路灯照明智能控制标准管理系统单灯控制.docx

路灯照明智能控制标准管理系统单灯控制.docx

《路灯照明智能控制标准管理系统单灯控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路灯照明智能控制标准管理系统单灯控制.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

路灯照明智能控制标准管理系统单灯控制

城市路灯照明

智能控制管理系统建设方案

山东贝宁电子科技开发

10月

第1章建设背景

1.1城市照明存在问题

伴随照明设施数量越来越多，怎样有效地管理好城市照明设施是城市管理部门现在最大课题。

另外，大量维护工作和维护成本及不宜立即发觉安全隐患，也给城市管理带来巨大困难。

在目前形势下，采取以往过于粗放、被动、无监督和评价机制传统管理模式已不能满足现代化城市照明管理需要，创建一个全新管理模式来推进城市照明管理和亮化管理已成为迫在眉睫首要工作。

一、监控管理方法落后且维护成本高

现在城市照明管理还是采取比较传统时钟控制方法，尤其是重大节日或阴雨天不能依据需要进行亮灯情况调整，不能对单灯进行控制，不能依据实际情况（比如：

天气突变、重大事件、关键节日灯）立即校时和修改开关灯事件，无法实现按需照明；路灯运行情况无法实时、正确监控，出现灯具故障或路灯控制器损坏造成白天亮灯情况，无法立即反馈到监控中心；另外，缺乏路灯故障处理情况跟踪、分析机制，影响照明生产管理考评，从而影响到领导管理决议判定；路灯数量很多，而且分布很广，而现有照明设施故障发觉机制关键采取人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量人力物力，而且还可能留有盲区。

二、能源消耗大

伴随城市快速发展，城市城区道路照明和亮体工程建设得到了快速发展，路灯和景观灯数量日益增加。

城市照明用电电能消耗越发成为政府财政支出沉重负担，不符合国家节能减排，低碳环境保护政策；现在无法实现按需照明，造成了30%-40%电能浪费，同时造成了光污染，而且极大缩短了灯具寿命。

三、照明设施损坏所带来大面积停电等问题

照明设备和照明线缆被损坏现象屡有发生，给当地政府带来巨大经济损失。

线缆损坏后，造成路灯大面积停电，交通事故和偷抢案件发生几率上升，严重影响了社会治安。

同时，裸露带电电缆会出现安全隐患。

现在城市照明控制方法不含有设施防盗检测，无法立即发觉并正确定位电缆盗割、灯头被盗位置。

四、存在严重安全隐患

城市照明灯杆漏电、裸露电缆漏电等现象，轻易造成人员触电，无法立即发觉并断电，造成人员伤亡。

尤其是在雨季，触电几率大大增加，愈加危险。

现在，中国已经有多个城市所以造成了多起人员伤亡事件，已引发相关部门高度重视，但至今仍无切实有效处理措施。

1.2发展智慧照明必需性

伴随国民经济不停发展和城市规模不停扩大，城市公共照明设施数量急速增加，用电量节节攀升，对城市公共照明管理提出了更高要求，城市照明智能控制和节能管理已成为城市照明主管部门面临关键任务之一。

发展智慧照明是建设数字化城市、智慧城市不可或缺一部分，8月，《“十三五”城市绿色照明计划纲要》顺利验收，该纲要全方面总结了“十二五”期间全国城市照明发展情况，紧紧围绕“创新、协调、绿色、开放、共享”理念，以提升城市照明品质和实现照明节能为关键，发挥智慧照明在智慧城市建设中引领作用，对“十三五”全方面推进中国城市绿色照明工作含相关键指导意义。

在日照市政府领导下，日照市城区照明建设取得了长足发展，形成了有点有线、相互贯穿、风格各异灯光景观，为提升城市形象，保障群众夜间生活做出了巨大贡献。

为深入推进日照市城市照明发展，我企业特制订以下照明智能管理建设方案。

第2章建设意义和建设目标

2.1建设意义

建设城市照明智能控制管理系统含有以下关键意义：

1、提升科学管理能力

本系统能对城市照明实现精细化管理，将繁琐复杂工作经过系统实现简单化。

提供教授分析进行提前估计，做到真正事前预知，能有效消除安全隐患，做到防患于未然。

能依据不一样故障等级，开启不一样处理步骤，进行协同办公，提升处理效率。

2、节省电能支出

在满足国家标准前提下，经过智能开关灯、降功率等管理方法，为不一样应用场所提供不一样照明需求，降低过分照明，从而节省了大量电能，真正实现节能减排。

在响应国家低碳经济号召同时，又能实现良好节能效果。

3、降低运维成本

将“人工巡检”改为“值班等候报警”维护方法，正确巡视，有效处理了巡检人员问题，将被动巡检改为定点维护，有效降低车辆损耗，提升了维护人员及车辆使用效率，极大降低了维护成本。

