城市照明监控系统技术方案

1、城市照明监控系统技术方案北京易控微网科技有限公司1建设照明监控系统的必要性随着城市建设的发展,城市照明建设越来越注重于城市的形象,道路照明和景观照明的要求和数量不断增加,今后城市照明管理部门除了管理城市道路照明外,还将参与城市景观灯的管理。因此各级政府和市民对城市的建设、道路照明和景观照明提出更高的要求。希望实现城市照明管理的现代,使城市管理水平达到国内领先水平。1.1现行的控制方法现在采用控制方法以分散时控方式为主,即在路灯配电箱中安装定时器,按预定的时间自行开/关灯;而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法。1.2现行控制方法的缺陷现行的方法既不能及时调整开/关灯的时间,更无法及时反映照明设

2、施的运行情况,并且故障率高、维修困难。随着城市的不断发展,控制范围越来越大,现行的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况,使得维修工作十分被动。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,因此难以做到及时维修。在遇到一些接待首长、迎接国宾、举办大型活动等特殊任务时,由于缺乏灵活的控制手段,必须临时派出大量的人员到现场手动操作照明开关箱或者临时通知各景观灯单位,因此在时间十分紧迫的情况下,无法满足领导和市民的要求。此外,由于缺乏灵活的控制手段,花费大量经费建设起来的各类景观灯,难以充分发挥应有的效能。2城市照明监控系统的效益分析2.1社会效益分析随着社会文明的

3、不断发展,路灯已不再局限于街道照明,而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。因此,现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求,这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。目前各城市管理部门所采用的控制方式已很难保证城市照明系统的正常开关灯和运行,特别是当照明控制箱或线路出现问题时,就有可能造成大面积灭灯,产生较坏的影响。同时由于缺少实时监测手段,无法实现故障的及时发现和维修。随着政府和市民对照明管理和维护要求越来越高,照明管理部门的管辖范围也越来越大,为了及时发现故障并立即进行修复,仍然采用检修车上街巡灯的方法

4、越来越难以胜任。采用城市照明自动化监控系统以后,全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时,由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能,调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态,为及时进行修复提供了有力的保障。路灯维护及时,可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生,有利于城市的治安,产生极大的社会效益,从而进一步提高城市的形象。2.2经济效益分析2.2.1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“值班等待报警”,不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗,降低了维修成本;而且在检修车出所之前已经知道了故障的准确地点和基

5、本状态,因而缩短了维修时间、提高了检修效率;由此将产生了极大的经济效益。2.2.2节约大量的电费支出 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;同时,系统采用光控和时控相结合的控制方案,在预置的时间区段内根据光照度决定路灯的开或关,既能在阴雨天自动延长照明时间,又能在晴好天气自动缩短照明时间;这些措施既可满足市民对道路照明的需求,又避免了路灯的无谓开启,减少了开灯时间,从而节约了大量的电能。根据已建的照明监控运行表明,采用照明监控系统后,每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果按每天运行十小时计算,则可节约4.2%的电费支出。如果通过对照明线路的改进,增加

6、路灯的半夜灯控制方案或景观灯在非节假日采用只开部分景观灯的控制方案,因此可节约大量的电费支出。2.2.3提高灯具寿命,降低运行成本以外由于减少了开灯时间,延长了灯具寿命,降低运行成本,进一步提高了经济效益。2.2.4实现自动计费功能,减少电费支出无线照明监控系统具有远程自动抄表和计量电费功能,每天、每月、每年的照明用电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,降低支出,提高经济效益。对景观灯还可采用双计费功能,实现政府开灯与各景观大楼业主自行开灯分别计费的方式,减少政府与大楼业主为电费的相互扯皮的现象,保证双方的利益。2.3实现照明系统的管理现代化城市照明监控系统能

7、将采集到的数据自动进行存储、统计,并能随时进行查询和打印,为管理现代化提供了基本条件。3系统设计依据本方案依据北京嘉复欣科技有限公司业已完成的照明监控系统和结合当前无线监控技术的最新发展,并根据各城市照明管理部分对照明监控系统的技术需求编制而成。4设计原则4.1可靠性由于系统的服务对象是广大市民,稍有差错即会产生严重的社会后果;同时监控设备长期在野外运行,工作环境极为恶劣;因此必须充分考虑系统的可靠性,要求监控系统能够长期稳定地运行;同时要求监控系统在个别设备出现故障的情况下仍能稳定运行,不影响或者少影响照明系统的按时开启和关闭。4.2先进性和实用性设备须符合相关国内、国际标准,整个系统应是目

