城市燈光管理監(jiān)控

1、GPRS在城市燈光管理監(jiān)控中應(yīng)用建設(shè)照明監(jiān)控系統(tǒng)的必要性現(xiàn)行的控制方法些景觀燈開(kāi)關(guān)通常是人工手動(dòng)控制方法?，F(xiàn)行控制方法的缺陷映，因此難以做到即時(shí)維修。圓滿完成任務(wù)的要求。此外， 由于缺乏靈活的控制手段， 花費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)建設(shè)起來(lái)的各類景觀燈， 難以充分發(fā)揮應(yīng)有 的效能。城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的效益分析社會(huì)效益分析隨著社會(huì)文明的不斷發(fā)展，路燈已不再局限于街道照明，而是發(fā)展為表現(xiàn)城市景觀、體現(xiàn)城市形象的重要標(biāo)志。因此，現(xiàn)代社會(huì)關(guān)于路燈的管理和維持也提出了越來(lái)越高的要求，這些要 求囊括根據(jù)光照度變化即時(shí)開(kāi)關(guān)燈、隨時(shí)調(diào)整景觀燈的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間并且進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度、即時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并且立進(jìn)行修復(fù)等。采用城市照明自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

2、以后，全市范圍的全夜燈、半夜燈和景觀燈的開(kāi)自動(dòng)控制。關(guān)均可實(shí)同時(shí)，由于照明自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警和巡測(cè)、選測(cè)功能，調(diào)度人員可以在故障發(fā)經(jīng)濟(jì)效益分析節(jié)約路燈維持費(fèi)用節(jié)約大量的電費(fèi)支出開(kāi)啟，減少了開(kāi)燈時(shí)間電能。,從而節(jié)約了大量的根據(jù)已建的照明監(jiān)控運(yùn)行表明，采用照明監(jiān)控系統(tǒng)后，每天大約可以減少路燈開(kāi)燈時(shí)間 25 分鐘左右。如果按每天運(yùn)行十小時(shí)計(jì)算，則可節(jié)約4.2的電費(fèi)支出。案，因此可節(jié)約大量的電費(fèi)支出。高了經(jīng)濟(jì)效益。2.3實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的管理現(xiàn)代化了基本條件。最新發(fā)展，并且根據(jù)各城市照明管理部分關(guān)于照明監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)需求編制而成。設(shè)計(jì)原則可靠性由于系統(tǒng)的服務(wù)關(guān)于象是廣大市民， 稍有差錯(cuò)即會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重

3、的社會(huì)后果； 同時(shí)監(jiān)控設(shè)備長(zhǎng)期在 野外運(yùn)行， 工先進(jìn)性和實(shí)用性可維修性系統(tǒng)的設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，并且且各單元部件具有故障定位指示，便于設(shè)備維修。可擴(kuò)展性硬件采用模塊化設(shè)計(jì)， 軟件采用組態(tài)化設(shè)計(jì)， 使得系統(tǒng)擴(kuò)展、 升級(jí)均不必改變現(xiàn)有設(shè)備的狀 態(tài)。通用性硬件設(shè)備具有通用性，經(jīng)過(guò)不同的軟件參數(shù)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。經(jīng)濟(jì)性盡可能采用成熟的先進(jìn)技術(shù)， 選擇性價(jià)比高的方案和設(shè)備， 既要考慮初期建設(shè)費(fèi)用， 也要降 低今后的運(yùn)行維修費(fèi)用。系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)11萬(wàn)個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。組控。GPRS通信方式。工作環(huán)境溫度照明監(jiān)控室外通信終端的工作環(huán)境溫度范圍滿足主臺(tái)為0C+40C。30C+65。數(shù)據(jù)采集精度為了保證亮燈率的統(tǒng)

