge ne t i c Al g o r i t h m - n e u r a l Ne t wo r k s Tu nn e l I l l umi n a t i o n Co nt r o l S y s t e m Ba s e d o n t h e I n t e r n e t o f Th i n g D I N G Z h e n g y a n g ， MA X i a o j u n ， Z H A NG Y i y a n g， Z H A NG J i a n C o l l e g e o f A u t o m a t i o n E l e c t ri c a l E n g i n e e ri n g ， N a n j i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， N a n j i n g 2 1 0 0 0 9 ，C h i n a Ab s t r a c t Ai mi n g a t s o me p r o b l e ms e x i s t i n g i n h i g h wa y t u n n e l i l l u mi n a t i o n c o n t r o l s y s t e m a n d t h e p h e n o me n o n o f e ne r g y wa s t i n g，a wi r e l e s s c o nt r o l n e t wo r k wa s b u i l t t o r ea l i z e t h e r e a l t i me t un ne l i l l umi n a t i o n c o nt r o l a n d r e mo t e mo n i t o r i n g b a s e d O ff t h e I n t e r n e t o f t h i n g ．B y a n a l y z i n g t h e s y s t e m s t ruc t u r e a n d c o n t r o l p r o c e s s ，t h e g e n e t i c a l g o r i t hm n e u r a l n e t wo r k wa s o pt i mi z e d， a n d f i n a l l y l i g h t i n g e ffic i e n c y a n d e n e r gy c on s ump t i o n we r e i mpr o v e d a s wel 1 ． Ke y wo r dst u nne l i l l u m i na t i o n；Zi g Be e t e c hno l o gy；t he i nt e r ne t o f t hi ngg e ne t i c a l g or i t hm． ne ur a l ne t ． wor k s 5 0．