智慧园区照明监管子系统建设建设方案.doc

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1、智慧园区照明监管子系统建设建设方案（路灯及景观灯 照明）1.1 项目概况进入 21 世纪，“节能减排”成为我国的一项基本国策，备受瞩目。其中， 照明节能是“节能减排”中非常重要的一环，在我国具有巨大的现实意义。传统 照明带来大量二氧化碳等气体的排放，对于环境的影响也将越来越大，随着我国 城市照明快速发展，上述问题还将更加突出，在照明用电中，路灯占有相当的份 额，由于线路工作时间长，耗能非常之大，推广绿色照明势在必行。确保按时、 按需点亮每一盏灯，并能有效地节省路灯的用电电量、延长灯泡的寿命、降低维 护和管理的成本是现代效能型社会追求的目标。因此，探索和应用新型的绿色的 照明供电方式，对于实现“

2、十二五”节能减排目标以及“到 2020 年我国单位国 内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%45%”的温室气体减排目标，意义 十分重大。1.2 系统建设目标路灯是和人民生活密切相关的公共设施，它在一定程度上反映了生态城的繁 荣程度及发展水平。在过去很长一段时间内，路灯的更新多是局限于其照明部分。 用计算机来实现园区路灯系统的自动控制，对于提高生态城的现代化管理水平， 节省人力、物力，都具有良好的经济和社会效益。建立起一个无线数字式通信系统，实现对高压钠灯路灯照明系统的远程实时 监测、控制和信息管理，使园区路灯管理部门及时掌握高压购货灯照明系统的运 行状况、发现设备故障，制定并实施路

3、灯系统运行方案，达到路灯系统科学合理、 安全可靠、经济节能运行的目的。为园区照明系统的运行、维护、扩展、提供全面的解决方案和强有力的技术支持，提高了园区照明运行管理水平。1.3 系统建设总体原则路灯管理系统的建设须以“统一规划、统一标准、技术先进、满足应用、资 源共享、稳定可靠、信息安全、良好的扩容”为八大原则，确保系统的设计和建 设满足全校路灯建设和管理的全局需求，体现我市路灯管理建设标准化、网络化、 信息化和智能化的领先水平：统一规划：从园区全路灯管理系统的建设需求出发，统一规划设计，统一部 署，各路段、各分校分级联网管理，从而提高系统运行效率；统一标准：系统建设在符合国家和行业相关标准及

4、地方标准的建设要求基础 上，采用统一的编码标准、统一的联网协议、统一的控制协议,在统一的标准框 架下实现统一部署、资源共享、平台共用；技术先进：采用主流的、先进的技术构建系统平台，满足可视化管理要求需 要，为城市数字化管理、应急联动指挥等提供业务支撑，通过局部无线自组网方 式，节约通信线路租赁费用；面向应用：在路灯管理系统建设中以现实需求为导向，以有效应用为核心， 以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保城市亮灯工程的稳定运行和高效 使用。稳定可靠：路灯管理系统是在原有路灯系统上做智能化改造，系统稳定性关 乎整个城市亮灯工程的使用，系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选 型，根据最新的

5、标准规范，并经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心 的测试，质量达标，性能稳定，能够持续有效运行，满足城市管理 7*24 小时不 间断持续运行的需要，单个设备出现故障也不影响路灯按改造前方式运行；信息安全：构建信息传输专网，保证专网专用，安全畅通，社会监控资源通 过互联网或 VPN 接入时，需采用严格的网络隔离和安全措施；不同专网之间，如 公安视频专网与城管政府网之间也应采用严格的网络安全和隔离措施，确保各专 网的信息安全。良好的扩容：系统采用模块化按区域建设，城市化进程过程中建设的道路及 亮灯工程科技按要求统一接入系统1.4 系统建设内容设计采用这套先进的路灯无线控制智能管理系统，可以

6、对园区的路灯实施统一启 闭，对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，控 制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。对于园区公共照明系统来说， 采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显 示现代化城市靓丽风景的科学解决方案。1.4.1 系统网络结构设计管理中心系统是系统功能核心，包括数据的分析、汇总、存储及控制命令的 发布等功能，同时具有路灯巡检、路灯设备管理、路灯运行维护管理及相关运行 报表功能。管理中心由硬件通信服务器、数据库服务器、工作站和相关网络设备组成。1.4.2 建设内容与功能设计1、系统设计应结合原园区路灯设施、供电等现场情况“

