智能照明管理系统方案.docx

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智能照明管理系统方案

智能照明管理系统

建设方案

深圳乙方照明科技有限公司

二〇一五年十一月

一、概述

随着城市建设的发展，城市道路照明、景观灯照明、城市间的高速路照明的要求和数量不断增加，对照明管理提出更高的要求。

对于城市公共照明系统来说，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。

路灯照明工程智能管理系统本着“总体设计，分步实施”的原则，将路灯照明、美化、亮化有效地监控起来，组成智能化的集中管理系统，通过无线通信网络、计算机智能化信息处理、计算机控制系统、电力载波通信技术和智能终端控制等技术实现遥控、遥测、遥信、遥调、遥视和管理等功能。

启用先进路灯智能照明管理系统，可以对城市的路灯实施统一启闭，多样化调光节能，对路灯的实时监控和管理，确保高效、稳定、节能，全天候运行，控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。

本路灯智能照明管理系统以电力线载波通信技术为核心，利用电力线载波通信实现对远端灯光的控制、调光，系统可以实现对城市路灯、高速公路路灯、广场、码头等需要长时间照明的场合灯具的管理，具有远程控制灯具的开关、调节灯具的亮度、检测灯具的工作状态、计量灯具的用电量等功能，从而实现高效率、低成本的智能化管理。

以电力线载波通信为核心的智能照明管理系统，具有易实施、免布线等特点，可以节省大量的电费成本、提高管理成绩，系统整体效益非常显著。

本建设方案将通过采用功能齐全、性能稳定可靠、人机交互能力强、操作简便、拥有自主知识产权的“智能照明管理系统”等软硬件来构建。

方案力求通过本系统的建设，在实现照明节能管理的同时，使路灯智能化监控管理水平及综合性能达到国内先进水平。

二、方案总体设计

2.1系统设计思想及原则

2.1.1设计思想

本系统通过先进的软件和硬件以及通讯系统构成，包括监控调度中心软件、无线通讯网络、智能照明管理终端（简称RTU）、单灯控制器构成，选用最先进的设备，满足各种路灯照明的要求。

通过实时的遥控、遥测、遥信、遥调、遥视对路灯进行有效的管理和维护，通过灵活的控制手段，应对一些重要场合对即时开关路灯的要求，比如重要领导来访，重要的招商活动，重要的节假日等。

及时监测并发现设备故障，及时进行维护和管理，保证设备的可用性，延长设备的使用年限，提高城市的形象。

2.1.2设计原则

★技术先进：

采用先进的处理、控制、通信配套设备及技术手段。

★高可靠性：

软硬件均采用技术成熟，并经过国家认证机构检测的产品。

★可扩展性强：

无线化、模块化结构便于扩容和扩展。

★节省投资：

系统设备具有高性能价格比。

★节省建设时间：

系统安装方便、调试时间短。

★项目实施简单：

采用电力载波技术，免布线快速安装。

★节能、节约：

智能控制实现节电节能及节约维修管理资源。

★标准化：

所采用的产品均符合国内外通讯、电气标准。

2.2系统结构

2.2.1系统优点概述

1、智能照明管理系统采用先进的集散式测控系统方案，由设在路灯所的监控中心担任集中控制的心脏，而由分布在各路段上的智能照明管理终端作为分布式控制节点站使用电力载波技术对单灯实现控制。

2、监控中心与智能照明管理终端之间的双向通讯采用中国移动的无线公用数据网（GPRS）通讯，或使用光纤、双绞线等有线网络。

3、每个道路照明区域智能照明管理终端与路灯采用电力载波通信，免布线对路灯进行单灯控制。

4、智能照明管理终端带有独立操作系统，可脱离监控中心独立执行命令以及数据保存。

在监控中心发生停电或者发生其他系统故障时以及移动网络临时故障时，智能照明管理终端可独立执行预设各种定时任务以及管理系统。

5、可在现有系统上直接升级为单灯控制系统，避免重复投资。

并且系统可适应路灯节能改造升级，如加装LED路灯等，可直接实现远程控制调光功能，避免二次改造。

6、电力线通讯带有自动路由以及载波侦听协议，有效的保障了系统的稳定性，降低了误报率。

7、可直接实现线路防盗报警，在完成单灯控制的情况下同时可进行线路防盗报警功或其他功能。

8、系统采用Lonworks总线式结构，网络内任一节点发生故障不会影响系统运行。

9、系统设备设计兼容EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1国际标准，并且提供与其它工控标准（如Modbus等）通信的接口，可为二次开发、产品升级开放接口。