4、計(jì)，交流電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)采集精度優(yōu)于1.0%。照明控制方案分組控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同類型的照明控制要求， 把全市路燈和景觀燈分成若干組， 訣別采用時(shí)控方 案或時(shí)控和光控相接合的控制方案，自動(dòng)遙控開(kāi)關(guān)于全夜燈、半夜燈和景觀燈進(jìn)行遙控開(kāi)/關(guān)全夜燈、半夜燈和景觀燈；也可以手動(dòng)/關(guān)操作；在特殊情況下，可以實(shí)現(xiàn)白天亮燈。時(shí)控和光控相接合的路燈控制方案目前 ,路燈控制方案主要有時(shí)控法和光控法兩種。時(shí)控法的主要缺陷是不考慮天氣關(guān)于光照度的影響，每天在固定的時(shí)間開(kāi)關(guān)燈；從而造成陰365該方案鑒于模糊控制關(guān)燈時(shí)段，在此時(shí)段內(nèi)根據(jù)光照度的具體情況自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的開(kāi)/關(guān)燈命令； 若該時(shí)段結(jié)束時(shí)光控仍未起作

5、用，則在該時(shí)段結(jié)束時(shí)，監(jiān)控終端自動(dòng)按時(shí)控方式開(kāi) /關(guān)燈。光控時(shí)段值和光照度值均可在線修改， 軟件界面如右圖所示。 此方案可根據(jù)當(dāng)天的實(shí)際光照 度即時(shí)地開(kāi) /在特殊情況下，系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)白天亮燈。根據(jù)已建的照明監(jiān)控運(yùn)行表明，如果原來(lái)是采用日出日落時(shí)間作為開(kāi)關(guān)燈時(shí)間的話，用時(shí)控和光則在控相接合的控制方案后，每天大約可以減少路燈開(kāi)燈時(shí)間25分鐘左右。如果以每天平均開(kāi)燈10小時(shí)計(jì)算，則可節(jié)約 4% 左右的電費(fèi)。景觀燈控制方案同的定時(shí)控制方案。采用先進(jìn)的全組態(tài)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)中央控制室微機(jī)的設(shè)置程序，可任意設(shè)置一年中的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間以及每周固定的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。經(jīng)過(guò)群控方式，可將景觀燈進(jìn)行分組，不同組采取不同的控制方

6、案；也經(jīng)過(guò)選控方式，將相應(yīng)的飾燈逐點(diǎn)控制，更增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。照明監(jiān)控通信系統(tǒng)系統(tǒng)通信方案的選擇正確選用系統(tǒng)通信方案， 是城市照明監(jiān)控系統(tǒng)得以成功運(yùn)行的必要前提， 在照明監(jiān)控系統(tǒng)中 目前可采用的通信方案主要有無(wú)線專用網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)中的通信方式。根據(jù)要求本系統(tǒng)通信方案選擇無(wú)線移動(dòng)公用網(wǎng)的GSM 短消息、 USS 和 GPRS GPRS 通信方式。系統(tǒng) GPRS通信方案特點(diǎn)GPRS(GeneralPacketRaioService)是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)上展出來(lái)的一種新的裝載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有“永久在線”、“高速傳輸”等優(yōu)點(diǎn)。特別適用

7、于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶然的大數(shù)據(jù)量傳輸。相關(guān)于于原有 GSM 撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳輸方式 ,GPRS 網(wǎng)絡(luò)采用的分組交換技術(shù)， 具有 以下優(yōu)點(diǎn)：永久在線。即用戶無(wú)需為每次數(shù)據(jù)的訪問(wèn)建立呼叫連接。40kbps。171.2kbps,目前傳輸速率可以一般達(dá)到流量計(jì)費(fèi)。用戶只需要為接受和發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)支付費(fèi)用，因此相關(guān)于運(yùn)行費(fèi)用較低?？旖莸卿?。一般只須1 0秒即可登錄互聯(lián)網(wǎng)。GPRS 采用與 GSM GPRS 覆蓋。下圖為通信系統(tǒng)組成框圖：關(guān)于GPRS系統(tǒng)TUGG6N;GPRSTUGG6N;GPRS支幷井點(diǎn)阿關(guān)SGSU:GPRS股務(wù)克掙節(jié)點(diǎn)PCU:寸生拎制單無(wú)PN:寸

