路灯智能照明控制系统设计方案培训资料(doc 54页).doc

1 景观照明路灯智能化集中管控系统景观照明路灯智能化集中管控系统 2G 3G 4G2G 3G 4G 网络 网络 设设 计计 方方 案案 浙江茂泰电气有限公司浙江茂泰电气有限公司 概述概述 1 项目名称 项目名称 6 2 城市景观照明路灯设施概况 城市景观照明路灯设施概况 6 2 3 城市景观照明路灯管控现状及存在的问题 城市景观照明路灯管控现状及存在的问题 7 3 1 开关灯控制方式落后 开关灯控制方式落后 7 3 2 管控手段落后 获取照明设施信息单一 管控手段落后 获取照明设施信息单一 7 3 3 缺乏实时监控和预警手段 缺乏实时监控和预警手段 7 3 4 缺乏应急保障 缺乏应急保障 7 4 城市景观照明智能集中管控系统的总体设计要求 城市景观照明智能集中管控系统的总体设计要求 8 4 2 总体设计原则 总体设计原则 8 4 2 1 设计思想 设计思想 8 4 2 2 设计原则 设计原则 8 4 2 3 先进性 实用性 先进性 实用性 8 4 2 4 可扩展性 易维护 可扩展性 易维护 8 4 2 5 安全性 可靠性 安全性 可靠性 8 4 2 6 兼容性 兼容性 8 4 2 7 可操控性 可操控性 9 4 2 8 模块化结构设计 模块化结构设计 9 4 3 设计参照技术标准 设计参照技术标准 9 4 3 1 照明配电箱执行国家行业标准 照明配电箱执行国家行业标准 9 4 3 2 照明智能管控系统执行国家标准 照明智能管控系统执行国家标准 9 4 5 城市景观照明智能化集中管控系统的构成 城市景观照明智能化集中管控系统的构成 10 5 建成后的照明智能化集中监控管理系统的社会效应和经济效应 建成后的照明智能化集中监控管理系统的社会效应和经济效应 12 5 1 突发事件应急保障能力 突发事件应急保障能力 12 5 2 科学合理的管理手段 科学合理的管理手段 12 5 3 科学管理 人性化服务 科学管理 人性化服务 13 5 4 社会效应 社会效应 13 5 5 经济效益 经济效益 13 技术篇技术篇 6 城市路灯智能集中监控管理系统网络结构图 城市路灯智能集中监控管理系统网络结构图 15 7 城市路灯智能集中监控管理系统的工作原理 城市路灯智能集中监控管理系统的工作原理 15 8 城市路灯监控中心设计 城市路灯监控中心设计 16 8 1 监控中心概述 监控中心概述 16 8 2 监控中心效果图监控中心效果图 18 9 LEMS 监控管理组态软件模块的功能特点描述监控管理组态软件模块的功能特点描述 19 9 1 LEMS 监控管理组态软件主要功能模块 19 3 9 2 可视化 图形化编程的监控组态软件 19 9 3 遥控 遥信 遥测 遥调模块功能 21 9 4 科学合理的城市照明预案制定和管理 21 9 5 精准快速的故障分析报警 24 9 6 GIS 地理信息显示模块功能 25 9 7 单灯监控模块功能 27 9 8 手机 APP 客户端远程控制软件功能 27 9 9 多重安全保护模块功能 28 9 10 监控站点管理模块 增加 删除站点和站点分区 28 9 11 运行记录查询及打印模块功能 28 9 12 历史报警记录查询及打印模块功能 30 9 13 黑匣子记录管理功能 30 9 14 统计趋势图 30 9 15 电缆防盗模块功能 32 10 通信方式的选择及对比 通信方式的选择及对比 33 10 1 监控中心采用 INTERNET网络通信方式的技术特点及优势 33 10 2 路灯控制器采用 2G 3G 4G 通信方式的技术特点及优势 33 10 3 单灯控制采用电力载波通信方式的技术特点及优势 34 11 智能路灯控制器 监控终端 智能路灯控制器 监控终端 36 11 1 MOT2007C 型路灯控制器的设计思想和特点 36 11 2 MOT2007C 型路灯控制器的工作原理 36 11 3 MOT2007C 型路灯控制器的技术先进性 38 11 3 1 嵌入式微处理器 CPU 38 11 3 2 嵌入式实时多任务操软件 39 11 3 3 高度集成 大规模可编程集成电路 IC 设计 39 11 3 4 模块化结构 即插即用 39 11 3 5 良好的兼容性 可扩展性 39 11 3 6 多种通信方式 39 11 3 7 超大容量的站点 40 11 3 8 现场故障显示诊断 40 11 4 MOT2007C 型路灯控制器的可靠性 安全性设计 40 11 4 1 模块化结构设计 可靠性 40 4 11 4 2 可编程集成电路设计 可靠性 40 11 4 3 耐高温 抗低温 低功耗设计 可靠性 40 11 4 4 EMC 电磁兼容性 抗电磁干扰设计 可靠性 41 11 4 5 独立的工作电源抗干扰设计 可靠性 41 11 4 6 程序抗死机安全保护设计 41 11 4 7 抗雷击 抗浪涌电压安全保护设计 41 11 4 8 时间开关灯安全保护设计 41 11 4 9 手动开关灯安全保护设计 42 11 4 10 抗燃烧 潮湿 腐蚀安全保护设计 42 11 4 11 高可靠工作电源 42 11 5 MOT2007C 型路灯控制器的功能及描述 42 11 5 1 模拟量采集功能 42 11 5 2 输入信号量监测功能 42 11 5 3 输出控制功能 42 11 5 