GPRS无线远程灯光控制系统措施通用.docx
《GPRS无线远程灯光控制系统措施通用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPRS无线远程灯光控制系统措施通用.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
GPRS无线远程灯光控制系统措施通用
GPRS无线远程灯光控制系统
总体技术方案
北京嘉复科技有限公司
二零一一年九月
目录
一、概述3
1.1工程名称3
1.2工程背景3
1.3建设系统的意义4
1.4设计依据及参考资料5
二、系统功能6
三、设计原则7
3.1可靠性7
3.2先进性与合理性7
3.3可维修性7
3.4可扩展性8
3.5安全性8
四、系统总体构架9
4.1系统整体框图9
五、智能照明监控系统组成10
5.1智能照明控制软件系统10
5.1.1软件组成10
5.1.2软件基本功能12
5.1.3多媒体故障告警15
5.1.4故障分类16
5.2照明智能监控系统通信方案16
5.3照明监控终端17
5.4照明监控终端主要功能18
5.4.1自动报警18
5.4.2独立运行18
5.4.3监控终端断电运行19
5.4.4现场自动设定功能19
5.4.5抗干扰能力19
5.4.6高可靠的变送器电路20
5.4.7通用化设计20
5.4.8防盗报警功能20
一、概述
1.1工程名称
工程命名为《XX市路GPRS无线远程灯光控制系统》（以下简称系统）。
1.2工程背景
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，随着道路照明和景观照明的要求和数量不断增加，各级政府和市民对城市的建设、道路照明提出更高的要求。
希望实现城市照明管理的现代化，使城市管理水平达到国内领先水平。
现行的控制方法以分散时控为主，就是在现场的控制箱内设置好开关灯时间，由现场设置控制灯光的动作。
这种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。
当遇到暴雨、暴雪等极端特殊的天气情况时，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，因此在时间十分紧迫的情况下，无法满足应急处理的要求。
北京嘉复欣科技有限公司研制的GPRS无线灯光监控系统，由先进的GPRS无线数据通讯网络、计算机信息管理及智能灯光控制设备等组成的分布式无线遥测、遥控、遥信系统。
可以对全市范围内的灯光进行遥控开关灯、遥讯设备状态以及遥测电流、电压、用电功率。
根据对所测数据的分析来判断城市灯光运行有无故障及亮灯率的估算和计算,定时存储和打印各有关数据。
对系统数据通讯超时、状态出错、灯具故障等进行报警处理。
此系统由两大部分构成
1．GPRS无线灯光监控系统平台，包括监控中心数据库、设备信息管理系统、监控系统及无线通讯系统。
2．无线灯光控制单元，包括GF-LCS6008-12智能照明控制器
本方案提供完整的城市灯光监控软硬件系统（监控中心、地理信息系统、远动控制器、无线通讯终端），该系统适应于大、中、小各种规模的城市，系统大小可灵活配置（如从几个点到几千个点）。
具有遥控、遥测、遥信的“三遥”功能。
该系统通过发送控制指令和接收状态信息数据来控制远动控制器，完成对灯光设备的照明控制、电量/非电量的采集、报警等具体操作。
1.3建设系统的意义
增强应急能力：
系统具有定时控制和人工控制等多种控制方式，能随时调整灯光的开/关灯时间，实现辖区范围内的全夜灯、半夜灯开/关灯自动控制。
在特殊的天气情况时能通过人工控制进行应急调度。
提高城市形象：
系统具有自动报警和巡测、选测功能，当设备发生故障时，调度人员可以在数秒钟内及时了解故障的地点和状态，并及时进行修复，这样可以极大地减少对照明管理部门的投诉，从而进一步提高城市的形象。
降低维修成本：
系统将“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”，减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本。
在已经知道了故障的地点和情况，可以缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本。
实现科学管理：
系统能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数据依据。
节约电能：
系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性，避免白天亮灯、晚上熄灯情况的出现。
设备预置合理的开关灯时间方案，在满足对城市照明的需求时，有效地减少了开灯时间，从而节约了大量的电能。
降低运营成本：
通过减少开灯时间，能有效延长灯具的使用寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。
1.4设计依据及参考资料
设计主要依据为：
系统的设计还参照如下技术规范和标准：
GB8566计算机软件开发规范
GB/T12504计算机软件质量保证计划规范
GBJ93-86工业电气自动化仪表工程施工及验收规范
GBJ232-82电气装置安装工程施工及验收规范
GB11920-89电站电器部分集中控制装置通用技术条件
GB4720-84低压电器电控设备
JECC144低压开关和控制设备的外壳防护等级
ANS1488可编程仪器的数字接口
二、系统功能
该系统具有以下功能：
系统实现“三遥”功能：
遥控、遥测、遥信；可自动巡测、手动巡测和选测（8路继电器状态、三相电压、12路电流、有关功功率、无功功率、功率因数及各种数字状态量等数据量的采集）。