8、均獄推皿宰BSC：圣址揑節(jié)I：BTS:收峻噲塞霑M5C:暮勒兜觀中心MS：蓉猶站監(jiān)控中心的前后臺(tái)監(jiān)控微機(jī)接入Internet（可采用N專線、ASL等多種方式），GPRS終端與監(jiān)控中心建立連接，監(jiān)控中心與7.3 GPRS 系統(tǒng)構(gòu)成和組網(wǎng)方式GPRS 終端經(jīng)過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳遞指令和數(shù)據(jù)。GPRS的應(yīng)用非常廣泛，簡(jiǎn)直一切行業(yè)都能用到GPRS的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實(shí)際GPRS的組網(wǎng)方式有以下四種可行的組網(wǎng)方案：G P RS/C M A 總 網(wǎng)念國(guó)方案一：中心采用ASLINTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+NS解析服務(wù)。此種方案向先 INTERNET 運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng) A

9、SL 等寬帶業(yè)務(wù)。1、中心公網(wǎng)固定IP:監(jiān)控點(diǎn)直接向中心發(fā)起連接。運(yùn)行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。2、中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+NS解析服務(wù)：客戶先與NS服務(wù)商聯(lián)系開(kāi)通動(dòng)態(tài)域名，監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋方式連接NS服務(wù)器，再由NS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP,建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用，但穩(wěn)定性受制于NS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的NS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模、關(guān)于實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)所中應(yīng)用。方案二：中心采用主副GPRS-TU，采用移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+移動(dòng)NS解析服務(wù)。此種方案客戶先與移動(dòng) NS 服務(wù)商聯(lián)系開(kāi)通移動(dòng)動(dòng)態(tài)域名,監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋址方式連 接移動(dòng)NS 服務(wù)器，再由移動(dòng)NS服務(wù)器

10、找到中心移動(dòng)動(dòng)態(tài)IP，建立連接。中心也用GPRS-TU GPRS GPRS-TU 作GPRS-TU GPRS-TU IP NS NS 解析方案三：中心采用主副GPRS-TU，采用移動(dòng)APN專網(wǎng)固定IP。此種方案客戶先與移動(dòng)申請(qǐng)APN專網(wǎng)業(yè)務(wù)。移動(dòng)為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開(kāi)通該專用APN，限制使用其他APN。得到APN后，給一切控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個(gè) GPRS-TU 作接受端，冗余備份。但此種方案較方案二而言，無(wú)需 NS 解析，本身具有 移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)固定IP，減少中間環(huán)節(jié)，穩(wěn)定性增強(qiáng)；且一切數(shù)據(jù)都在

11、移動(dòng)GPRS的APN內(nèi)網(wǎng)傳輸，無(wú)需經(jīng)過(guò)公網(wǎng)，安全性增強(qiáng)。此種方案無(wú)需負(fù)擔(dān)寬度專線月租費(fèi)用，性價(jià)比合理，推薦 使用。方案四：中心采用移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)固定IP地址，監(jiān)控點(diǎn)采用普通的移動(dòng)動(dòng)態(tài)IP此種方案客戶先與移動(dòng)服務(wù)商聯(lián)系，可以就近從移動(dòng) GSM 基站引入光纖專線，開(kāi)通移動(dòng)內(nèi) 網(wǎng)固定IP，監(jiān)控點(diǎn)先采用普通的 SIM 卡并且開(kāi)通GPRS 功能，經(jīng)過(guò)移動(dòng)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)與中心建立 連接。此種方式也可以大大節(jié)約固定時(shí)性較好，由于監(jiān)控點(diǎn)使用動(dòng)態(tài)IPIP，穩(wěn)定性稍差一些，推薦使用。IP。此種方案實(shí)APNIP此種方案客戶中心經(jīng)過(guò)一條 2M APN 專線接入移動(dòng)公司 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間 采用私有固定IP 地址進(jìn)

12、行廣域連接，在 GGSN 與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用 GRE 隧道。 為客戶分配專用的 APN， 普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)?APN。用于GPRS 專網(wǎng)的 SIM 卡僅開(kāi)通該專 用 APN，限制使用其他 APN。得到APN后，給一切監(jiān)控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。IP 地址和端口過(guò)濾。關(guān)于與照明監(jiān)控系統(tǒng)而言，由于系統(tǒng)組成的監(jiān)控點(diǎn)較多，實(shí)時(shí)性要求較高，因此建議采用第五種通信組方式。為此照明監(jiān)控中心的服務(wù)器將需要專線方式接入移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò),一切的監(jiān)控終端都采用特定IP地址，以保證監(jiān)控信息的可靠、安全、即時(shí)的傳輸。系統(tǒng)控制中心（調(diào)度端）8.1通信端系統(tǒng)框圖（見(jiàn)下頁(yè)）照明監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度端采用前、后臺(tái)