7、量身订做”，遵循路 灯管理部门提出的技术要求。2、为保证系统的可靠性和可扩展性及保护用户的投资效益，选用模块化的 系统设备结构，以强大的设备可塑性和可配置性满足系统所处的复杂环境等各种 应用需求，并为将来系统规模扩大和功能扩展提供良好的空间。本技术方案应充 分考虑大学的道路亮化、景观亮化、远程电量抄表（亮化方面）与统计、基于GIS 地理信息的路灯设施管理、电缆及路灯设施防盗等涉及亮化方面需要的系统、 子系统。系统设计时应考虑即使有些功能暂时不实现，以后扩展这些功能时不会 造成重复投资。3、系统设计应满足各市的气候特点。4、系统选用国际主流技术和软件平台，适应科技发展的高瞻性，确保五年 不落后，

8、不淘汰，维护升级方便。5、确保管理系统基本任务的实现。既确保将现场采集的任何数据和各种控 制指令准确无误的传递到监控中心。并能够在具备基本功能的前提下，在组网合 理，维护方便的基础上，确保系统可操作性和实用性为首要考虑因素。综合上述五项原则，综合提出以下要求：?先进性系统在五年内保持先进，适应今后技术的发展；?可扩展性系统应满足生态城容量大的要求，以适应机灵大学规模的不 断发展；?可操作性组网设备可操作，组网方案可行，关键设备采用进口品牌；?灵活性系统通讯方式灵活，系统配置灵活，现场资源利用灵活，以满 足现场各种复杂情况；?实用性产品应以用户为本，设计制作的各软件、硬件应符合用户的实 际需要，

9、做到一般操作人员经简单培训即可上机操作，各种功能配置应追求实用 有效；?安全性系统应提高突发事件及自然灾害的防御能力，确保工作人员以及设备的安全；?简便性系统产品应根据说明书及厂家技术文件的要求，用户技术人员 既能独立完成增容、维护的工作，各种功能接口力求插接方便；1、数据库设计 开放的数据库接口系统数据库采用微软的 SQL Server2000，提供强劲的数据存贮和快速查询 支持，使用一系列相互协作的组件，更富有成效的管理系统数据。开放的数据库 接口，可方便的与第三方厂商的 MIS、EMS 进行挂接，还可以通过 CS 客户端和 Web 服务器对监控系统的各种实时数据和历史数据进行远程浏览查询

10、。1.5 平台体系整体架构和功能详述1.5.1 系统整体架构路灯无线智能监控管理系统有三部分组成：数据采集控制终端-灯控器，数 据管理器-(集中管理器)，数据处理中心-监控中心。系统利用成熟的远程控制终端-集中管理器，结合GPRS通讯网络，ZigBee无 线网络，组成点、线、面的全方位覆盖监控网络。点：利用 ZigBee 以及控制单元组成监控网络中的最小单元-细胞，各个细胞 之间有 ZigBee 无线信号连接，每个细胞既是终端又是路由，避免由于一个细胞 出现问题，其余终端无法进行数据传输，解决了网络盲区。ZigBee 技术是一种 符合 IEEE 802.15.4 国际标准的新兴技术。采用成熟的

11、无线 Mesh 网络技术，无 线 Mesh 网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络，它是一种与 传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。在无线 Mesh 网络中，任何无线设 备节点都可以同时作为 AP 和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号， 每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。保证了通讯的可靠性。线：众多在一条线上的点，利用ZigBee网络把数据传输到集中管理器）中，有(集中管理器)进行管理，组成监控系统中的线的概念，(集中管理器)即可以对 所有的点进行管理也可以把点的数据上传到监控中心。面：集中控制器通过GPRS方式和监控中心建立联系，组成整个系

