沈阳城市景观灯与路灯监控方案.docx

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沈阳城市景观灯与路灯监控方案

市夜景照明工程集中控制系统

以人为本　创建节约型和谐社会

清华同方股份制作

第一部分：

市夜景照明工程集中控制系统总体介绍

1建设市夜景照明工程集中控制系统的必要性和实现目标

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，道路照明和景观照明的要求和数量不断增加，今后城市照明管理部门除了管理城市道路照明外，还将参与城市景观灯的管理。

因此各级政府和市民对城市的建设、道路照明和景观照明提出更高的要求。

希望实现城市照明管理的现代，使城市管理水平达到国领先水平。

市夜景照明工程集中控制系统本着“总体设计，分步实施”的原则，将市区的景观照明（美化亮化）有效地监控起来，组成自动化的集中的监控系统，通过无线通信网络、计算机控制系统、地理信息系统（GIS）,实现遥测、遥控、遥信和管理等功能。

市夜景照明工程集中控制系统建设的总体目标是：

建成目前国最先进、功能最齐全，同时又具有高度的可靠性、实用性和经济性的夜景照明集中控制系统，并在若干年始终处于国领先水平。

清华同方股份按照市城市建设管理局的要求，提供一套先进的、高可靠性、高性价比的综合自动化实时监测和控制系统，将大大提高管理和效率，并创造巨大的社会和经济效益。

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、无线电台通讯网络、现场测控终端（RTU）构成，选用最先进的设备，满足建设管理局的要求。

通过实时的遥测、遥信、遥控对全市各处景观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景灯的要求，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本系统的效益分析

2.1社会效益分析

随着社会文明的不断发展，路灯已不再局限于街道照明，而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。

因此，现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求，这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。

采用本系统以后，全市围的景观灯的开/关均可实现自动控制。

同时，由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能，调度人员可以在故障发生后的数秒钟及时了解故障的地点和状态，为及时进行修复提供了有力的保障。

景观灯维护及时，进一步提高城市的形象。

2.2经济效益分析

2.2.1节约景观灯维护费用

本系统将传统的“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”，不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本；而且在检修车出所之前已经知道了故障的准确地点和基本状态，因而缩短了维修时间、提高了检修效率；由此将产生了极大的经济效益。

2.2.2节约大量的电费支出

本系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性，通地互锁机构，避免白天亮灯情况的出现；同时，系统采用光控和时控相结合的控制方案，在预置的时间区段根据光照度决定景观灯的开或关，这些措施避免了景观灯的无谓开启，减少了开灯时间,从而节约了大量的电能。

如果通过对照明线路的改进，增加景观灯在非节假日采用只开部分景观灯的控制方案，因此可节约大量的电费支出。

2.2.3提高灯具寿命，降低运行成本以外由于减少了开灯时间，延长了灯具寿命，降低运行成本，进一步提高了经济效益。

2.2.4实现自动计费功能，减少电费支出

本系统提供电表抄表接口，加上脉冲电度表，即可将电表的数据抄入监控中心，形成具有远程自动抄表和计量电费功能，每天、每月、每年的照明用电能够及时的自动采集、计算、存储、打印，随时了解用电情况，实施有效管理，降低支出，提高经济效益。

对景观灯还可采用双计费功能，实现政府开灯与各景观大楼业主自行开灯分别计费的方式，减少政府与大楼业主为电费的相互扯皮的现象，保证双方的利益。

2.3实现照明系统的管理现代化

城市照明监控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条件。

3系统设计依据

本方案依据当前无线监控技术的最新发展以及RTU的发展趋势，结合世界各地及国类似城市的经验编制而成。

4设计原则

4.1可靠性

本系统因为很多设备工作于户外，所以对各个配件的选择要求极高！

在防雷、高温和低温、防静电、防干扰、防水、防尘、漏电保护、供电故障等方面做严格的技术处理，保证系统适应复杂的恶劣环境，尽最大限度减少维护工作量，保证系统的长期稳定运行，即使出现个别故障，也不影响整个系统。