2.2.2系统结构图

智能照明管理系统结构图

2.2.3系统主要功能

系统主要功能：

★自动巡检：

系统软件对安装了单灯控制器的路灯进行自动巡检，查报故障并自动生成报表（电压、电流、功率因数、有功功率、电量、开\关状态、故障类型等）；自动巡测控制箱电压、电流、交流接触器状态、各回路保险（或开关）状态；

★手动巡检：

可对安装了单灯控制器的路灯进行手动巡检，查报故障并自动生成报表（电压、电流、功率因数、有功功率、电量、开\关状态、故障类型等）；手动巡测控制箱电压、电流、交流接触器状态、各回路保险（或开关）状态；

★单灯管控：

能实时对安装单灯控制器的路灯进行开、关、亮度调节等功能，或预设控制\调光方案，使路灯按预设方案进行开、关、亮度调节；

★设备管理：

对现场设备（灯杆、灯具、控制箱、变压器、电表、开关、单灯控制器、电缆监控器等）实现计算机信息化管理；

★GIS地理信息系统：

系统软件嵌入的GIS地理信息系统，现场设备在地图上清晰地标识，达到所见即所得的可视化效果；

★统计分析：

具有统计、分析、查询、负荷计算、实时读表、用电分析、亮灯率计算等功能；

★报警功能：

通信中断、亮灯率过低、未按时开关、电缆异常等情况出现时，监控中心有报警显示；

★历史数据输出：

可查询打印各智能照明管理终端的任意时间的定时数据、统计数据、日志数据等；

★曲线报表功能：

可以生成电流、电压、电能、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表

理；

★远程维护功能：

监控设备中的采集和通信模块具备远程参数设置和维护功能；

★拓展功能：

系统可自由增减监控设备的数量；监控设备可以扩展其它功能；

★B/S结构：

软件采用B/S结构，方便随时随地进行远程管理；

★APP客户端（安卓/IOS），支持手机、PAD等多种便携移动终端访问、管理；

系统特点：

★自动或手动对灯具开、关和调光；

★根据预设的时间表，实现灯具的自动开、关和调光；

★根据天气情况和实际的光照度，实现灯具的开、关和调光；

★根据经纬度（日出日落时间），实现灯具的开、关和调光；

★灵活的亮灯组合管理（群控、线控、分组控制、单控），实现半夜灯、隔一亮一、隔二亮一等多种亮灯效果，精确管控每一盏灯；

★群调光、分组调光、单调光等多样化调光方案；

★无极亮度调节、亮度采集等；

★4路回路控制输出，预留扩展接口；

★控制箱门开报警、浸水报警；

★回路电流、电压、功率因数、电量、漏电检测等；

★单灯电压、电流、功率因素、有功功率、电量和温度检测等；

★集成抄表功能，方便实现远程抄表；

★电缆防盗监控，全天候监控每一条电缆；

★无线GPRS通信、电力载波通信、ZigBee无线通信多种通信方式；

★现场终端设备可脱网独立运行，终端设备根据预设的时间表，自动开、关灯和调光。

★自动或手动巡测、选测控制箱电压、电流、交流接触器状态、各回路保险（或开关）状态；自动或手动巡测、选测单灯的开关状态等参数；

★系统报警采用监控终端主动报警和调度端报警相结合的报警方式；

★主动上报单灯具体故障（灯不亮、微亮、闪灯等）；

★安装施工简易快捷，无需铺设专线，节省成本。

★系统软件具有权限管理功能，防止非授权人操作，确保运行安全可靠。

2.2.4系统基本功能组成

（一）、智能照明管理系统功能

★开关灯时间动态遥控：

★单灯开启关闭

★开关全夜灯；

★开关半夜灯；

★开关时段灯；

★二次亮灯或多次亮灯；