12、统，覆盖整 个生态城，称之为面。1.5.2 系统功能详述1、数据采集功能 可以实现集中控制器对监控中心的远程上报。每个灯控器和每条回路的数据报文内容包括控制状态、故障状态、亮灯方式、单灯电压、单灯电流、单灯功率、 回路三相电压、回路三相电流、回路功率、以及用电情况等。2、控制功能 系统对网内路灯可以实现经纬度对回路的自动控制、分时实现面控、全校或某一个区）、线控（一条线路）、点控（一盏路灯）、任意组合控制、隔一亮一、 隔二亮二、前半夜和后半夜方式、也可按校方实际情况进行设置.3、能源计量功能 系统可以实现全校路灯的电量计量以及每条回路的电量计量，可按日，月，年和时段进行报表图形显示。数据也可通

13、过数据库共享等方式嵌入到园区能 源管理平台中.4、巡查功能 通过设置系统会自动每隔n分钟(预设)采集并存贮各集中管理器的单灯的实时运行数据，采集方式有两种，点查询，一问一答方式；组查询，每个集中管理 器分组依次上报，并在管理软件中优化了自动查询算法，使查询的时间做到最短。另外，监控中心可以根据需要手动召唤任一盏灯的运行数据。 5、报警功能 监控终端运行的各种故障均可优先报警。主动报警内容可归纳如下类型：白天亮灯 晚上熄灯电压报警/过高/过低 电流报警/大于实际电流/小于实际电流上述故障出现时，可在任何时刻主动向主站报警。 6、数据修改功能监控中心利用下行数据可以修改任何（集中管理器）的各项工作

14、数据。使集 中管理器既可以在就地用键盘输入数据参数，又可以从中心直接下发。系统分站内路灯容量的修改 系统自动循测时间间隔的修改 自动序列表时间参数的修改 调压参数的修改 报警上下限参数的修改 亮灯方式的修改 控制类别参数的修改 通讯方式及各种参数的修改7、打印和统计功能 系统可以直方图、曲线图等方式打印日报、月报、年报表，或者即时需要打印预定的任何数据。如亮灯率、故障灯率、故障灯数量及编号清单、功率、时钟、 日期、电流、电压参数等，并进行自动统计。8、智能自动序列控制 根据中科院紫金山天文台提供的日出日落时间表、各大学所在的经纬度和晨光昏影时间（可调），系统和集中控制器会自动计算每天的开关灯时

15、间，同时在 每个集中管理器内存贮有一个自动执行序列表，该表划分了最多6个时间段（可 启用其中一部分），在相应的时间段，可执行预设的多种亮灯方式。9、光照度控制（需定制） 如遇阴雨或雾天需要提前开灯时，系统自动通过光照度仪采集当前室外的光照度，经过计算，当低于预设光照度值时，立即向集中管理器发送光控开灯命令； 同样，当早晨需要延迟关灯时，系统会根据室外光照情况延时关灯。10、系统扩容功能： 可以根据大学建设的发展和管理内容而任意扩充或减少系统容量，本系统最大容量不受限制。 11、系统任意组装拼接功能系统采用模块化管理，中控室和分站集中管理器模块相互统一，不受数量限 制。中控室，分站硬件，既可采用

16、成套系统，又可对已有控制系统进行嫁接改造， 点控、线控模块可以根据生态城需要任意选取。1.6 系统功能展示1、路灯时时控制2、任意组合控制3、路灯报警4、经纬度控制5、集中管理器/回路策略控制6、实时/历史数据图表 提供各分站的一次接线图，实时显示路灯的运行电压、电流、亮灯率、运行 状态、开关状态等。同时可以查询或打印分站的历史运行数据如电压、电流曲线 图、亮灯率直方图等。1.7 总结路灯是和生活密切相关的公共设施，它在一定程度上反映了生态园区的繁荣 程度及发展水平。在过去很长一段时间内，路灯的更新多是局限于其照明部分， 随着生态园区及电子技术的发展，生态园区路灯系统经历了手工控制、自动定时光电控制、计算机程序控制的发展过程。用计算机来实现生态城路灯系统的自 动控制，对于提高生态城的现代化管理水平，节省人力、物力，都具有良好的经 济和社会效益。建立起一个无线数字式通信系统，实现对园区路灯照明系统的远程实时监测、 控制和信息管理，使大学路灯管理部门及时掌握路灯照明系统的运行状况、发现 设备故障，制定并实施路灯系统运行方案，达到路灯系统科学合理、安全可靠、 经济节能运行的目的。