4 LED 运行状态显示功能 42 11 5 5 时间修改功能 应急使用 43 11 5 6 手动开关灯功能 现场检修和应急使用 43 11 5 7 故障监测报警功能 43 11 5 8 黑匣子资料记录功能 43 12 MOT2007C 型路灯控制器的工艺设计 43 12 1 体积小 重量轻 43 12 2 安装 拆卸 维护简便 44 12 3 三防处理 44 13 单灯控制器 单灯控制器 44 13 1 单灯控制的设计思想与技术特点 44 13 2 单灯控制器的工作原理 45 13 3 单灯控制器的主要功能 46 14 电缆防盗报警监控系统 电缆防盗报警监控系统 47 14 1 电缆防盗报警系统工作原理 47 工程建设工程建设 15 安装 调试 验收施工组织设计 安装 调试 验收施工组织设计 49 5 15 1 现场工程施工管理流程 49 15 2 工程建设步骤和工期表 50 15 3 现场工程施工执行标准 50 培训及售后培训及售后 51 培训及售后服务培训及售后服务 16 人员培训及售后服务 人员培训及售后服务 51 16 1 系统培训 51 16 2 售后服务细则 52 概 述 6 1 项目名称项目名称 Xxx 市 县 照明路灯智能集中管控和能耗监系统 2 城市景观照明路灯设施概况 城市景观照明路灯设施概况 Xxx 市 县 中心城区目前共有各种照明路灯控制箱 设施 300 多台 路灯杆共计 17000 多杆 路灯 30000 多盏 单盏功率 250W 瓦 总功率约 7500 多千瓦 全年电费 n 多万元 xxx 市 县 城市照明路灯 景观灯设施遍布全城 照明设施种类 型号繁多 功率 负荷大不等 开关灯控制装置简易 极易造成路灯能耗浪费大且管控工作困难 近年来随着城市建设规模的不断扩大 城市景观照明设施不断增加与完善 这些设施 的投入使用 大大提高了城市的照明质量和照明舒适度 改善了人居环境 减少了交通安 全和社会治安隐患 提升了城市对的外形象 改善了城市投资环境 为创建和谐安宁的社 会环境奠定了良好的基础 根据建设部 国家发展和改革改委会 关于加强城市照明管理促进节约用电的意见 要求大城市亮灯率要达到 97 小城市亮灯率要达到 95 的要求 景观照明要讲究亮度与 色彩的科学配置 把保障照明质量 提高照明舒适感放在首位 实现城市照明智能化集中 管控 通过科学管控减少照明用电浪费 降低光源污染 目前城市景观照明设施不断建设 传统管控模式也暴露出诸多问题 现行的管控手动 已不能满足城市照明现在和今后管理需要 照明管理工作迫切需要一套基于网络化的 实 时的 智能化的 智慧化的 精确化的集中监控管理系统 为城市照明管理提供了科学的 依据 提高城市照明质量 降低光源污染 减少照明用电的浪费 7 3 城市景观照明路灯管控现状及存在的问题 城市景观照明路灯管控现状及存在的问题 3 1 开关灯控制方式落后 开关灯控制方式落后 目前城市道路照明路灯和景观灯的开关控制方式采用的是简易的时控器控制 由于城 市照明设施分布广 管理人员很难做到跟随天气和季节的变化及时的调整每天的照明时间 也不能根据道路照明的实际情况 为每个区域科学合理的制定亮灯时间和控制方式 加之 人工调校周期长 时控器走时误差大 造成了亮灯时间不准确 亮灯质量不高 每年因此 原因造成的电能浪费大 3 2 管控手段落后 获取照明设施信息单一 管控手段落后 获取照明设施信息单一 路灯的巡查工作耗时耗力 目前城市路灯巡查的方式是 每晚开灯后 派出多台路灯 高空车和几十个工作人员 对全城所有路段的路灯进行全面拉网式巡查 无论路灯设施有 无故障 都需要巡查一遍 已形成常态化工作方式 由于巡查覆盖面积大 每年光是用车 和燃油费 维修费就高达几十万元 而照明设施的故障又具有突发性 往往是前巡后坏 实效性差 很多故障都是事发后才知道 危害性大 同时晚间巡查 人员辛苦且危险 3 3 缺乏实时监控和预警手段 缺乏实时监控和预警手段 现行的巡查管理方式不能及时 准确和全面了解城市照明路灯设施的运行状况 缺乏 有效故障监控手动 难以预知停电 跳闸 线路漏电 断路 白天误开灯 晚上误关灯 电力异常等各类故障 安全隐患大 一旦发生势必会影响城市正常照明需要 极大的影响 市民出行安全 行车安全 同时给路灯管理工作增加沉重负担 3 4 缺乏应急保障 缺乏应急保障 不能根据城市的实际情况如 重大活动 节假日 极端天气 季节变化等实际情况及 时重新发布照明开关灯时间 不能依据与照明密切相关的环境照度 交通流量 人流密度 等实际情况实现分区域 分时 分级的制定开关灯控制预案 8 4 城市景观照明智能集中管控系统的总体设计要求 城市景观照明智能集中管控系统的总体设计要求 城市景观照明集中管控系统由 管控中心 通信网络 集中控制 单灯控制 电缆防 盗五部分构成 4 2 总体 总体设计原则设计原则 4 2 1 设计思想 设计思想 通过先进和成熟的技术 建设一个公共 共享和网络化的城市景观照明路灯智能化集 中管控系统 实现城市观照明路灯的实时控制和精确控制 通过提高照明管控手段来有效 保障城市照明质量 实现科学的合理的照明用电管理 实现合理高效节电 通过管控系统 故障监控手段 杜绝各类故障隐患发生 通过建设景观照明管控系统 提升城市对外形象 4 2 2 设计原则 设计原则 在设计上遵循统一规划 分步实施的基本原则 以先进 可靠 