13、機(jī)連網(wǎng)工作方式，選用帶看門(mén)狗的適合連續(xù)工作的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。一般情況下，前臺(tái)機(jī)作為監(jiān)控工作站承擔(dān)遙測(cè)、監(jiān)控、調(diào)度等工作；后臺(tái)機(jī)平時(shí) 自動(dòng)備份前臺(tái)機(jī)極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，可以隨時(shí)切換頂替前臺(tái)機(jī)工作；從考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)接口，接明監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和圖像信息共享。經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)照系統(tǒng)外部的計(jì)算機(jī)均可經(jīng)過(guò)撥號(hào)上網(wǎng)，采用加密查詢的方式訪問(wèn)相應(yīng)的各類最新和歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)也可以經(jīng)過(guò)電話語(yǔ)音方式查詢當(dāng)前的最新情況，或指定相應(yīng)的電話號(hào)碼和告警方式實(shí)現(xiàn)電話語(yǔ)音告警。 整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)為今后的生產(chǎn)管理與辦公自動(dòng)化的實(shí)施奠 定了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)保留了足夠的軟件與硬件擴(kuò)展接口， 技術(shù)的飛

14、速發(fā)展，發(fā)揮越來(lái)越大的作用。以便現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)能隨著網(wǎng)絡(luò)照明監(jiān)控終端照明監(jiān)控終端的基本性能照明監(jiān)控終端（RTU）選用深圳宏電科技有限公司生產(chǎn)的STC-205型系列照明監(jiān)控終端。該終端選用工業(yè)級(jí)芯片，允許在40C+80CCPU與SP 協(xié)作工作方式，其中關(guān)鍵芯片采用國(guó)際最新表面貼裝芯片，經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理（技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交流采樣方案，交流電流、電壓采集精度優(yōu)于0.5%;設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)全進(jìn)程SP）行 ISO-9001 質(zhì)量控制；印制板焊接采用波峰焊技術(shù)消除了人工焊接的漏焊和虛焊；每臺(tái)整 機(jī)都進(jìn)行 100 小時(shí)高溫上電老化排除了早期失效，100%10有效地保證了設(shè)備的出所質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)箱照明遠(yuǎn)程智能監(jiān)控終端的

15、采集和控制的內(nèi)容囊括： 遙測(cè)： 1 路三相電壓、 12 路電流及有功功率和功率因2路直流（測(cè)光照等）6220V12A8路隔離開(kāi)關(guān)量輸入通訊： 2 路隔離 232 或 485 接口， MOBUS 協(xié)議射燈等各種不同底燈型。具有遠(yuǎn)程抄表接口。具有單燈監(jiān)測(cè)接口。具有加裝防盜線模塊接口。照明監(jiān)控終端主要功能自動(dòng)報(bào)警當(dāng)白天亮燈或晚上熄燈時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)供電停電時(shí)經(jīng)過(guò)自備電源運(yùn)行，同樣能自動(dòng)報(bào)警。獨(dú)力運(yùn)行以確保路燈照明線路的正常運(yùn)行。/關(guān)燈，監(jiān)控終端斷電運(yùn)行/ 抗干擾能力設(shè)計(jì)中采用了下列多種抗干擾措施。為了保證系統(tǒng)可靠工作， 終端的軟硬件關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)采集的模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)在硬件上采用隔離和限幅等防強(qiáng)干擾措施。 在軟件上采用 數(shù)據(jù)濾波處理，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。關(guān)于開(kāi)關(guān)量輸出采用軟件連續(xù)循環(huán)置位輸出的處理方法，保證了輸出的可靠性。行。關(guān)于采集到的高壓交流信號(hào)實(shí)行多重防電脈沖沖擊和防雷保護(hù)措施， 已在