智能照明监控系统技术方案_修订.rtf

一、概述 智能照明监控系统技术方案随着城市建 设规模 的飞速 发展，对城市 道路照明 及城市亮 化工程 的需求也 越 来 越大，节电节能、绿色照明的要求也 越来越高。现在再 采用那些传统的手控、钟 控城 市照 明系 统的 方法 已不 能满 足要 求，更无 法及 时反 映照 明设 施的 运行 情 况，使得维怱 工作十分 被动，运行 过程中的 故障只有 等待巡视 人员到 达现场才 能 发 现，或者被动 地等待 市民的电 话反映，难以 做到及时 维怱，无法满 足领导和 市 民的要求。因此 如何充分 利用高科 技手段解 决上述 矛盾也就 成为当前 照明控制 领 域一个新的和紧要的课题。城市道路照明自动化 控制和智能化管 理作为城市现代 化的标志敍一，它所带 系统的管理效率，其主要功能如下：制方式：c日常、节假日、周末开关灯时间等）， 下载到各监控终端敓行；（2）临时操作控制 有重大活动时、维怱巡视时，制定临来的经济和社会效益是十分显著的，它的推广和实施也将是市政工程建设中的一 l项重要内容。同时电子技术、通信技术尤其是无线通信技术的快速发展也为智能a照明监控系统的实现提供了技术保敃。tn二、主要功能 该智能照明监控系统适用于对城市道路、景观、小区等照明e的监控、管理。系统运用最先进的计算机技术、嵌入式处理技术、微处理器d技术、传感器技 if术、无线网络技术、无线射频通信技术、可编程逻辑技术，实现对照明灯具的智 n能管理、控制。能 够灵活开/关灯，随时 了解运行参数，及时发现故障，将传统 o的人工“巡灯”制度改为“敔班”制度，敆持历史及统计数据查询，极大地提高照明 C1、遥控功能 实现远距离对照明灯具的开、关控制，包括以下几种控h（1）自动定时控制 根据用户设置的开、关定时时间表，将一年内每天需要开关灯的时间（包括：-时控制时间表；2、遥测（远距离测量）功能（1）采集每个照明灯的电压、电流、有功功率、功率因数、消耗的电能（每天、每月、每年）信息，测定不亮灯的数量，计算亮灯率；（2）采集控制器安装处的环境温度；3、遥信（远距离状态量采集）功能（1）采集照明系统的运行状态；（2）采集终端的柜门开关状态；（3）采集灯竿倾倒状态；（4）采集电力电缆的损坏情况，确定大致位置。（2）非正常开关灯报警；h（7）打印报表 可以日报、月报、年报或者随时打印预定数据和任何数据，如亮H灯率、故障 灯率、故障灯数量及编号清单、某天或某月灯具消耗的电能等。三、设 计原则 本系统的设计遵循以下原则：环球 IC 网 1、先进性 整个系统在五年内保持先进，系统所采用的设备与技术能适应以后的发展，积极跟踪新型技术和市场的要求，不断对产品进行升级和换代，让我们的产品始 终走在同行的最前端；4、灯具保护功能lait（2）高压保护 当电压大于用户设定敔后，为防敘灯具损坏，可实现自动n将灯熄灭；e（3）过温保护 当温度大于用户设定敔后，为防敘灯具损坏，可实现自动d将灯熄灭；if5、统计功能：对测量的数据、故障维怱、报警情况进行统计并n制作报表。o6、遥信、报警功能 ：C（1）过压、过流报警；（3）终端控制柜非法打开报警；e（5）电缆断路报警；T-（6）报警记录、统计；2、可扩展性 能够适应不断增加的业务需求；设备功能、设备数量可扩展；3、灵活性系统组网方式灵活，系统功能配置灵活，能满足不同监控终端的业务需要，软件功能全面，配置方便；4、可靠性 严格按照工业标准进行设计，能满足最严酷等级 EMC 要求；组网设备可靠，组网方案可靠；H5、可维护性lait怱；n6、通用性 硬件设备具有通用性，通过不同的软件参数设置，可以实现不同的e功能；d7、低运营成本 if采用两级通信网络，路灯监控终端由免运营费用的 2.4G 无线通信，尽量少 n的应用 GPRS 终端，使运营成本降到最低。oC四、系统构成 hceT-HchCnfienta监控终端根据功能又可划分为一级监控终端、二级监控终端。控中心是路灯监控系统完成控制和监视功能的核心，所有的控制命令通过中心监 控系统发出；所有现场工作状态由中央监控中心完成接收、显示、报警、存储等 工作。2、监控终端：监控终端由为一完整的嵌入式系统，负责接收中央监控中心的命令、敓行开 关灯动作、采集运行数据、向中央监控中心上传各种监控数据。一级监控终 端除了实 现对灯 具的监控功 能外，还实现与 其它监控终 端的通 信，是中央监控中心和各监控终端的信息中转站；二级监控终端实现对灯具的监控功能并与一级监控中心通信。odile如上图所示，智能照明监控系统由中央监控中心、监控终端、通讯系统组成，T1、中央监控中心：中央监控中心安装于路灯控制中心，由一台计算机及监控软H件构成，中央监 H3、通讯系统 通信系统采用两级无线通信网实现。中心监控系统与一级监控终端敍间的通讯方式可以根据用户需要，自由选择 GPRS、GSM 短信息；一级 监控终端与二级监控终端间采用 2.4G 无线通信，以降低用户的运营费用。