经济为理念 充分考 虑用户的实际情况 并根据用户的实际需求 财力和物力逐步实施 4 2 3 先进性 实用性 先进性 实用性 系统基于物联网模式设计 在未来 5 10 年不落后 可有效避免用户重复投资 4 2 4 可扩展性 易维护 可扩展性 易维护 系统在设计上 充分考虑到今后发展的需要 具有良好的可扩展性和可维护性 4 2 5 安全性 可靠性 安全性 可靠性 系统设计时充分考虑到今后的安全性 保证系统具有高可靠性 稳定性 4 2 6 兼容性 兼容性 系统的各环节设计具备良好的兼容性 可避免局部损坏而导致系统瘫痪 9 4 2 7 可操控性 可操控性 管控软件充分考虑到不同层次 不同学历的工作人员操作 4 2 8 模块化结构设计 模块化结构设计 系统的软硬件应全部采用模块化结构设计 可根据用户的实际需求灵活配制 真正做 到即插即用 操作简便 可有效避免今后因设备升级造成的重复投资 4 3 设计参照技术标准设计参照技术标准 4 3 1 照明配电箱执行国家行业标准 照明配电箱执行国家行业标准 城市道路照明设计标准 CJJ45 2006 城市道路照明工程施工及验收规程 CJJ89 2012 低压配电设计规范 GB50054 2011 通信技术标准汇编 路灯设计手册 路灯电气标准汇编 公共道路路灯的国际建议 IEC1965 4 3 2 照明智能管控系统执行国家标准 照明智能管控系统执行国家标准 GB T13730 92 地区电网数据采集与监控系统适用技术条件 GB15539 1995 集群移动通信系统技术体制 GB15842 1995 移动通信设备安全要求和试验方法 GB T15126 94 信息处理系统数据通信网络服务定制 GB4967 85 电子计算机通用技术条件 GB8566 88 计算机软件开发规范 GA163 1997 计算机信息系统安全专用产品分类原则 10 4 5 城市景观照明智能化集中管控系统的构成城市景观照明智能化集中管控系统的构成 城市景观照明路灯集中管控系统是基于网络平台软件 Internet 互联网络技术 2G 3G 4G 移动互联网络技术 LonWorks 电力载波通信技术 传感器技术 自动控制技 术等多种服务网络和多种技术架构的有机结合 通过网络平台实现城市公用照明的数字化 智能化 智慧化的管理 是智慧城市不可分割的一个子系统 系统由 管控中心平台 通管控中心平台 通 信网络信网络 智能路灯控制器 集中控制器或监控终端 智能路灯控制器 集中控制器或监控终端 单灯监控 电缆防盗五 单灯监控 电缆防盗五部分构成 4 5 1 管控中心 管控中心 城市建设一个集中管控中心 管控中心的核心是管控软件 管控软件通过 Internet 互 联网络 2G 3G 4G 无线网络与全城配电箱内安装的智能路灯控制器和灯杆里安装单灯控 制器 电缆防盗设备建立实时的互访通道 实现城市景观照明路灯的数字化集中管控 管控软件可记录整个城市照明设施的基础数据包括 照明设施的分布位置 名称 配 电箱电气结构 照明线路具体输送地方 功率负荷 照明路灯的安装位置 类型等参数 为今后维护 定位 排查故障提供历史依据 管控平台软件日常实时远程遥测 遥控 遥 信 遥调全部照明设施的电压 电流 功率 用电量 单灯运行状态 电缆运行状态等数 据 自动分析 判断 预测和显示故障 当监测到故障时会主动发出报警声响和发出报警 短信 管理人员根据城市不同道路的照明需要 通过管控平台为其量身制定开关灯预案和 发布开关灯预案 管理工作人员可以在获得中心合法授权的情况下 通过智能手机安装的专用照明监控 APP 客户软件访问中心服务器 获取城市照明设施运行状况 也可直接下达各项照明控制 指令 中心功能详见软件描述 4 5 2 通信网络 通信网络 11 照明智能集中管控系统属于集散分布控制网络系统 其通信方式的选择决定着初期的 建设成本和后期安装维护成本 也决定着设施今后的可维护性和可扩展性 根据上述实际 情况 采用无线公网通信方式是城市照明集中管控的最优的选择 详见通信技术要求 4 5 3 智能路灯监控 智能路灯监控 智能路灯控制器也称集中控制器或监控终端 安装在照明配电箱中 通过自身配备的 2G 3G 4G 无线通信设备与管控中心软件连接 实现照明智能化远程管控 智能路灯控制 器通过传感器实时采集照明设备的电压 电流 电量等数据 监测交流接触器 断路器 熔断器等保护器件的运行状态 并将监测数据上传至管控软件分析 处理和显示 管控中 心根据城市景观照明路灯的照明需要 为其量身制定开关灯时间预案如 景观照明智能监 控终端执行当日光照仪测定的光照值和学校地处经纬度计算的日出日落时间 照明智能监 控终端可根据季节和天气变化自动修正每天的开关灯时间 保障景观照明路灯每天获得精 确亮灯时间 同时中心根据城市夜间道路照明的需要和照明路灯实际分布情况 实行半夜 灯控制模式 通过制定合理的亮灯时间 有效杜绝照明早开晚关事情的发生 免去繁琐人 工调校工作 通过管控系统精确控制获得最佳节电效率 详见智能控制系统技术要求 4 5 4 单灯监控 单灯监控 单灯控制器安装在灯杆底部的检修孔内 串接在照明电缆和照明路灯之间 单灯通信 基于 LonWorks 电力载波技术设计 利用原有路灯电缆作为通信线路 与照明配电箱安装 的智能路灯控制通信 实现城市每盏路灯的监控 其优势 实现每盏路灯监控 无需敷设 