★根据地理经纬度，自动计算当地日出日落时间，按日（节季变化）动态精确调整开关灯时间，以达到节电节能、提高道路照明质量的目的；

（二）、多种控制开关灯方式：

★自动遥控─按控制中心设定的开关灯作业程序，自动运行；

★手动遥控─在控制中心点击任一开关灯作业程序动作；

★定时控制─根据规定的时点开关灯：

如节庆日特定时段；

★协作方式─上述控制方式可互补互救、自动切换；

（三）、多种开关灯执行方案：

★普通执行方案；

★周执行方案（可设定以周为单位的任意一天或几天为执行日期）；节日执行方案（可设定若干节日为执行日期）；

★临时执行方案（设定一年中的某几天为执行日期）；

★执行方案执行方式及优先级可设定，执行方式可自动切换，无需人工干与；

★在每一执行方案的基础上，可设定临时开关灯执行时间。

（四）、区域控制功能：

★全部区域─对所有设定的全部控制区域进行控制；

★部分区域─对所控区域内的部分区域进行控制；

★分组区域─可以以路段或片区为单位编组，对某组或某几组进行控制；

★单点或单灯开关─可对单点或单灯进行精确控制；

（五）、自动检测功能：

★自动巡检、随机检测或按时段定时巡检：

★各单灯、各回路是否按中心指定开关操作和运行，并取得相应状态；

★各单灯的状态、电流、电压、功率、电量等；

★箱变的日用电量、月用电量、年用电量；

★上述数据及时上传至控制中心。

（六）故障报警功能：

★系统对自动或手动检测各单灯或回路状态进行自动判别，发现故障时将及时以声光方式报警，或设定为手机短信等方式向有关人员进行远程报警。

★白天亮灯；

★夜晚灭灯；

★停电（或断电）；

★线路断路或电缆被盗，在装有电缆监控器的路段，当发生线缆被盗时，可以手机短信方式向值班人员或当地派出所报警；

★监控终端故障；

★通信故障；

★单灯故障；

★其它系统认为有必要报告的故障；

★所有故障报警都带有时标、地点、故障类型、单位名称等信息，并作为档案记录在数据库中。

（七）数据处理、储存、查询和打印功能：

★查询当前各监控点运行工作参数；

★查询任意历史时段、任意监控点的运行情况数据；

★分类查询各类故障报警，如箱变、智能照明管理终端、单灯控制器有关故障报警（可选）等。

★故障报警报表。

★各类数据曲线图表。

（八）地图显示功能：

★采用XX地理或谷歌地图图文显示，可实现城区矢量化电子地图，达到图文并茂、界面美观和使用方便的效果。

★通过数字标定，将所控区域的智能照明管理终端、单灯及其控制区域标定在电子地图上；

★激活地图上任一智能照明管理终端时图标，可显示所选智能照明管理终端有关数据或参数；

★电子地图可无级缩放与平滑浏览，可以不等比例要求同屏显示地图，通过大屏幕系统，可同屏或分屏显示多个智能照明管理终端运行情况；

★使用电子触摸屏时，可更方便地进行有关监控、操作和查询；

★能实时直观显示各智能照明管理终端有无开灯回路；

★当系统检测到某个智能照明管理终端有故障报警时，系统将及时标定并显示警告标志。

★显示单灯工作状态。

（九）远程抄表功能：

★智能照明管理终端有数字接口，可与数字电表通讯，实现自动远程抄表，并可根据需要对路灯照明用电、公交站台用电及广告灯箱用电分别计量。

（十）系统增容扩容功能：

★系统具有灵活的远程终端增减扩容功能，可动态增加、删除终端设备，无需修改地图；可动态更换地图，无需重新组建数据库等。

★系统所采用的中心数据库、无线通讯方式及模块化监控终端结构，均能满足大中城市路灯及有关灯光系统长期的发展和扩容要求。

（十一）单灯控制功能：

★通过采用电力载波通信技术+无线技术，在无需另外增加通信电缆的情况下，利用原有