五、中 央监控主心 中央监控中心安装于路灯控制中心，由一台计算机及监控软件构成，主要功 e（1）控制区域内灯全开、全关；n（2）控制按间隔开、关灯（每隔 1 个、每隔 2 个等可选）；-（2）、统计各灯具的运行信息；5、数据打印（1）、打印用户需要的各种统计数据；（2）、打印本区域故障列表信息，方便维怱作业。其主界面如下所示：能如下：l1、控制策略的产生、下发ait节每天的亮灯、关灯时间，节假日的亮灯、关灯时间，晚上 12 点以后是否间隔 n亮灯以节约电能等等；2、开关灯操作 用户可随时通过鼠标操作进行照明灯具的di开关操作：f（3）控制每个灯的开、关；C3、采集量的实时显示hc（2）、显示各采集终端采集的状态信息；e（3）、显示各种故障信息；T（4）、显示本区域内的功率总加；4、历史数据查询、统计H（1）、查询各灯具每天、每月、每年的电能量信息；HonfientaHdil主界面显示某城区的整体路灯信息并进行全局的开关灯操作，但需要查询每个灯的状 C态或对单灯进行操作时，只须在相应的灯上双击鼠标，进入单灯操作界面，本部分不再详述。h六、监控终端 e监控终端是一完整的嵌入式系统，其采用 32 位高性能低功耗微处理器，外 T扩必要的功能部件，以完成系统需要的功能，如下图所示：-Honfienta其技术实现如下：hC数、电能，精度：5；H3、遥控开关灯功能 可以根据监控中心、维护终端、当地操作进行开关灯；当与监控中心失去通信时，按事先下发的控制策略进行开关灯，具有 16 个 定时器，以灵活实现不同情况下的开关灯时间；存储最近 16 次开关灯操作记录，且存储数据 10 年不丢失 4、开关量采集功能 采集柜门状态；采集杆塔倾倒状态；dil1、扩展大容量 SRAM、FLASH、EEPROM，以实现系统的灵活性、可扩展性；c2、交 流采样功能 实时 采集计算电压、电流、功率、e功率因数；T实时计算并存储电能信息，并按照最近一次开关灯期间发生的电能、最近一-天、一月、一年的电能进行存储，且存储数据 10 年不丢失；H电压、电流精度：2；功率、功率因采集 LED 灯具的电源输出状态；存储最近 16 次事项记录，且存储数据 10 年不丢失。5、温度采集功能 实时采集终端所处的环境温度，精度2 度；6、保护功能 当电流大于用户设定敔后，为防敘灯具损坏，可实现自动将灯熄灭；当电压大于用户设定敔后，为防敘灯具损坏，可实现自动将灯熄灭；当温度大于用户设定敔后，为防敘灯具损坏，可实现自动将灯熄灭；定敔用户可设置，且数据 10 年不丢失。 11、电磁兼容性能优越严格按照 IEC61000-4 级要求设计；14、安装施工简易快捷，无需辅设专用线路H15、工作环境:系统的工作环境考虑到了高 温、潮湿、腐蚀等因素的影响，核心部件耐高温、耐潮湿、耐腐蚀，终端可在-30+70正常工作。七、效 益分析 1、提高亮灯率 系统投运后可以随时发现路灯运行中出现的问题，随时处理，提高亮灯率。2、节约路灯维护费用 路灯自动 化监控系统将传统的“巡灯查找故障”改为“敔班等待报警”不 7、告警功能lait8、LED 敗示 n监控终端具有丰富的 LED 敗示灯（包括电源、运行、告警、保护动作、通 e信等），能明确敗示设备的工作状态。d9、2.4G 通信 if通信终端间通过 2.4G 无线网络进行通信；n10、GPRS 或 GSM 通信o一级监控终端与监控中心敍间采用 GPRS 或 GSM 短消息进行通信；C12、维护方便 通过笔记本电脑的串口e程序升级方便；T-13、低功耗设计 仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维怱成本；而且在检怱车出所敍前已 经敉道了故障的准确地点和基本状态，因而缩短了维怱时间、提高了检怱效率；由此将产生了极大的经济效益。3、节约大量的电费敆出无线照明监控系统 能提高开/关灯的可靠 性和可检查性，避免白天亮灯 情况 的出现；在系统投入使用后，可在深夜行人 稀少和交通量减少 的情况下，敓行“隔一 亮一”或“隔二亮一”的照 明方式，既给夜间出行的行人带来主便又能节约大量的电 费敆出。在实现单控后，由于隔盏关灯进行控制一般是通过敷设双线电缆实现的，储、统计，并能随 时进行查 h-需要，本终端可根据用户安装需要进行必要的调整，因更好的满足用户需要2、装置的部分功能依 杦于用户的应用，如柜门状态的采集需要用户 在门上安装 行程开关。上海熙迪信息技术有限公司研发部 2012.10.31 现在最少还能节约 50%的电缆 成本及其施工费用。这对现有系统的改造十分方 lait每天、每月、每 年的照明用电 n能够及时的自动采集、计算、存储、打印，随时了解用电情况，实施有效管理，e降低敆出，提高经济效益 d5、延长灯具寿命 在降低运行成本以外由于减少了开灯i 时间，延长了灯具寿命，降f低运行成本，n进一步提高了经济效益。o并且终端所具备的灯具保护功能也能对灯具起到应有的保护功能。C6、实现照明系统的管理现代化 城市照明监控系统能将采集到的数据自动进行存询和打印，为管理现代化提供了基本条件。e八、其它 T1、结构配合 由于本监控终端安装在灯具的控制箱内，因此其安装空间将取决于H灯具厂的 H