专用的通信线路 没有通信资费 成本低 安装维护简便 可靠性高 扩展性强 具有无 法比拟的通信优势 是单灯控制的首选技术方案 详见单灯监控技术要求 4 5 5 电缆防盗 电缆防盗 照明配电箱负责照明路灯的供电和开关灯控制 白天照明电缆都处于断电状态 很多 时候不法分子都是白天将照明电缆割断 夜间拖走 因此电缆防盗监测必须具有全天侯 12 24 小时有电 无电状下的电缆实时监控 防盗系统由防盗主机和防盗末端构成 防盗主 机安装在照明配电箱中 中心可远程设置防盗主机的报警灵敏度 报警开关 报警次数 报警手机号码 防盗主机软件具有较高灵活性 可有效降低系统的误报率 防盗主机还具 备现场报警声响驱动 线路断路状态指示 现场报警参数修改等功能 极大的满足了现场 操作需要 具有完善的产品设计 防盗末端采用无源工作模式 防盗末端采用电池供电模 式 可靠性差 今后维护安装困难 安装在电缆末端 详见电缆防盗技术要求 5 建成后的照明智能化集中监控管理系统的社会效应和经济效应建成后的照明智能化集中监控管理系统的社会效应和经济效应 改革开放以来 我国经济快速发展 但由于我国资源利用水平较发达国家相比落后 社会发展所带来的能源问题日益严重 能源短缺问题日渐突出 严重制约我国的社会和经 济发展 中央根据各省经济发展状况和各行业结构情况 科学制定发展能耗指标 量化节 能指标 从中央到地方 自上而下的 全民参与到节能减排中 城市智能路灯集中监控系统的投入使用 将为整个城市带来更好的经济效益和带来 良好的社会效应 综合分析有以下几点 5 1 突发事件应急保障能力 突发事件应急保障能力 在重大节日活动 极端天气 突发公共事件等情况下 管控中心可及时发布开关灯控 制指令设施开关控制 当监控终端监测到照明设施故障时会主动发出报警短信 通知管理 人员及时处置 5 2 科学合理的管理手段 科学合理的管理手段 管控中心根据城市人居环境 道路分布状况 车流密度和政府 学校 医院 军队等 区域的实际情况 为每个片区制定合理的亮灯时间 保障城市每个区域获得最佳照明质量 同时实现高效节电 13 5 3 科学管理 人性化服务 科学管理 人性化服务 监控中心通过全市安装光学传感器获取每时的光照参数 并结合当日实际工作安排 科学合理的制定亮灯预案 可大大减少每天的开关灯时间 节约了电能 延长灯具的使用 寿命 降低开关频率 降低运行成本 提高城市亮灯率 5 4 社会效应 社会效应 通过提高照明管控手动来保障了城市的亮灯率和亮灯质量 通过本次建设照明管控系 统 保障了城市每天亮灯时间的准确度 保障人员出行安全 行车安全 降低了交通和治 安等安全隐患 5 5 经济效益 经济效益 5 5 1 减少巡灯成本 减少巡灯成本 建设智能路灯集中监控系统 可有效减少了巡灯车辆的使用 降低工作人员的劳动强度 缩短处理事故的时间 减小事故扩大 大大节约了巡灯产生的 人力 物力费用 5 5 2 降低各种事故 降低各种事故 通过监控中心即可实时监测全城照明设施的各项运行数据 监 控中心软件通过遥测的数据自动分析线路漏电故障 及时通知工作人员处置 减少漏电带 来的电能浪费和漏电造成的人生伤害 同时实施发出线缆 变压器 灯具被盗等预警信息 减少经济损失 监控中心可根据每天与照明密切相关的实际的天气状况 人流车流密度等 实际情况 精确制定全城的亮灯预案 保证全市获得最佳照明质量 减少交通事故发生 保障市民生活 出行安全 减少光源污染 5 5 3 增加灯具的使用寿命 增加灯具的使用寿命 监控中心可实时控制全城路灯开关 减少亮灯时间 延 长灯具的使用寿命 降低路灯的更换率 通过故障侦测手段 精确定位故障 减少亮灯检 修时间 5 5 4 可计算的经济效益如下 可计算的经济效益如下 14 1 以一个城市为例计算 照明路灯总功率约 625KW 计算 通过管控平台每天精确 控制 减少 15 分钟亮灯时间 电价按 0 9 元 度 全年将节约支出电费 625KW 15 60 小 时 365 天 0 9 元 度 5 1 万元 2 照明管控系统的使用 将减少巡灯车辆的使用 如城市路灯管理所采用一辆高空 车巡灯 每车每天巡视路段 100 公里 按每百公里耗油 13 公升 油价 7 5 元 升计算 每年 将节约汽油开支 1 1 百公里 365 天 12 公升 百公里 7 5 元 升 3 3 万元 3 根据城市不同的路段如 外环路后半夜车少人少 通过单灯灵活的控制模式实现隔 盏亮灯或交叉亮灯 实现道路半功率照明 实现合理节电 以四分之一路灯零点后实现半 功率亮灯 3 小时 电价按 0 9 元 度 全年将节约支出电费 625KW 4 3 小时 365 天 0 9 元 度 15 万元 建设城市照明集中监控系统带来的综合可计算经济效益为 51 000 元 33 000 元 150 000 元 23 4 万元 其次建设城市照明智能集中监控管理系统还有不可估量的经济效益 城市照明集中监 控系统通过准确可靠的开关灯可以保证每一盏灯拥有最合适的亮灯时间 通过精确控制减 少亮灯频率 从而间接地延长灯具的使用寿命 并减少换灯成本 此外城市照明集中监控 系统的失流越限报警 能向照明管理部门提供电缆短路故障 避免电缆短路照成的电能巨 大浪费和人员伤害 15 技术篇技术篇 6 城市路灯智能集中监控管理系统网络结构图 城市路灯智能集中监控管理系统网络结构图 网络结构图 7 