8、前国内最先进的,并长期处于国内较为先进的水平。同时,应以实用为原则,不可脱离实用性而盲目追求先进性,从而造成华而不实、浪费资金,降低可靠性。4.3可维修性系统的设备模块化设计,并且各单元部件具有故障定位指示,便于设备维修。4.4可扩展性硬件采用模块化设计,软件采用组态化设计,使得系统扩展、升级均不必改变现有设备的状态。4.5通用性硬件设备具有通用性,通过不同的软件参数设置,可以实现不同的功能。4.6经济性尽可能采用成熟的先进技术,选择性价比高的方案和设备,既要考虑初期建设费用,也要降低今后的运行维修费用。5系统主要技术指标5.1系统容量:1个主站,1万个监控点。5.2可以实现群控和组控系统终端

9、根据需要可以把全夜灯、半夜灯、各种景观灯分为不同功能组,实现群控和组控。5.3通信方式根据用户的具体情况、通信技术的发展,本方案建议采用GPRS通信方式。5.4工作环境温度照明监控端的工作环境温度范围满足-30+65。主台为0+40。5.5数据采集精度为了保证亮灯率的统计,交流电流、电压、有功功率、功率因数采集精度优于1.0%。6照明控制方案6.1分组控制系统可以根据不同类型的照明控制要求,把全市路灯和景观灯分成若干组,分别采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案,自动遥控开/关全夜灯、半夜灯和景观灯;也可以手动对全夜灯、半夜灯和景观灯进行遥控开/关操作;在特殊情况下,可以实现白天亮灯。6.2

10、时控和光控相结合的路灯控制方案目前,路灯控制方案主要有时控法和光控法两种。时控法的主要缺点是不考虑天气对光照度的影响,每天在固定的时间开/关灯;从而造成阴雨天光照度严重不足但没有开灯,或者晴朗天 气虽然到了固定开灯时间但光照度仍然充足,白白浪费电力;关灯时间的固定不变,同样出现类似的不合理现象。此外,随着季节的变化,定时器需要人工频繁地调整。光控法的主要缺点是在光线不足的白天,或者夜晚有强光照射时都有可能发生误动作。为了克服两者的不足,本系统采用时控和光控相结合的路灯控制方案。该方案基于模糊控制理念,以当地365天日出日落的时间作为基本条件,设定一个有效的开/关灯时段,在此时段内根据光照度的具

11、体情况自动执行相应的开/关灯命令;若该时段结束时光控仍未起作用,则在该时段结束时,监控终端自动按时控方式开/关灯。光控时段值和光照度值均可在线修 改,软件界面如右图所示。此方案可根据当天的实际光照度及时地开/关灯,既可节省大量电力,又可产生较好的社会效益。在特殊情况下,系统也可以实现白天亮灯。根据已建的照明监控运行表明,如果原来是采用日出日落时间作为开关灯时间的话,则在采用时控和光控相结合的控制方案后,每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果以每天平均开灯10小时计算,则可节约4%左右的电费。6.3景观灯控制方案景观灯控制采用分组定时控制方案,即可以把不同地理位置和要求的景观灯分成若干组

12、,对不同组采用不同的定时控制方案。采用先进的全组态设计,通过中央控制室微机的设置程序,可任意设置一年中的开/关灯时间以及每周固定的开/关灯时间。通过群控方式,可将景观灯进行分组,不同组采取不同的控制方案;也可通过选控方式,将相应的饰灯逐点控制,更增强了系统的灵活性。设置的软件界面如下。 7照明监控通信系统7.1系统通信方案的选择正确选用系统通信方案,是城市照明监控系统得以成功运行的必要前提,在照明监控系统中目前可采用的通信方案主要有无线专用网、移动通信网中的GSM短消息、USSD和GPRS通信方式。根据要求本系统通信方案选择无线移动公用网的GPRS通信方式。通信系统的组成框图见下图。 7.2系