采用时控法控制方式进行照明控制，实现预约控制和分时控制。
可设置多达8套时间方案以实现对路灯设备灵活的控制方式；可预设多种时间控制模式，包括普通模式、按经纬度日出日落开关灯模式、节假日模式、周循环模式、二次开灯模式和超级经纬度开关灯模式（需定制）。
具有设备分组功能，可按路段或按区域对设备进行分组，从而实现分组控制。
健全的报警处理机制，报警内容包括：
白天亮灯、晚上熄灯、配电箱门开关不正常打开、电压、电流越限、回路缺相、回路断路和线路停电等故障；当报警发生时，系统可及时地向指定手机用户发送报警信息。
支持手机用户通过短信对路灯进行开关灯操作；
支持智能手机通过无线互联网接入系统进行开关灯操作和设备状态查询；
自动计算亮灯率。
能根据电压、电流、功率因数的变化自动进行亮灯率估算；
具有设备档案管理功能，即能够进行终端设备的添加、删除、编辑和参数设置等，同时可以根据需要对设备进行分区管理，用户界面上需要显示相应的设备信息结构树形图
具有电子地理信息（GIS）管理功能，通过电子地图界面可对终端设备进行添加、删除、编辑、参数设置和开关灯操作；
具有设备组态功能，通过图形化界面用户可以直观得获得终端设备当前运行状态和参数
查询打印功能。
根据年、月、日统计数据进行查询，显示的数据均可打印；
安全管理。
采用多级操作口令和自动密码保护；
具有历史纪录（用电量、负荷曲线、视频记录等）查询统计功能；
支持多种组网及通讯方案选择，可支持GPRS无线通信方式、以太网通信方式、光纤通信方式；
系统容量：
1个主站，10000个监控终端，规模可灵活配置；也可构成网络化控制
三、设计原则
3.1可靠性
由于系统的服务于社会大众，稍有差错即会产生严重的负面影响；同时监控设备长期在户外运行，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。
3.2先进性与合理性
软件及硬件构成均符合相关标准，整个系统应是目前国内最先进的，并在一段时期内处于国内较为先进的水平。
同时，系统设计时以合理性为原则，不盲目追求先进性，从而造成的华而不实、浪费资金，降低可靠性。
3.3可维修性
系统的设备采用模块化设计，并且各单元部件具有故障信息定位指示，便于设备维修。
3.4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。
3.5安全性
组网设备可靠，组网方案可靠，数据库服务器采用可采用RAID5，用于数据备份防止数据丢失保证系统正常运行；软件部分采用用户权限分级管理、防火墙的方式防止意外攻击；同时可根据灯光管理处需要采用备份路由。
四、系统总体构架
4.1系统整体框图
GPRS灯光集中监控系统是北京嘉复欣科技有限公司推出的新一代城市道路照明管理系统。
系统采用先进的智能控制技术、灯光节能技术、无线通讯技术、GIS技术、远程视频技术、大屏幕技术等。
为城市安全照明、功能照明和景观照明管理提供稳定可靠、方便、高效、节能的综合管理系统。
GPRS灯光集中监控系统包括三个子系统：
1、智能照明控制子系统：
智能照明控制子系统的作用是使城市照明系统更加安全稳定的运行，为管理者提供高效、方便的管理系统。
实现城市照明的现代化、自动化、智能化。
可实现时控、光控、人工控制、分时段自定义控制、全夜灯/半夜灯控制等功能。
2、智能照明视频监控子系统
智能照明视频监控子系统为城市照明提供完善视频监控解决方案。
代替传统人工现场勘察的方式，为用户提供远距离实时现场视频图像。
传统人工现场勘察的方式费时费力，并且无法保证城市照明正常高效的运行，无法及时发现和排除故障。
视频监控系统让城市照明系统的管理者足不出户就可对现场情况了如指掌。
并且可以和照明智能控制子系统实现联动。
当控制子系统发生报警事件或者用户对控制点进行操作时视频监控系统可以自动切换到事发现场，让用户可以实时了解到报警现场的情况或者用户操作的结果。
3、大屏幕显示子系统
该系统中采用了高可靠性的大屏显示和控制设备，投影机采用先进、成熟、实用、可靠的科技技术，可方便的将计算机信号，各种视频信号投射到大屏幕上。
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分辨率。
五、智能照明监控系统组成
5.1智能照明控制软件系统
5.1.1软件组成
本系统软件采用C/S结构设计，分为监控子系统、设备管理子系统、通信转发子系统、管理数据库四个模块。
监控子系统：
用于表现业务的操作逻辑，主要以图形化的界面来表示。
设备管理子系统：
用于对所有灯光控制终端的信息进行录入、查询和修改。
通信子系统：
实现具体的业务逻辑，此部分是实际业务处理的过程，没有图形化的界面，对于用户来说是不透明的，是用户在表示层所作操作的具体实现。
管理数据库：
存储系统运行期间的采集数据及系统运行时的所有系统管理数据，通过数据库将所有系统所需要的数据进行存储，以便于日后统计查询。
本系统数据库服务器采用SQLSERVER。
软件配置清单：
序号
软件名称
操作系统
开发环境
1
灯光控制系统
WinXP
C#
2
信息管理系统
WinXP
C#
3
前置机通信软件
Win2000Server
VC++
4
数据库
Win2000Server（中文）
SQLServer
5.1.2软件基本功能
本软件将路灯、景观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。
支持GPRS平台通信标准。
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：
自动巡测与备份：
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。
自动开/关灯：
根据时控的控制原则
升级会员 