智慧城市照明方案

智慧城市照明建設(shè)方案2017年5月1 / 21目錄1項目背景 31.1當前形勢 32 智慧照明控制系統(tǒng) 42.1 平臺建設(shè)方案 42.1.1照明智能監(jiān)控系統(tǒng) 42.1.2單燈節(jié)能管理系統(tǒng) 72.1.2.1節(jié)能規(guī)劃方案 82.1.2.2單燈控制節(jié)能 92.1.2.3單燈管理節(jié)能 92.1.3集中控制器 132.1.3.1 遙控功能 142.1.3.2遙測功能 152.1.3.3遙信功能 152.1.3.4遙調(diào)功能 162.1.3.5查詢統(tǒng)計分析功能 162.1.3.6衛(wèi)星自動校時功能(GPS) 162.1.3.7報警管理功能 162.1.3.8系統(tǒng)安全管理 172.1.4城市照明移動監(jiān)控系統(tǒng) 172.2建設(shè)內(nèi)容 192.2.1第一部分：監(jiān)控中心建設(shè) 192.2.2第二部分：路燈集中控制管理器建設(shè) 192.2.3第三部分：單燈控制器建設(shè) 201項目背景1.1當前形勢當前，我國許多城市紛紛把智慧城市及城市節(jié)能改造的建設(shè)提上日程，通過信息技術(shù)完善城市公共服務(wù)和改善城市生活環(huán)境，使城市變得更加“智慧”、更節(jié)能作為節(jié)能型基礎(chǔ)設(shè)施，綠色照明是智慧節(jié)能型城市建設(shè)中重要的組成部分在能源日益短缺，溫室效應(yīng)越來越嚴重，國家和地方政府大力號召節(jié)能減排、綠色照明的形勢下，有效控制道路照明能源消耗，提高路燈壽命，降低維護和管理成本，是現(xiàn)代效能型社會建設(shè)的目標之一，也是城市智慧化建設(shè)的必然趨勢。

城市公共照明系統(tǒng)是與人們生活息息相關(guān)的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，隨著城市化進程的加快，城市公共照明設(shè)施的需求量和建設(shè)規(guī)模日益增大，但城市公共照明的過快發(fā)展增大了對能源的需求和消耗，同時在管理方面也存在諸多不足，以致城市公共照明系統(tǒng)普遍存在設(shè)備維護成本高，燈具、線纜盜竊現(xiàn)象嚴重，能源浪費等問題 當前城市公共照明系統(tǒng)面臨的壓力如下：①不斷增加的人員及設(shè)施；②逐年上升的費用支出；③節(jié)能減排的壓力；④越來越嚴格的服務(wù)保障要求這其中，尤以“節(jié)能減排的壓力”表現(xiàn)得最為突出明顯，具體表現(xiàn)在：①十二五規(guī)劃節(jié)能目標到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%，比2005年下降32%；并將節(jié)能減排目標合理分配到各地區(qū)；②照明能耗巨大照明在我們國家用電量占到12%，而道路照明更是占到其中的30%；③缺電現(xiàn)象日益嚴重每個城市都存在或多或少的電力缺口問題，在電力高峰期大面積拉閘限電成為常態(tài)2 智慧照明控制系統(tǒng)2.1 平臺建設(shè)方案2.1.1照明智能監(jiān)控系統(tǒng)城市照明智能控制管理系統(tǒng)由監(jiān)控中心、集中控制器、單燈控制器及電纜監(jiān)測報警器組成集中控制器安裝在配電柜內(nèi)，通過GPRS無線網(wǎng)路與監(jiān)控中心進行通信，監(jiān)控終端安裝在照明終端。