13、统GPRS通信方案特点GPRS(GeneralPacketRadioService是通用分组无线业务的英文简称,是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务,具有“永久在线”、“高速传输”等优点。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。相对于原有GSM拨号方式的电路交换数据传输方式,GPRS网络采用的分组交换技术,具有以下优点:控单元(1永久在线。即用户无需为每次数据的访问建立呼叫连接。(2高速传输。数据传输速率理论上最高可以达到171.2kbps,目前传输速率可以一般达到40kbps。(3流量计费。用户只

14、需要为接收和发送的数据报支付费用,因此相对运行费用较低。(4快捷登录。一般只须10秒即可登录互联网。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,其分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。下图为通信系统组成框图:2003年天津、长沙等城市路灯系统建立了以GPRS为通信手段的城市照明监控系统,取得宝贵的经验。监控中心的前后台监控微机接入Internet(可采用DDN专线、ADSL 等多种方式,GPRS终端与监控中心建立连接,监控中心与GPRS终端通过GPRS网络,实

15、时传递指令和数据。7.3GPRS系统组网方式GPRS的应用非常广泛,几乎所有行业都能用到GPRS的无线数据传输。但每种行业的实际需求和复杂的应用环境都大不相同,所以每种行业都会有自己独特的功能要求和组网方式。目前GPRS的组网方式有以下四种可行的组网方案:1方案一:中心采用ADSL等INTELNET公网连接,采用公网固定IP 或者公网动态IP+DNS解析服务。此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。1、中心公网固定IP:监控点直接向中心发起连接。运行可靠稳定,推荐此种方案。2、中心公网动态IP+DNS解析服务:客户先与DNS服务商联系开通动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接

16、DNS服务器,再由DNS服务器找到中心公网动态IP,建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用,但稳定性受制于DNS服务器的稳定,所以要寻找可靠的DNS 服务商。此种方案适合小规模、对实时性要求不高的场合中应用。2方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动内网动态IP+移动DNS 解析服务。此种方案客户先与移动DNS服务商联系开通移动动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接移动DNS服务器,再由移动DNS服务器找到中心移动动态IP,建立连接。中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS无线方式的中心不如有线方式的稳定,所以采用主副两个GPRS-DTU作冗余备份。主中心GPRS-DTU接

17、收端掉线时,所有监控点自动转到副中心GPRS-DTU接收端。此种方式也可以大大节约固定IP的费用,但并不是所有移动公司都提供DNS解析服务,所以要在有DNS解析服务的省市才能采用此种方案。此种方案适合小规模应用。此种方案时时性和稳定性较差,不推荐使用。3方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP。此种方案客户先与移动申请APN专网业务。移动为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN。得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。此种方案中心也像方案二一样采用主副两个GPRS-DTU作接收端,冗

18、余备份。但此种方案较方案二而言,无需DNS解析,本身具有移动内网固定IP,减少中间环节,稳定性增强;且所有数据都在移动GPRS的APN内网传输,无需经过公网,安全性增强。此种方案无需负担宽度专线月租费用,性价比合理,推荐使用。4方案四:中心采用移动内网固定IP地址,监控点采用普通的移动动态IP此种方案客户先与移动服务商联系,可以就近从移动GSM基站引入光纤专线,开通移动内网固定IP,监控点先采用普通的SIM卡并开通GPRS功能,通过移动内部网关与中心建立连接。此种方式也可以大大节约固定IP的费用,各监控点也无需设置固定IP。此种方案实时性较好,由于监控点使用动态IP,稳定性稍差一些,推荐使用。

19、5方案五:中心采用APN专线,所有点都采用内网固定IP此种方案客户中心通过一条2MAPN专线接入移动公司GPRS网络,双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接,在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN。得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密,避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离,并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。对与照明监控系统而言,由于系统组成的监控点较多,实时性要求较高,因此建议采

20、用第五种通信组网方式。为此照明监控中心的服务器将需要专线方式接入移动公司的GPRS网络,所有的监控终端都采用特定IP地址,以保证监控信息的可靠、安全、及时的传输。8系统控制中心(调度端 设计8.1调度端系统框图(见下页照明监控系统调度端采用前、后台机连网工作方式,选用带看门狗的适合连续工作的工业控制计算机。一般情况下,前台机作为监控工作站承担遥测、监控、调度等工作;后台机平时自动备份前台机的数据,当前台机出现故障的情况下,可以随时切换顶替前台机工作;从而极大地提高了系统的可靠性。同时,考虑到计算机网络技术的发展,系统具有网络接口,接入服务器、管理工作站等,系统就可以很方便地组建为路灯管理处局域