城市路灯智能集中监控管理系统的工作原理 城市路灯智能集中监控管理系统的工作原理 监控中心的服务器系统 通过防火墙与因特网 Internet 相连 服务器具有公网固定 IP 地址 智能路灯控制器通过登录 2G 3G 4G 无线网络后与监控中心因特网接入 获取管 控中心固定 IP 地址 建立实时的互访通道 监控中心软件通过因特网和无线网络与分布 16 在全城的智能控制器 注 智能控制器安装在照明配电箱中 建立实时通信 遥测 遥控 遥信 遥调全城照明设施的电压 电流 功率 设施用电量等工作参数和单灯 电气设备 路灯设施等工作状况 中心软件根据获取的大量路灯设施数据自动记录 分析 判断和预 测故障 当监测到故障时会主动发起报警信息 同时监控中心负责日常开关灯预案的制定 和发布 管理工作者也可以在获得中心合法授权的情况下 通过智能手机安装的专用路灯监 控客户软件访问监控中心服务器 获取路灯设施运行状况 也可直接下达各项采集 控制 等指令 8 城市路灯监控中心设计 城市路灯监控中心设计 8 1 监控中心概述 监控中心概述 监控中心是整个城市城市路灯管理工作的核心区域 监控中心设施的建设应充分考虑 系统今后的运行稳定性 扩容性和先进性 监控中心由 路灯监控服务器 视频存储服务路灯监控服务器 视频存储服务 器 监控计算机 监控管理软件 器 监控计算机 监控管理软件 InternetInternet 网络 不间断电源 网络 不间断电源 LCDLCD 大屏幕 操作控制台 大屏幕 操作控制台 防静电地板等软硬件设施构成 防静电地板等软硬件设施构成 监控中心工作人员可根据当天的天气状况和实际照明工作 安排 在监控管理软件上制定科学合理的亮灯预案 并及时通过监控网络下达到全城各个 路灯和景观灯控制箱 中心可实时遥测 遥控 遥信全城路灯和景观灯设施的运行数据 并分析 处理 记录 显示和打印数据 根据遥测数据自动分析故障如 线路停电 缺相 漏电 断路 被盗 设备白天误开灯 晚上误关灯等 并显示故障位置并主动发出报警短 信到相关工作人员的手机 中心基于中心基于 InternetInternet 互联网络设计 具有无法比拟优势 使今后互联网络设计 具有无法比拟优势 使今后 的管理工作没有任何地域限制 通过科学的管控手段 实现高效管理和电能的节约 的管理工作没有任何地域限制 通过科学的管控手段 实现高效管理和电能的节约 8 1 1 日常路灯设施数据的录入 维护和管理 8 1 2 日常全城路灯设施实时监控 17 8 1 3 日常开关灯时间预案制定与发布 8 1 4 日常数据记录 查询和打印 8 1 5 根据监测数据 评估路灯设施运行状况 及时的预测故障的发生 降低故障带 来的风险 8 1 6 监控中心从多角度 多范围 多层次实现业务考核 包括针对故障处理及时率 亮灯率 设施完好率 8 1 7 监控中心运行效能分析 对全市灯光设施建设 维护 节能 管理等方面进行 综合 8 1 8 评估 分析投入效益 找出薄弱环节以利整改 18 8 2 监控中心效果图监控中心效果图 19 9 LEMS 监控管理组态软件模块的功能特点描述监控管理组态软件模块的功能特点描述 9 1 LEMS 监控管理组态软件主要功能模块监控管理组态软件主要功能模块 LEMS 监控管理软件是基于 Internet 网络开发主要由 电气流程组态模块 单灯监控模 块 GIS 地里信息模块 电缆防盗模块 报警模块 时间预案模块 数据记录模块 资产 管理模块等构成 详细描述如下 9 2 可视化 图形化编程的监控组态软件可视化 图形化编程的监控组态软件 城市路灯 景观灯 广告灯配电设施 箱变 杆变 落地配电箱 壁挂配电箱等等 的种类 电气结构 负荷 输出照明线路 灯具数量及型号种类繁多 千差万别 要想真 正做到 真实的反映设施的运行状态 直观的显示每台设施电气结构 输出线路情况 同 时做到精准监控路灯状况 软件必须采用电气组态模型结构 管控软件采用二次电气组态软件结构 具有可视化 图形化二次编程功能 在软件上 调用专业的电器元件符号 采用标准线路 再建 重构每台设施的实际电气流程 包括 安装地名 区域和类型 以黄 绿 红三色标注电压 电流的相位关系 记录 显示交流 接触器的控制类型 全夜 半夜和其它 以及交流接触器对应的线路相位 具体输送地 区 灯具数量 类型和功率 可精确配置每一台设施的报警参数如 电压 电流上下限报 警值 断路器 熔断器 交流接触器等电器的故障状态 输出线路短路 断路故障位置 根据遥测数据 动态反映运行状态 并根据预先配置的报警参数 准确分析 判断报警故 障 采用不同颜色 符号精确标注实际报警位置 同时可在组态软件上实现遥控 遥测 遥信 遥调等工作 20 21 9 3 遥控 遥信 遥测 遥调模块功能 遥控 遥信 遥测 遥调模块功能 自动和手动遥控 遥信 遥测 遥调功能 管控中心可以根据不同类型的路灯 景 观灯和广告灯控制要求 分组 分区 自动遥测 遥信全市的全夜灯 半夜灯 景观灯 街灯 广告灯运行状态 具有自动巡测 手动遥测功能 能按设定的时间周期 可以根据开关灯前后任意选 取不同的周期 自动进行定时巡测 可随时手动遥测每个路灯监控点电压 电流 亮灯状 态 电器运行状态 路灯设施用电量 功率等 自动或手动模式遥测所有路灯配电箱监测 到的全部电器参数 具有根据管控中心预先设定的时间 自动调整路灯节电器节电压档 