以電力載波通信方式與集中控制器進行通訊集中控制器接受、執(zhí)行、轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控中心的命令，并通過監(jiān)控終端對每盞燈進行開關(guān)控制和亮度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)靈活的遠程控制同時，集中控制器可通過內(nèi)置輸出端口對各路燈回路的監(jiān)控，并通過監(jiān)控終端監(jiān)控每盞燈的實時狀態(tài)，還可以通過模擬量、數(shù)字量輸入端口，將現(xiàn)場的光照、用電量等信息反饋至監(jiān)控中心，以實現(xiàn)對城市照明設(shè)施的科學管理 系統(tǒng)工作原理圖城市智慧照明監(jiān)控中心城市智慧照明示意圖城市照明智能管理控制系統(tǒng)—電腦登錄界面城市智慧照明監(jiān)控軟件系統(tǒng)截圖2.1.2單燈節(jié)能管理系統(tǒng)單燈控制器通過電力載波通信技術(shù)與智能監(jiān)控終端進行通訊，實現(xiàn)對每一盞燈的監(jiān)測和控制，無需布線，安裝方便，同時實現(xiàn)：1、數(shù)據(jù)采集：用電量、電壓、電流、功率2、單燈控制：單燈定時開關(guān)，亮度調(diào)節(jié) 3、時段控制：可按需進行時段控制4、故障檢測：實時檢測單燈運行狀態(tài)單燈控制器安裝在燈桿下端2.1.2.1節(jié)能規(guī)劃方案我公司工作人員于9月份對各道路路燈進行照度檢測，經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)大部分道路存在過度照明，針對此種情況，我公司對道路照明進行了節(jié)能規(guī)劃改造后亮燈模式 交叉亮燈開主燈關(guān)輔燈 隔一亮一2.1.2.2單燈控制節(jié)能系統(tǒng)以智能照明控制管理為基礎(chǔ)，提供開關(guān)燈時間的精確控制方案，協(xié)助用戶制定分時、分區(qū)、分季節(jié)、分路段的開關(guān)燈計劃，以單燈控制器為終端管理手段，提供單燈節(jié)能控制方案，實現(xiàn)30%以上的節(jié)能，并且能有效的減少亮燈時間，延長燈具壽命。

2 單燈控制方案借助于單燈控制器，系統(tǒng)可以對每盞燈進行監(jiān)控，系統(tǒng)可以根據(jù)人流、車流、天氣等環(huán)境條件設(shè)定合理的開關(guān)燈方案，在保證照明的前提下進行單燈節(jié)能控制2 手動單燈控制手動控制可以實現(xiàn)對單個或一條道路上的多個路燈進行靈活、簡便的控制2.1.2.3單燈管理節(jié)能通過照明單燈節(jié)能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使城市照明設(shè)施的管理具體到每一盞燈，城市照明的管理者足不出戶即可對每一盞燈的工作狀態(tài)、電流、電壓、故障等信息實時“在線巡測”，改變了以前路燈養(yǎng)護主要依靠人工巡檢，熱線報修的發(fā)現(xiàn)故障的方式，大量節(jié)省辦公、車輛、人員等費用和能耗，降低整體運維成本，達到節(jié)能降耗的目的2 單燈報警通過單燈控制器，系統(tǒng)可以獲取每個燈具的電壓、電流、功率因數(shù)等運行參數(shù)，再結(jié)合系統(tǒng)設(shè)置的報警判斷限值可以確定燈具是否存在異常，并可進一步確定異常的具體類型常見報警類型有：燈具損壞、燈具閃燈、電容失效等2 單燈故障報表對每天晚上單燈運行的情況進行分析、匯總，生成單燈故障報告，反饋給維護部門進行故障處理，系統(tǒng)可以按日、月、年或者即時需要查詢、統(tǒng)計、打印流程示意圖單燈控制及運行狀態(tài)查詢界面截圖單燈狀態(tài)統(tǒng)計界面截圖電能表數(shù)讀取界面截圖電能表數(shù)統(tǒng)計界面截圖數(shù)據(jù)采集界面截圖電壓電流線形圖界面截圖2.1.3集中控制器集中控制器通過電力線載波通信方式實現(xiàn)對所屬控制節(jié)點的管理和控制，并通過GPRS無線通信方式，實現(xiàn)與監(jiān)控中心的通信。