21、网,通过网络实现照明监控数据和图像信息共享。系统外部的计算机均可通过拨号上网,采用加密查询的方式访问相应的各类最新和历史数据。同时,系统也可以通过电话语音方式查询当前的最新情况,或指定相应的电话号码和告警方式实现电话语音告警。整个系统的网络化设计为今后的生产管理与办公自动化的实施奠定了良好的基础,同时保留了足够的软件与硬件扩展接口,以便现有的监控系统能随着网络技术的飞速发展,发挥越来越大的作用。大屏幕组合投影墙 注:图中的图像传输设备等为可选配设施,由于系统设计时已预留了各种扩展接口,因此今后根据经费情况可随时添加这部分设备和功能。GSM 告警通信模块8.2调度端微机系统配置8.2.1前后台监

22、控工作站一般名牌商用计算机的平均无故障工作时间为40006000小时,而工业控制计算机平均无故障工作 时间为3000050000小时,并且带有看门狗,可以对一般故障进行自动复位,从而避免了计算机在无人注意的情况下长时间陷于瘫痪。因此本系统前置微机和后台机均采用工业控制微机,其配置为P4/2.8G、512MDDR、80GB双高速硬盘,17吋液晶显示器,双100M网卡,DVD光驱,多媒体,56K高速Modem,前置USB两个,后置USB四个,罗技光电鼠标。8.2.2服务器选用著名品牌服务器,运行平均无故障工作时间5万小时:数据服务器1台:其配置为至强Xeon1.8G,512MDDRECCRAM,4

23、×36G硬盘,DVD光驱,100M网卡,17寸纯平彩显,4个USB接口,光电鼠标,1.44M软驱。8.2.3光照度计选用具有直流输出的光照度计,其量程值可以满足系统开/关灯时的照度要求。为了提高照度采集的可靠性和抗干扰能力,照度计采用了四方向探头的采集方法,以保证 开/关灯的准确性。8.2.4GPS卫星校时系统选用进口的GPS全球卫星接收系统,组成一个精确的校时时钟,以保持系统时间的准确性和开/关灯的准确性。8.2.5大屏幕投影根据监控机房的实际情况系统可以采用正投影方案,也可采用背投影方案。但从效果来看硬背投方案的投影效果更佳。建议系统的投影仪采用3300流明和1024*768分辨

24、率。8.2.6不间断电源(UPS根据系统实际工作情况,并兼顾造价,拟选用山特在线式1KW8小时长延时UPS一台,用以确保停电时维持前置工作站和网关服务器的正常工作,以保证数据的完整性和开/关灯的实时性。9照明监控终端9.1照明监控终端的基本性能照明监控终端(RTU选用北京嘉复新科技有限公司生产的STC-205型系列照明监控终端。该终端选用工业级芯片,允许在-40+80的环境温度下的连续运行;采用多CPU与DSP协作工作方式,其中关键芯片采用美国最新表面贴装芯片,通过数字信号处理(DSP技术,实现交流采样方案,交流电流、电压采集精度优于0.5%;设备设计、生产全过程进行ISO-9001质量控制;

25、印制板焊接采用波峰焊技术消除了人工焊接的漏焊和虚焊;每台整机都进行100小时高温上电老化排除了早期失效,有效地保证了设备的出所质量,现场开箱率达到100%,平均无故障时间达到10万小时。STC-205型监控终端外形如图所示。照明远程智能监控终端的采集和控制的内容包括:l 遥测:1路三相电压、12路电流及有功功率和功率因数、2路直流(测光照等l 遥控:6路继电器输出,触点为交流220V12A,一组常开和常闭触点l 遥信:8路隔离开关量输入l 通讯:2路隔离232或485接口,MODBUS协议l 射灯等各种不同底灯型。l 具有远程抄表接口。l 具有远程自动调压接口。l 具有单灯监测接口。l 具有加