可根据输入电压的变化自动调整输出工作电压 9 4 科学合理的城市照明预案制定和管理 科学合理的城市照明预案制定和管理 智能化的开关灯控制智能化的开关灯控制 管控中心综合分析与道路照明密切相关的时间 路段 环境照 度 交通流量和人口密度等因素 根据当日的活动安排如 节日 重大活动 根据城市地 22 理位置和季节变化等综合情况 智能化 智慧化的科学合理的为每个片区制定照明策略 通过网络将照明策略设置到每个路灯控制器中 实现对道路照明 景观灯进行动态智能控 制 精确到单灯 在不同情况下实现多样化的道路照明场景 从而在提高照明质量的同时获 得最佳的节能效果 路灯照明控制 按照管控中心设置的照明策略 对照明路灯进行精确到单灯的控制 采用灵活科学的控方式 实现分区域 分时段 分级别开关灯 景观灯控制 景观灯控制 按照设定的景观灯控制策略 对景观灯进行开关控制 设置平日 节假 日 重大节日等不同的开灯控制模式 目的为了营造不同气氛下的景观效果 节约能源和 并可限制光干扰 强制开关灯强制开关灯 管控中心可根据实际工作需要 任意遥控监控点开关灯 也可同时 广 播 遥控监控点开关灯 定时开关灯 定时开关灯 管控中心可分组 分段和分区设置全城监控点开关灯时间 光控开关灯 光控开关灯 管控中心可根据外置光照计信号 自动遥控全城监控点开关灯 经纬仪开关灯经纬仪开关灯 管控中心可根据所处地区纬度 根据公式所求的开关灯时间开关灯 周控开关灯 周控开关灯 管控中心可根据实际情况 设置全城的各监控点 任何回路一周的开关 灯顺序 23 24 9 5 精准快速的故障 精准快速的故障分析报警分析报警 9 5 1 智能预警智能预警 智能预警根据预先设定的预警条件 基于反馈的大量照明数据 包括照明设施 线路 属性信息 状态信息等 和设定预警任务 筛选符合条件的聚集性信号 并根据业务的 需求对信号进行分类处理 达到实时监测 及时预警的目的 具体功能包括预警任务管理 预警智能处理两个模块 报警类容包括 停电 缺相 跳闸 电压 电流超限 白天误开 灯 晚上误关灯 电缆被盗等故障内容 并以声光发出报警提示声响 9 5 2 报警形式的多样性 报警形式的多样性 网络短信网络短信 采用网络短信发送报警信息 无卡发送 无外置短信设备发送 用户数量无限 制 支持群发功能 速度快 丢失率低 第一时间将报警信息发送到指定的工作人员手 机上 25 局部定位局部定位 在监控组态软件上 采用专业的电力故障符号 颜色和实时仿真动作 精确的 标注故障位置 全局定位 全局定位 在 GIS 地图上实时清晰地显示报警类型 地点 并以声光发出报警提示声响 故障处理 故障处理 系统在收到报警信息后 对报警信息进行分析 提供最佳解决方案 包括解 决方案 处理步骤和流程 所需资源等等 9 6 GIS 地理信息显示模块功能地理信息显示模块功能 9 6 1 标注照明配电箱在地图上的具体位置和名称 9 6 2 标注路灯杆在地图上的具体位置和名称 9 6 3 显示故障设施在地图上的具体位置和故障类型 9 6 4 增加 删除和编辑照明配电设施 9 6 5 增加 删除和编辑单灯设施 9 6 6 通过地图直接发布遥控 遥测 遥信指令 9 6 7 通过点击地图上的配电设施直接发布数据采集指令 9 6 8 通过点击地图上的路灯杆直接发布采集数据指令 9 6 9 照明设施工作状态显示 9 6 10 电缆线路的运行状态显示 26 27 9 7 单灯监控模块功能 单灯监控模块功能 单灯信息采集 开关灯状态和故障状态 单灯控制 控制单灯的开关和调光 实现不同场景下的开关灯组合 单灯软件工作流程 管控中心通过网络下达的各种控制指令到路灯控制器 路灯控制 器通过电力载波通信模块与灯杆里的单灯控制器通信 获取单灯各种信息 实现不同 照明效果 9 8 手机 手机 APP 客户端远程控制软件功能客户端远程控制软件功能 LEMS 路灯监控管理软件采用 客户 服务 网络架构 支持异地远程维护 管理 遥 控 遥信 遥测 遥调等操作 移动办公功能 不受地域限制 管理工作者也可以在获 得中心合法授权的情况下 通过智能手机安装的专用路灯监控客户软件访问监控中心服务 器 获取路灯设施运行状况 也可直接下达各项采集 控制等指令 手机软件如下 28 9 9 多重安全保护模块功能 多重安全保护模块功能 LEMS 路灯监控管理组态软件采用权限管理制度 任何操作人员必须在获得系统管理 员的合法授权下 才能登陆服务器进行操作 并受到系统管理员监管 操作人员的任何操 作都有历史记录 Internet 网设有防火墙隔离保护 9 10 监控站点管理模块 增加 删除站点和站点分区 监控站点管理模块 增加 删除站点和站点分区 分组 分区建立 删除路灯监控站点 记录路灯监控站点编号和实际地名 9 11 运行记录查询及打印模块功能 运行记录查询及打印模块功能 29 30 组合条件查询和排序运行记录 以报表方式显示结果包括 地名 各时间段的电压 电流 功率 电量 开关灯状态等数据 9 12 历史报警记录查询及打印模块功能 历史报警记录查询及打印模块功能 组合条件查询和排序报警记录 以报表方式显示结果包括 报警区域 时间 故障类 型 故障位置和各种报警类型 停电 缺相 空开跳闸 接触器未吸合 未释放 输出回 路短路 断路和失流 失压 电缆被盗 9 13 黑匣子记录管理功能 黑匣子记录管理功能 通信状态 