集中控制器內(nèi)置相關(guān)軟件程序，在電力線上形成智能控制網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對所屬回路和路燈的管理和控制集中控制器可實現(xiàn)以下功能：2.1.3.1 遙控功能系統(tǒng)提供了多種控制手段，其中既有時控、光控、手控等獨立控制方式，又有相互結(jié)合、特殊控制等復(fù)雜控制方式2 時控根據(jù)當?shù)氐慕?jīng)緯度坐標計算計算出全年的日出日落時間，經(jīng)過調(diào)整得出全年開關(guān)燈時間表下發(fā)到智能監(jiān)控終端，實現(xiàn)自動開關(guān)燈控制2 光控根據(jù)光照度實現(xiàn)按需開關(guān)燈控制2 手動控制在特殊條件下，可通過系統(tǒng)手動控制功能實現(xiàn)任意回路的開關(guān)燈控制2 預(yù)案控制為了滿足某些特殊時期（節(jié)假日、國家重大活動）對亮燈時間的特殊要求，系統(tǒng)提供預(yù)案管理功能，可以為特殊時期專門設(shè)置一套開關(guān)燈時間，并且不會影響其他時間路燈的開關(guān)控制2.1.3.2遙測功能系統(tǒng)通過遙測功能來獲取路燈設(shè)施的運行參數(shù)信息主要參數(shù)包括：三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、支路電流等監(jiān)控中心有周期自動巡測機制，系統(tǒng)按設(shè)定的時間周期自動進行巡測，同時系統(tǒng)也允許監(jiān)控人員隨時進行手動巡測2.1.3.3遙信功能系統(tǒng)通過遙信功能可以直接獲取路燈設(shè)施的運行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某個狀態(tài)發(fā)生異常，會在第一時間將異常信息發(fā)送給監(jiān)控中心。

2.1.3.4遙調(diào)功能系統(tǒng)通過遙調(diào)功能可以實現(xiàn)對遠程監(jiān)控終端的管理，可以調(diào)整監(jiān)控終端的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，以便對路燈設(shè)施進行更好的監(jiān)控和管理2.1.3.5查詢統(tǒng)計分析功能系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為兩種：運行參數(shù)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，這兩種數(shù)據(jù)的展示方式有所區(qū)別，其中運行參數(shù)數(shù)據(jù)一般用數(shù)據(jù)報表的方式展示，而統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)則可使用報表、圖形（曲線圖、柱狀圖、餅圖）等方式展示2.1.3.6衛(wèi)星自動校時功能(GPS)通過安裝在監(jiān)控中心的GPS設(shè)備采集衛(wèi)星基準時間與服務(wù)器時間校對，保證監(jiān)控中心所有服務(wù)器時鐘的準確性和一致性監(jiān)控中心定時給智能監(jiān)控終端發(fā)送校時指令，從而確保監(jiān)控中心和智能監(jiān)控終端時間的準確性和一致性2.1.3.7報警管理功能系統(tǒng)報警數(shù)據(jù)有兩種來源：遙測數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)，通過分析遙測、遙信數(shù)據(jù)，可以檢測設(shè)備運行狀態(tài)異常并產(chǎn)生報警記錄，產(chǎn)生的報警記錄會永久保存，以供查詢、統(tǒng)計、分析；同時，報警信息會通過多種方式（短信、聲音、信息提示窗口）告知用戶2.1.3.8系統(tǒng)安全管理為了規(guī)范系統(tǒng)操作，增強系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)采用了嚴格的安全管理措施系統(tǒng)定義了多種用戶角色，每種角色都有自己獨立的操作權(quán)限和用戶界面，用戶登錄系統(tǒng)后只能完成權(quán)限允許的各種操作。