RTU采用交流采样技术，不需要电压和电流变送器等，和传统的变送器＋模块量采集模块方式比，大大提高了可靠性和降低了成本。

4.2先进性和实用性

设备须符合相关国、国际标准，整个系统是目前国最先进的，并将长期处于国较为先进的水平。

所采用的技术为最先进的最成熟的技术，并根据实际情况，组成最佳组合，不可脱离实用性而盲目追求先进性，从而造成华而不实、浪费资金，降低可靠性。

监控软件采用B/S结构，便于用户浏览。

RTU主板控板采用的交流采样技术，是电力行业运用最成熟的先进技术，在防雷抗干扰等方面运用最新的技术手段，提高了RTU性能。

4.3可维修性

系统的设备模块化、结构化、人性化设计，并且各单元部件具有故障定位指示，便于设备维修。

RTU本身有两个通讯口，一个接入电台和上位机通讯，另一个和本地显示和操作界面通讯，便于现场信号的调试和控制。

4.4可扩展性

硬件采用标准化的总线式结构，软件采用组态化设计，使得系统可以根据需要扩展、升级而不必改变现有设备的状态。

本系统的RTU主控板基本配置为6路交流电流遥测输入和3路电压交流遥测输入，6路遥控输出，8路遥信输入、2路直流遥测输入、2个独立通讯口，满足本次3路电流和3路电压遥测要求，并有余量。

该主控板最大可以扩展至24路电流，并且可以通过总线扩展主控板。

4.5开放性

本系统软件和RTU的通信协议采用标准开放式协议MODBUS。

很多类似的系统就因为某些厂家采用非标协议，最后造成系统瘫痪（部分厂家倒闭或部分配件停产或缺货），本系统因为开放性，有效的解决了类似的问题，避免对个别厂家形成依赖，保证系统的健壮。

支持MODBUS协议的软件和设备非常多，一旦供应商不能供货，管理部门可以很方便的找到替供产品。

4.5通用性

硬件设备具有通用性，通过不同的软件参数设置，可以实现不同的功能。

4.6经济性

尽可能采用成熟的先进技术，选择性价比高的方案和设备，既要考虑初期建设费用，也要降低今后的运行维修费用。

5系统主要技术指标

5.1系统容量：

1个主站，1万个监控点。

5.2可以实现群控和组控

系统终端根据需要各种景观灯分为不同功能组，实现群控和组控。

5.3通信方式

根据用户的具体情况、通信技术的发展，本系统采用无线电台通信方式。

5.4工作环境温度

照明监控端的工作环境温度围满足－30℃～+70℃。

主台为－10℃～+55℃。

5.5数据采集精度

交流电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数采集精度优于0.5%。

出厂之前由万分之五的三相交流标准源调校。

5.6控制准确度

　　遥控命令100%执行，100%不误动。

遥信100%不误报。

6照明控制方案

6.1自动和手动遥控

系统可以根据不同类型的景观照明要求，把全市的景观灯、饰灯、广告灯分成若干个组，分别采用工作日、节假日、重大活动等不同的控制模式，自动遥控开/关各组亮化装饰灯；也可以手动对景观灯、饰灯、广告灯进行遥控开/关操作。