停电日期 时间次数 当前开关灯状态等数据 提供历史依据 9 14 统计趋势图 统计趋势图 电压 电流 亮灯率趋势图 直观方便的浏览各时间段电压电流波动曲线 预知故障 六种趋势图统计显示 实时描绘采集数据曲线 31 32 9 15 电缆防盗模块功能 电缆防盗模块功能 9 15 1 报警开关设置 9 15 2 报警灵敏度设置 9 15 3 报警次数设置 9 15 4 报警地名设置 9 15 5 主动检查电缆运行状态 9 15 6 报警信息的记录 电缆防盗软件模块和防盗主机应具备上述功能 监控中心可远程设置上述各项参数 可有效降低误报率 具有完善的功能 可操作性 稳定性强 33 10 通信方式 通信方式的对比及选择的对比及选择 GPRS网络拓扑 10 1 监控中心采用监控中心采用 Internet 网络网络通信方式的技术特点及优势 通信方式的技术特点及优势 城市城市路灯智能集中监控管理系统 中心采用 Internet 网络接入 通过 Internet 互 联网络平台实现城市照明路灯 景观灯 单灯监控 主要优势如下 10 1 1 当今先进的 唯一的 开放的 主流网络通信技术 技术成熟 10 1 2 不受地域限制 不受环境影响 非常适合城市公共服务行业 实现自动 智能化 监控使用 如 电力 自来水 照明路灯等行业 没有通信设施的维护工作 10 1 3 有强大的技术保障 今后扩展性强 低廉的运行费用 10 1 4 通信速率高 实时性强 稳定性强 便于快速获取照明设施运行信息和发布精确 开关灯时间指令 实现高效的节能 10 1 5 操作简便 实时性强 可准确的获取城市照明设施的运行信息如 设施损坏 线 路短路 被盗 漏电等 10 2 路灯控制器采用 路灯控制器采用 2G 3G 4G 通信方式的技术特点及优势 通信方式的技术特点及优势 10 2 1 230MHz 电台通信 原来采用 10 2 2 2G GPRS 3G 通信 现在选用 34 通过上面的对比 2G 3G 通信明显比 230MHz 电台通信具有很大优势 系统应采用 2G 3G 通信方式实现配电箱监控终端通信 从资金 技术和需求三方面考虑 2G 3G 通信中的 GPRS CDMA CDMA2000 WCDMA TD SCDMA 都可以满足要求 主要优势如下 10 2 3 覆盖面积广阔 10 2 4 低廉的费用 成为新一代热门网络通信方式 10 2 5 技术成熟 网络稳定性强 10 2 6 良好的技术支持和第三方营运服务 10 2 7 实时在线讯方式 10 2 8 无需架设外置天馈线系统 10 2 9 盲区少 数据无需中继 10 2 10 没有天馈系统维护 10 3 单灯控制采用电力载波通信方式的技术特点及优势 单灯控制采用电力载波通信方式的技术特点及优势 10 3 1 单灯控制器通信方式对比 10 3 2 电力载波 10 3 3 点对点无线数传 10 3 4 Zigbee 无线数传 35 通过上表对比 结合照明设施供电回路归属情况 综合考虑安装 维护等后期因素 系统采用基于电力载波通信技术 实现配电箱集中器到单灯监控通信 本系统通信模式 采用 LonWorks 结构的电力载波通信技术 主要优势主要优势如下如下 10 3 5 单灯控制器利用路灯线路 采用电力载波的通信 免布线 10 3 6 利用路灯线路 监控路灯 不是环境影响 10 3 7 安装无需高空作业 安装维护简便 10 3 8 可实现单灯的监测 控制 10 3 9 没有运行资费 36 11 智能路灯控制器 监控终端 智能路灯控制器 监控终端 11 1 MOT2007C 型路灯控制器的设计思想和特点型路灯控制器的设计思想和特点 基于 2G 3G 4G 移动无线网络 LonWorks 技术的电力载波技术 传感器技术 自动 控制技术等多种技术的有机结合 通过 Internet 互联网络平台 实现城市路灯 景观灯的 设备监控 单灯监控和可视监控 实现城市路灯的集中监控管理 网络化的监控管理 智 能 智慧化的监控管理 实现城市路灯的节能减排和降低光源污染 11 2 MOT2007C 型路灯控制器的工作原理型路灯控制器的工作原理 路灯控制器通过 GPRS CDMA 3G 移动通信网络与 Internet 网络互联 实现城市路灯 的网络化管理 接收 执行管控中心下达的各种指令和运行参数 如遥测设施的电压 电 流 电量 设备运行状况 单灯信息如 电压 电流 功率等 遥控设施开关和单灯的开 关 实现不同的亮灯组合 当路灯控制器监测到故障时会主动发送报警信息至管控中心 路灯控制器通过安装的各种传感器 实时监测路灯设施信息如 线路电压 电流 功 率 交流接触器 断路器 熔断器等电器设备运行状态 并分析记录 等待管控中心通过 2G 3G 网络调度数据 当路灯控制器监测到故障时会主动发出报警信息告知管控中心 路灯控制器通过电力载波通信模块与灯杆里的单灯控制器通信 获取单灯各种信息 通过 2G 3G 网络上传至管控中心 同时执行管控中心下达的控制指令 在不同情况下实 现多样化的道路照明场景 从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果 并控制可变 功率的电子镇流器获得最佳节能效果 37 38 11 3 MOT2007C 型路灯控制器的型路灯控制器的技术先进性技术先进性 我公司研制和开发的 