26、装防盗线模块接口。9.2照明监控终端主要功能9.2.1自动报警l 当采集到的交流电流、电压超过上下限时能自动报警。l 当白天亮灯或晚上熄灯时能自动报警。l 当供电停电时通过自备电源运行,同样能自动报警。9.2.2独立运行当发生中控室微机或通信线路发生故障时,终端会根据预先设定的程序定时自行开/关灯,以确保路灯照明线路的正常运行。9.2.3监控终端断电运行监控终端内装有不间断电源,具有断电运行功能,能在供电线路断电时及时告警,使有关部门在第一时间获知并抢修,同时具有防盗报警功能。在基本配置中,停电后能够维持终端正常工作4小时。不间断电源能防止过分充/放电,保证长期使用。9.2.4现场自动设定功能

27、通过手持式键盘、显示器,可以现场中文显示,便于现场的安装调试和维护、维修,并可控制该点的全夜灯、半夜灯、景观灯等,其显示的内容如下:l 时间(年、月、日、时、分、秒l 开、关灯的最后时限l 采集的交流电流和电压值l 输入的开关量状态l 输出的开关量状态l 在自检状态下,可以显示或修改本机的多种工作参数9.2.5抗干扰能力由于监控终端一般均安装在干扰较大的环境中,为了保证系统可靠工作,终端的软硬件设计中采用了下列多种抗干扰措施。l 对现场采集的模拟量和开关量信号在硬件上采用隔离和限幅等防强干扰措施。在软件上采用数据滤波处理,保证了数据的准确性。l 对开关量输出采用软件连续循环置位输出的处理方法,

28、保证了输出的可靠性。l 对强干扰信号造成的运行出错采用软硬件自恢复电路处理。保证在无人值守时也能可靠运行。l 对采集到的高压交流信号实行多重防电脉冲冲击和防雷保护措施,已在实际应用中获得了极好的效果。9.2.6高可靠的变送器电路选用交流电压、电流二次互感,具有输入输出完全隔离、精度高、功耗低等优点,加以输入端的多重防护措施,极大地提高了传感器的可靠性和精度。9.2.7通用化设计终端所有工作参数都可通过终端或中控微机中的设置软件包进行在线设定和修改。工作参数包括:站号、通信参数、现场物理量参数、模拟量的计算方式、采集方式、矢量设置和组合报警等内容。用户可随时根据现场情况(如全夜灯、半夜灯、景观灯

29、等各种类型自行组态各终端的工作参数,从而既保证了监控终端设备的通用性,又保证了系统具有极大的灵活性。9.2.8防盗报警功能在照明控制箱门处加装箱门开关,但外人打开加箱门时能自动向主台报警,保证照明设施的安全。9.3照明监控终端扩展功能9.3.1远程抄表功能终端设备具有RS-485抄表接口,可以自动读取电子电表的数据。实现系统的远程抄表功能。9.3.2远程自动调压接口(选配照明监控终端设备具有控制调压设备的接口,如果配有北京嘉复欣科技的节电器,则通过此接口可实现对节电器的远程控制和调压。9.3.3防偷盗照明线路报警控制接口终端提供与防偷盗照明线路报警模块接口,只要系统配上北京嘉复欣科技研发的照明

30、线路防盗线报警模块(见第14节,即可随时采集照明线路情况,发现有偷盗线路时可立即报警,保障照明线路和设施的安全。9.4照明配电控制箱设计照明配电控制箱可以有两种方式:其一,对原有的配电箱进行改造,增加若干互感器、自动/手动开关等器件即可;其二,根据要求重新设计照明配电箱。以上两种方案将根据现场具体情况而定。10照明监控系统软件设计包括操作系统与数据库软件、照明监控系统应用软件、照明监控地理信息系统(GIS、照明生产管理系统、远程实时查询模块、远程抄表和自动用电统计模块、短消息报警模块、卫星自动校时(GPS软件模块等。10.1设计原则照明监控系统软件设计原则与标准如下:l 开放性:编程语言使用美

31、国微软公司VC6.0和VB6.0,具有通用软件接口,外部软件可通过DLL动态链接库、标准API函数、ODBC 数据库连接方式、标准文本文件INI格式实现交互访问。通过Windows32位操作系统内部进程的标准通信接口,照明监控软件、地理信息系统和生产管理系统以及其它软件系统均可实现交互访问,实现程序内部多线程与多进程通信,响应其它软件系统的访问请求,响应时间小于10个CPU时间。网络通信采用FTP和FTAM方式,实现与GPRS服务中心的接口通信。通信平台可选用DDN、X.25网络、ATM网络、ADSL或有线宽带网等,各通信平台可实现互通互传、交互使用。l 安全性:软件系统的24小时运行,安全性