用戶登錄系統(tǒng)后的所有操作都要記錄日志，并永久保存，以便在發(fā)生異常操作時追溯問題，明確責任為了保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性和安全性，在保存和傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時要對數(shù)據(jù)加密2.1.4城市照明移動監(jiān)控系統(tǒng)移動監(jiān)控系統(tǒng)圖城市照明移動監(jiān)控系統(tǒng)是基于手機操作系統(tǒng)集單燈控制、設(shè)備運行監(jiān)控、線路檢測、故障報警、人員定位等功能為一體的路燈移動管理平臺系統(tǒng)的使用不受時間、地點、空間限制，有效解決路燈管理人員不在監(jiān)控中心的情況下實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)控、設(shè)備檢修人員能夠在現(xiàn)場檢測故障路燈的修復(fù)情況等問題，有助于突發(fā)事件現(xiàn)場快速處置，實現(xiàn)“零距離”應(yīng)急處理和指揮系統(tǒng)的應(yīng)用將會使城市照明管理工作變得更方便快捷，巡檢服務(wù)隊伍的工作效率得到顯著提高功能介紹遙控功能: 通過移動終端可以在權(quán)限內(nèi)控制任一或全部監(jiān)控終端開關(guān)燈遙測功能: 通過移動終端能夠?qū)﹄娏?、電壓、功率因素、用電量、接觸器狀態(tài)、短路、開路等數(shù)據(jù)進行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)回監(jiān)控中心遙信功能: 通過移動終端可以查看監(jiān)控終端的報警信息或接收故障參數(shù)GIS地理信息: 移動終端可以查詢位置信息、設(shè)施分布、回路布置、實時運行數(shù)據(jù)單燈控制節(jié)能: 移動終端可以對實施區(qū)域、道路或單獨任意一盞燈進行控制，根據(jù)道路或景觀人流量情況設(shè)定科學的亮燈方案，實現(xiàn)節(jié)能。

2.2建設(shè)內(nèi)容2.2.1第一部分：監(jiān)控中心建設(shè)監(jiān)控中心系統(tǒng)用若干計算機建立一個計算機局域網(wǎng)絡(luò)，通過GPRS/3G/寬帶網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠端現(xiàn)場數(shù)據(jù)、處理和控制，并通過LED大屏幕，將現(xiàn)場情況、數(shù)據(jù)報表、地理信息數(shù)據(jù)進行反應(yīng)和顯示，以供管理部門進行管理和決策系統(tǒng)提供遠程服務(wù)功能，同時中心還配備光照采集、GPS校時、不間斷電源等，保障中心系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行系統(tǒng)還可以將分布在全市各角落的照明信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)采集到智能路燈管理系統(tǒng)，并在智能路燈管理系統(tǒng)進行信息的集成采集的信息內(nèi)容包括：電能表度數(shù)、亮燈率統(tǒng)計數(shù)據(jù)、功率、電流、電壓、開關(guān)箱信息等在本系統(tǒng)中，也可對監(jiān)控點進行分組分層，便于管理監(jiān)控中心系統(tǒng)項目建成后可將城市照明的監(jiān)控、電纜防盜、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理集一體，并通過群控或組控實現(xiàn)對不同監(jiān)控的控制功能2.2.2第二部分：路燈集中控制管理器建設(shè)路燈箱變中，安裝“集中控制器”終端，實現(xiàn)線路開關(guān)控制功能、監(jiān)控和防盜功能，進行遠程本地設(shè)防、撤防；實現(xiàn)報警功能；并通過電力載波與“單燈控制器”進行通訊通過Internet以及GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)，智能路燈管理系統(tǒng)可以跟每臺“路燈集中控制管理終端”通訊，實現(xiàn)如下基本功能：按需控制每個控制點開關(guān)燈及接受各種報警信息采集控制點的電流電壓采集每盞燈的運行狀態(tài)（安裝單燈控制器可實現(xiàn)）控制每盞燈的狀態(tài)（安裝單燈控制器可實現(xiàn)）2.2.3第三部分：單燈控制器建設(shè)在每個燈桿下安裝路燈單燈控制器終端，通過PLC實現(xiàn)對集中控制器的通信，可實現(xiàn)對單燈的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、線纜的通斷狀態(tài)監(jiān)控、報警、線路開關(guān)控制等功能，是亮燈系統(tǒng)與電纜防盜的結(jié)合體。

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