河南省新乡市长垣县路灯无线远程监控可行性报告.docx
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河南省新乡市长垣县路灯无线远程监控可行性报告
河南省新乡市路灯无线远程监控项目
可行性报告
郑州威科普电子科技有限公司
2015/10/28
前言
人口、节能和保护环境是当今世界普遍关心的三大社会问题，并直接影响到人类社会的可持续发展。
而节能和环保问题更为引人注目。
自上世纪70年代出现世界性能源危机后，绿色照明节能已引起人们重视。
所谓绿色照明是指在节约能源和保护环境照明的一种通俗而形象的描述，其内涵是选用光效高的优质节能的照明产品，再运用智能监控管理的科学方法，从而创造出一个功能合理、经济适用、节约能源的照明环境。
节约用电从两个方面来讲，都是十分重要的。
一是从资源利用角度来讲，合理利用有限资源、保证有限资源充分使用，必须节约用电；二是从用户自身的经济利益讲，为达到以最少的支出获得到最大的利益，也必须节约用电。
同时，运用远程智能监控作为先进管理手段，可以解决一些普遍存在的问题：
路灯是城市现代化建设的重要指标，但全国各地路灯系统存在着现代化程度落后、安全隐患较多、维护管理困难的情况。
严重制约了城市路灯的发展，亟待能够符合各级部门需求的现代化路灯系统来进行完善
控制落后
当前路灯控制，还停留在手动、光控、钟控方式。
受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平低，经常该亮时不亮，该灭时不灭，极易造成极大的能源浪费，增加了财政负担
操控不便
无法远程修改开关灯时间，不能根据实际情况（天气突变，重大事件，节日）及时校时和修改开关灯时间
灯况不明
现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式，不仅工作量大，还浪费人力、物力、财力。
故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉，缺乏主动性、及时性和可靠性，不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况，缺乏有效的故障预警机制
设施被盗
城市路灯覆盖面积大，管理手段落后，无法准确发现电缆盗割、灯头被盗和断路，一旦出现以上情况，势必给政府带来巨大的经济损失，同时影响市民的正常生活
因此，智能化管理不仅是一种社会责任，更是双赢之举，既节约资源，又降本增效，符合单位企业的长远发展利益。
一，远程控制系统介绍
1设计思想
远程控制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、无线通讯网络、电力载波技术、集中控制器、单灯控制器构成，选用最先进的设备，满足长垣县路灯照明的要求。
通过实时的遥控、遥测、遥信、遥调对全市各处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。
本系统可以对目前现有的路灯控制柜XX台以及XX盏单灯实现以高科技手段为支撑的高水平、高性能，节能、可靠、稳定的城市道路绿色照明智能监控系统。
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：
采用一体化集中控制器，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。
3系统结构
3.1系统优点概述
1、路灯监控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远程监控终端（集中控制器）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、监控中心与集中控制器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、每个道路照明区域集中控制器与路灯采用电力载波通信，免布线对路灯进行单灯控制。
4、集中管理器带有独立操作系统，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，集中器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管理部门未来节能改造升级，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、单灯控制器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。
3.2系统结构图
系统结构图
3.3系统功能概述
系统功能：
★主动问询功能：
监控中心可以主动问询每路路灯的开关状态、电流电压、电量等数据
★主动控制功能：
监控中心可以随意开关任何一路路灯
★自动控制功能：
现场按季节变化自动调节路灯开关时间，并按照开关路灯
★报警功能：
通信中断、亮灯率过低、未按时开关等情况出现时，监控中心有报警显示
★显示功能：
电子地图上显示每路路灯的开关状态及其它重要信息。
★数据存储功能：
现场监控设备和服务器上的数据库中存储历史记录
★数据查询功能：
监控中心可以查询任意时间段每路路灯数据信息
★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
★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
系统特点：
★安装施工简易快捷，无需铺设专线，节省成本。
★每天可进行自动通、断电操作；可保证工作日、节假日按不同的时间自动通、断电；可对用电设备进行分区、分线路管理。
★控制灯具的开/关和亮度，从而可以显著延长灯具的有效寿命，减少灯具更换次数，节约资源，减少有害气体污染环境。
可以远程设置节点控制参数，实现节点的灵活控制。
在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明。
这样做主要优点就是在调光的同时，也大幅降低了电耗，节约用电，同时还可以延长灯源寿命。
★根据天气情况和实际光的照度，自动控制灯具的开/关和灯具的亮度，如在不好的天气时及时打开路灯，对于安装在桥下或隧道的路灯，路据实测光强，来自动以最佳的亮度打开路灯，提高公众满意度，在灾害天气使路灯更人性化。
★通过微机、集中器设置，防止非授权人操作，确保断路器安全可靠。
依据用电情况，可判断无人值守的用电设备运行情况。
所有运行参数（自动通断电时间，区域划分）可在管理终端随时设置，随时启用，管理方便。
3.4系统基本功能组成
（一）、照明智能监控系统功能
★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12月31日零时，或节庆日特定时段；；
★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）；③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；
★选择组单位─如可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；
★各单灯的电流、电压值、电量等；
★在箱变柜加装具有485接口的数字电量表以后，可取得各箱变的用电量，并合计为总电量；
★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，在装有单灯控制器的路段，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，如电控箱、远程监控终端、单灯监控终端有关故障报警（可选）等。
★故障报警报表。
★各类数据曲线图表。
（八）地理图文显示功能：
★采用简易地理图文显示，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，将所控区域的集中控制器单元及其控制区域标定在电子地图上；
★激活地图上任一集中控制器时图标，可显示所选集中控制器有关数据或参数；
★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；
★能实时直观显示各集中控制器有无开灯回路；
★当系统检测到某个集中控制器单元有故障报警时，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：
★监控终端备有数字接口，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）监控终端（集中控制器）现场调试和维护接口功能：
★每一个远程监控终端集中控制器都具有调试和维护接口和按钮。
便于单调和统调。
（十一）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。
（十二）单灯控制运行功能：
★通过采用电力载波技术，在无需加铺电缆的情况下，利用原有电力线即可实现远程单灯控制。
实现各种不同的开关灯组合。
如隔杆亮，隔几杆亮，交叉亮等多种亮灯模式，或自定义亮灯模式。
二，项目案例节能分析
以安徽淮南市潘集区进行路灯节能试点工作，共计954个灯柱，2067个灯头，现有灯具总功率1452.2千瓦。
路灯系统为背街小巷驱除黑暗，极大的方便了市民的夜间出行和学生的上下学，为维护社会治安、保障交通安全做出了突出贡献。
潘集城区部分路灯统计
路名
路灯柱数
灯头数
总灯头数
灯头功率（w）
总瓦数（Kw）
长江东路
164
2
328
500
164
长江中路
53
5
265
2080
551
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