32、设计包括软件的出所前的黑盒、白盒测试,所有软件均具有异常捕获功能并提供异常处理与恢复功能。为防止破坏,软件的使用设有四级鉴权措施:第一级,访问级,允许访问制定终端的报表数据与故障信息;第二级,监督员级,除具有第一级权限外,可访问系统与终端设置数据以及开关灯设置情况;第三级,运行维护级,除具有第二级权限外,可修改系统与终端设置数据以及开关灯设置情况;第四级,超级管理员级,除具有第三级权限外,可察看操作记录、调整系统运行性能,配置网络接口协议等。不同级别、不同管理片区的操作均有用户名与密码核对,并将所有操作记录保存到操作日志中。l 智能性:所有软件均具有异常捕获功能并提供异常处理与恢复功能,除此之

33、外,对于照明设施经常需要调整的参数,如亮灯率的校准、电压电流异常波动幅度、每天开关灯时间设置,均可通过记录数据自动计算生成标准值,用户可根据实际情况在线修改。l 亲和性:全部程序均图形化设计,中文界面,所有命令均由鼠标操作,美观易用,操作简单、运行舒畅,亲和力强。10.2操作系统与数据库设计l 设计方案:应用软件与服务器的操作系统为Win2000Server版,数据库平台为SQLServer2000版,采用视窗化语言设计,运用照明地理信息系统(GIS,支持浏览器/服务器(B/S查询模式,数据库也可与 Internet相连接。l 可升级扩展性:系统升级无需额外接口即可解除用户数限制,并可与Win

34、Xp、Linux等系统平台兼容,与Oracle、Sybase、OS/2等数据库灵活转换。l 兼容性:数据库报表格式划分为系统参数表、终端参数表、用户操作记录表、故障记录表、年月日巡测记录表、光照度采集表、开关灯分组控制表、日出日落表、用户权限表等,均按照SQL标准格式存储。10.3照明监控系统应用软件(LA本软件将路灯、饰灯等各种不同对象的监控和数据采集及处理融于一体,通过不同的控制方式实现对不同灯型的监控。同时支持GPRS与短信息平台通信,协议采用SMPP标准。本软件采用组态设计,在系统扩容过程中,不影响原设备的运行,避免了系统运行和扩展安装之间的矛盾。系统软件主要功能如下:10.3.1自动

35、巡测与备份调度端按规定的时间周期(可以根据开/关灯前后时段任意选取不同的周期自动进行定时巡测,将所有监控终端的数据(如电压、电流、有功和无功功率、亮灯率、控制箱门状态、开/关状态、开/关灯时刻、光控采集值等存储在微机中,并自动进行年、月、日统计。定时巡测将自动对时,自动调整最新的开/关灯时限。系统可实现巡测周期小于100秒,保证数据及时上报。前置机运行时会将所有数据存储于本机的双硬盘空间中,并备份到服务器与后台机,所有联网计算机均可通过授权访问数据。10.3.2自动开/关灯根据时控和光控相结合的控制原则可以整体,也可以分组自动开/关全夜灯、半夜灯,也可由时控方案实现对各种景观灯的开灯和关灯。对

36、装有单灯控制器的路段则可实现单灯的自动开/关灯。10.3.3手动巡测、手动选测和手动遥控操作者可以随时检测终端的运行情况,可以对任意监控终端进行手动巡测、手动选测,也可以对任意监控终端进行的全夜灯、半夜灯、装饰灯进行遥控开/关操作。对装有单灯控制器的路段则可实现单灯的选测和手动控制。10.3.4特殊情况下的开/关灯的处理在特殊情况下,通过人工干预系统可以实现白天亮灯功能。10.3.5自动语音报警处理当监控终端主动报警或调度端在遥测时发现有警时,前置微机自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置和故障类型,在电子地图以及大屏幕上显示相应位置,并可转移至相关人员的手机或传呼机上。报警内容包