自动方式为时控和光控相结合。

6.2自动巡测、手动巡测和选测

调度端能按设定的时间周期（可以根据开/关灯前后任意选取不同的周期）自动进行定时巡测。

操作者也可随时手动巡测和选测各监控终端的运行情况。

6.3报警处理

当监控终端主动报警或调度端在遥测时发现有警时，调度端微机自动用语音报出故障的有关参数（或手机短信报警）。

报警容包括：

白天亮灯、晚上灭灯、电压/电流越限、供电线路停电、开关跳闸、保险熔断、通信失败等故障。

6.4自动计算亮灯率

能根据电压、电流、有功功率和功率因子的变化自动进行亮灯率估算。

为了保证亮灯率的统计，数据采集精度为0.5%。

6.5查询打印功能

a、可以对各监控终端任意定时数据和年、月、日统计数据进行查询，显示的表格、曲线图、直方图均可打印。

b、可以对任意一天的实际开关灯时间、当时的照度值和日出日落时间等记录进行查询，显示的表格、曲线图、直方图均可打印。

c、可以对历史故障进行查询和打印。

6.6图文显示系统

采用GIS平台，可以采用可以缩放的电子矢量地图或平面扫描地图，矢量地图由业主提供，平面扫描地图由中标方处理。

并且准确标注每个监控终地理端位置。

6.7卫星自动校时系统GPS

运用全球卫星定位系统与计算机技术，实现对系统的准确校时，保证工控机和局域网所有微机时钟的准确性与一致性。

6.8远程车载控制功能

在运行的车，可通过笔记本电脑实时控制沿途景观灯光的开启和闭合。

即使通讯中断，也可以对RTU进行本地操作和维护。

6.9远程实时查询

通过网络或线，实现微机的远程实时查询，查询容包括各终端的最新以及历史数据和故障情况，也实现异地远程接入访问。

6.10远程抄表功能

RTU备有脉冲抄表功能，能将每个控制箱的脉冲电度数据准确远程抄录到调度端功能。

6.11语音通话功能

为保证系统的维护和安装调试方便，系统具有数话兼容功能，可以实现语音通话功能。

6.12操作系统与应用平台

采用局域网方式，将各计算机联网。

采用浏览器/服务器（B/S）与客户机/服务器（C/S）相结合的组网方案，支持远程查询和访问。

服务器采用Windows2000Server中文版操作系统。

客户机应用软件操作系统均为中文WindowsXP，采用视窗化语言进行设计，支持浏览器/服务器查询模式。

6.13夜景照明集中控制自动化系统软件

本软件将景观灯、饰灯、广告灯等不同灯型的监控和数据采集及处理融于一体，通过群控或组控实现对不同灯型的控制；工控机运行时会将所有数据存储在本机上并自动将数据备份在服务器上。

随着今后的网络扩展，在网上新增的其它计算机上均可以根据要求进行浏览、查询和打印。

7．市夜景照明工程集中控制系统构成

第二部分：

各部分功能介绍

1.监控中心软件特点：

开放性：

系统采用标准协议和接口，和其它的软件模块或硬件设备进行互连互通，降低对设备厂家和软件厂家的依赖，延长系统的有效寿命。

可扩展性和可升级性：

系统能方便地增加或减少测控点，可以自由的升级和扩展。

可以基于B/S模型，便于客户端通过浏览器访问。

易维护性：

系统提供方便的调试工具和检查工具，便于工程师进行维护。

可靠性：

系统关键地方进行冗余，在服务器或前置计算机出故障时可以进行切换，关键数据进行自动备份，有恢复机制。

安全性：

系统根据不同的操作级别，进行安全管理，不同的级别进行相应的操作权限，并输入相关密码才能登录系统。

配备完整的操作记录和历史数据。

易用性：

全部程序均图形化设计，中文界面，所有命令均由鼠标操作，美观易用，操作简单、运行舒畅

2.监控中心软件功能：

3.1数据采集

系统实时采集各种现场信号，总结起来包括以下各种量：

3.1.1模拟量（测量量）

模拟量主要包括:

（1）景观灯的供电电压、供电电流、功率、功率因数、脉冲电度等　　

3.1.2状态量

状态量包括

（1）交流接触器位置

（2）防盗报警

3.1.3天文时钟及时间处理

系统在后台接入标准天文时钟,向全网广播统一对时,并定时与各现场采集设备（RTU）远方对时,为系统后处理提供唯一的时标。

对于RTU未发时标的信息量,如需要则将后台系统时