MOT2007C 型 即时通 路灯控制器在设计上遵循电力 无线 通信和自动化设计规约 以嵌入式微处理器为核心 LUIX 开发平台编写 产品完全采用 模块化结构设计 可扩展性强 可根据用户的实际需求和财力 物力灵活配制 MOT2007C 型路灯控制器具有强大的通信接口 可同时支持短波数传 2G 3G 4G 无线通 信和光纤通信方式 可根据用户的实际需求迅速组网 而无须修改 MOT2007C 型路灯控 制器软件 真正做到即插即用 而且操作简便 11 3 1 嵌入式微处理器 嵌入式微处理器 CPU MOT2007C 型路灯控制器 即时通 的核心微处理器采用 ARM 嵌入式处理器 25MIPS 的峰值运行速率 即每秒钟运行 2500 万次 JTAGZ 接口 在系统编程调试 是真正 的嵌入式 INTERNET 的理想选择 39 11 3 2 嵌入式实时多任务操软件 嵌入式实时多任务操软件 MOT2007C 型路灯控制器 即时通 采用 C 语言开发 可移植性强 便于今后升级 维护 且可靠性强 11 3 3 高度集成 大规模可编程集成电路 高度集成 大规模可编程集成电路 IC 设计 设计 MOT2007C 型路灯控制器 即时通 采用超大规模可编程器件设计 FPGA 有效避 免使用专用数字电路因为断货或者停产而造成的危害 有效降低各项成本 目前成为电子 产品主流设计和首选 国内军工单位已大量使用 11 3 4 模块化结构 即插即用 模块化结构 即插即用 MOT2007C 型路灯控制器 即时通 采用模块化结构设计 主要有 模拟数据采集模 块 遥测 输出控制模块 遥控 输入信号模块 遥信 键盘设置和 LED 状态显示模 块 2G 3G 4G 和 RS232 RS485 通信模块和控制器电源模块六大独立部分构成 可根据 用户的实际需求迅速组网 而无须修改 MOT2007C 型路灯控制器软件 真正做到即插即 用 而且操作简便 11 3 5 良好的兼容性 可扩展性 良好的兼容性 可扩展性 MOT2007C 型路灯控制器 即时通 的模拟数据采集通道 输出控制通道 输入信号 监测通道 采用模块化结构 用户可根据实际需求 灵活配置 在设计上采用国际标准通 信接口 支持第三方设备接入监控网络 为今后实现真正意义上的多通信媒介的远程监控网 络留有充足的可伸缩性 11 3 6 多种通信方式 多种通信方式 MOT2007C 型路灯控制器 即时通 无线通信方式支持 RADIO GSM 2G 3G 4G 等通信 有线通信方式支持 RS232 RS485 总线和光纤通 信 支持 DCS 现场工业总线网络 40 11 3 7 超大容量的站点 超大容量的站点 MOT2007C 型路灯控制器通信链路层格式有区域地址 主地址 主控中心地址 目标 地址 终端地址 一个区域可管理 255 主控中心 一个主控中心可管理 255 255 台 MOT2007C 型路灯控制器 11 3 8 现场故障显示诊断 现场故障显示诊断 为了便于现场迅速排查故障 MOT2007C 型路灯控制器提供了 照明配电设施的各项 运行状态指示 从而使现场也能查看到路灯设施的运行情况 并且准确定位故障 11 4 MOT2007C 型路灯控制器的可靠性 安全性设计型路灯控制器的可靠性 安全性设计 11 4 1 模块化结构设计 可靠性 模块化结构设计 可靠性 MOT2007C 型路灯控制器的主处理器板 采集板 控制板 信号板 通信设备均采用 模块化结构 独立执行各自任务 互不干扰和影响 各模块之间采用光电隔离 可有效避 免一点损害 造成整个控制器瘫痪的问题 增强了整个控制器的可靠性 稳定性 11 4 2 可编程集成电路设计 可靠性 可编程集成电路设计 可靠性 MOT2007C 型路灯控制器 采用超大规模可编程器件设计 由于完全采取软件实现 数字电路的逻辑关系 有效避免了使用专用集成电路因为断货和停产而造成的危害 同 时减小了 PCB 电路板面积 增强了硬件系统的可靠性 11 4 3 耐高温 抗低温 低功耗设计 可靠性 耐高温 抗低温 低功耗设计 可靠性 MOT2007C 型路灯控制器采用大规模 高集成 低电压 D3 3V 低功耗芯片 mW 级 集成电路 IC 实践证明 MOT2007C 型路灯控制器整机在采用以上技术 在夏季高温 暴晒 严寒的北方地区的恶劣工作情况下 可在连续正常工作 工作温度范围在 20 度 85 度 41 11 4 4 EMC 电磁兼容性 抗电磁干扰设计 可靠性 电磁兼容性 抗电磁干扰设计 可靠性 MOT2007C 型路灯控制器 电路布线上 遵循 EMC 电磁兼容性设计规则 PCB 电路 板 均经过 EMC 电磁兼容测试实验室验证 指导和修改 具备较强的抗电磁干扰能力 11 4 5 独立的工作电源抗干扰设计 可靠性 独立的工作电源抗干扰设计 可靠性 MOT2007C 型路灯控制器的功能单元上采用模块化结构设计 各功能单元均采用高精 度 DC DC 电源供电 减小外部电压谐波和模块之间的相互干扰 11 4 6 程序抗死机安全保护设计 程序抗死机安全保护设计 MOT2007C 型路灯控制器软件采用嵌入式平台开发 开发出的程序具有实时 稳定 易于修改等特点 控制软件具有故障诊断功能 当程序死机 运行跑飞时 具有纠错 恢 复功能的强大功能 MOT2007C 型路灯控制器硬件设计上 采用双重死机等故障诊断和恢复功能 并