37、括供电停电、电压电流越限、晚间熄灯、白天亮灯、接触器粘连或断路、熔断器开路、亮灯率过低等10.3.6自动计算亮灯率。能根据电压、电流和有功功率的变化自动进行亮灯率计算。10.3.7查询打印可以对各监控终端的任意定时数据(包括电压、电流、功率、亮灯率、接触器状态、强电箱状态和年、月、日统计数据进行查询,显示的表格、曲线图、直方图均可打印,按照标准的数据库格式存储。可以对任意一天的实际开/关灯时间、当时的照度值和日出日落时间等记录进行查询,显示的表格、曲线图、直方图均可打印。可以对历史故障进行查询和打印。10.3.8系统组态设置功能l 能设置当前计算机是前置机运行状态还是后台机运行状态。l 能设置

38、修改各监控终端模拟量的量程和亮灯率计算因子。l 能设置修改系统监控终端的数量和各监控终端的名称。l 能设置修改开灯期间和关灯期间的定时巡测周期。l 能设置修改365天的日出和日落时间。l 能设置景观灯的任意开/关灯时间。10.3.9时控和光控相结合的控制方案本系统采用时控和光控相结合的路灯控制方案。并能设置开/关灯的光控照度值和光控作用有效时段。以当地的日出日落时间作为基本条件,设定一个有效开/关灯时段;在此时段内,如果光控有效,就自动执行相应的开/关灯命令;若光控无效,则在此时段结束时,定时开/关灯。系统软件能设置开/关灯的光控照度值和有效时段。10.4远程实时查询模块运用TCP/IP和AS

39、P技术,采用MODEM编程方法,实现对照明设施当前状况的实时查询,查询内容包括各终端的最新以及历史数据和故障情况,实现异地远程接入访问,以提供更多的监测方法。通过该软件,维修公司照明设施管理人员或其他管理人员不到调度室也可以很方便地了解照明设施运行情况。10.5远程抄表和自动用电统计模块本系统软件中有两种用电计量方式:如果照明控制箱内安装的是普通的机械电表,则系统软件通过采集每个照明监控终端的有功功率自动计算用电情况,实现电费统计。如果在照明控制箱内以安装了带有远程抄表接口的电子电表,则可通过终端机的RS-485接口,直接读取用电电度值,实现电费计量。 10.6短消息报警模块调度端因特殊原因无

40、人值守时,系统可以通过预置若干个手机号码,以GSM短消息方式,按照预先设定的告警模式,把故障报警的城市照明监控系统技术方案 时间、地点、内容等相关信息发送至各相关人员的手机上。 卫星自动校时（）软件模块 运用卫星校时系统与计算机技术，实现对系统前置机的准确校时， 防止人为或其它意外因素造成的因计算机时钟误差引起的开关灯误操 作，保证了系统时钟的准确性。 多媒体故障告警 故障分类 故障可分为白天故障和晚上故障，白天故障主要有白天亮灯、接触 器未释放、接触器吸合、接触器粘连和供电线路停电等；晚上故障主要 有接触器断路、熔断器开路、断线、碰线、晚上熄灯和供电线路停电等。 另外，也可对工作电流和电压设

41、置报警上、下限，当终端运行过程中发 现电流、电压越限时能主动报警。 照明控制箱外箱门非法打开报警，防止盗窃和破坏照明控制箱。 语音、短消息组合报警 随着计算机技术的快速发展，可以用语言报出故障的地名和相应的 故障名称，每间隔 秒钟重复一次，直到有人干预为止；同时，将有关 情况存盘，用于后续处理。可设置告警转移，通过手机短信息将终端的 告警信息通知至相关人员。 防盗报警 随时监测终端供电情况和晚上开灯后的线路情况，当发现有偷电、 盗变压器、照明控制箱被外人打开等情况时，能发出报警，使维修人员 能及时赶到现场查看。 双计费电度抄表设计（选配） 可根据今后景观灯计费需求， 景观灯平日 开启时， 其电费由业主单位自理。在法定节假 日和市府需要开启的其他时间内其电费由市 政府支出。 对待这样双电费抄表有以下三种方 式供有关部门选择： ² 采用二个电度表分别计量电量， 由城市 北京易控微网科技有限公司 城市照明监控系统技术方案 照明监控系统分别按开启性质切换灯负载经过不同的电度表， 该方法计 量显示直观明了，但强电回路控制比较麻烦。 ² 运用城市照明监控系统在实现远方集中抄表的基础上， 按每次开 灯的性质分别存储和计算。这种方法比较简单，但电费计量不具备收费 依据，景观灯业主也不能直观了解电费的使用情况，因此