4、降低经济损失，降低安全隐患

当有灯杆漏电人员伤亡、线路破损、电缆盗割等现象发生时，值班工作人员会在第一时间接到短信报警通知，方便工作人员立即处理，也避免了裸露电线对行人造成安全隐患。

5、提升城市形象

城市照明系统既是一个公益性事业，也是城市形象工程，城市照明智能控制管理系统建成，将使灯光管理水平和现代化大城市相适应，提升亮灯率，降低多种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出智慧城市和数字城市照明效果，树立和提升城市品牌。

2.2建设目标

本方案将有利于日照市城市管理局实现以下目标：

以按需照明为理念，经过单灯调整管理功效实现城市照明智能管理目标，节省运行成本。

提升路灯管理水平和效率。

以精细管理为导向，经过照明设施资源管理系统，动态管理照明设施信息。

以主动发觉为目标，经过照明移动监控系统，实现随时随地监控路灯运行情况，突发事件紧急调控。

第3章建设内容

一、照明智能控制系统建设

第一部分：

监控中心建设

监控中心系统用若干计算机建立一个计算机局域网络，经过GPRS/3G/宽带网络，实现远端现场数据、处理和控制，并经过电脑端，将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示，以供管理部门进行管理和决议。

系统提供远程服务功效，同时中心还配置GPS校时、不间断电源等，保障中心系统稳定可靠地运行。

系统还能够将分布在全市各角落照明信息经过通讯网络采集到智能路灯管理系统，并在智能路灯管理系统进行信息集成。

采集信息内容包含：

功率、电流、电压、开关箱信息、电能表度数、亮灯率统计数据等。

在本系统中，也可对监控点进行分组分层，便于管理。

监控中心系统项目建成后可将城市照明智能管理、数据采集、数据处理集一体，并经过群控或组控实现对不一样监控控制功效。

第二部分：

路灯集中控制管理器建设

在路灯箱变中，安装“路灯集中控制器”终端，实现线路开关控制功效、监控和防盗功效，进行远程当地设防、撤防；实现报警功效；并经过电力载波“单灯控制器”进行通讯。

经过Internet和GPRS/3G网络，智能路灯管理系统能够跟每台“路灯集中控制管理终端”通讯，实现以下基础功效：

1、按需控制每个控制点开关灯

2、接收多种报警信息

3、采集控制点电流电压

4、采集每盏灯运行状态（安装单灯控制器可实现）

5、控制每盏灯状态（安装单灯控制器可实现）

第三部分：

单灯控制器建设

对每杆路灯加装单灯控制器。

实现开关控制、亮度调整、信息采集。

第4章平台建设方案

4.1照明智能控制管理系统

城市照明智能控制管理系统由监控中心、路灯集中控制器、单灯控制器及路灯电缆监测报警器组成。

路灯集中控制器安装在配电柜内，经过GPRS无线网络和监控中心进行通信，监控终端安装在照明终端。

集中控制器接收、实施、转发监控中心命令，并经过监控终端对每盏灯进行开关控制和亮度调整，实现灵活远程控制。

同时，路灯集中控制器可经过内置输出端口对各路灯回路监控，并经过监控终端监控每盏灯实时状态，还能够经过模拟量、数字量输入端口，将现场光照、用电量等信息反馈至监控中心，以实现对城市路灯系统科学管理。

系统工作原理图

城市智慧照明监控中心

城市智慧照明示意图

城市照明智能控制管理系统—电脑用户端登录界面

城市智慧照明监控软件系统截图

4.2路灯集中控制器

路灯集中控制器经过电力线载波通信方法实现对所属控制节点管理和控制，并经过GPRS无线通信方法，实现和监控中心通信。

路灯集中控制器内置相关软件程序，在电力线上形成智能控制网络，实现对所属回路和路灯管理和控制。

路灯集中控制器可实现以下功效：

4.2.1遥控功效

系统提供了多个控制手段，其中现有时控、光控、手控等独立控制方法，又有相互结合、特殊控制等复杂控制方法。

✧时控

依据当地经纬度坐标计算计算出整年日出日落时间，经过调整得出整年开关灯时间表下发到智能监控终端，实现自动开关灯控制。

✧光控

依据光照度实现按需开关灯控制。

✧手动控制

在特殊条件下，可经过系统手动控制功效实现任意回路开关灯控制。

✧预案控制

为了满足一些特殊时期（节假日、国家重大活动）对亮灯时间特殊要求，系统提供预案管理功效，能够为特殊时期专门设置一套开关灯时间，而且不会影响其它时间路灯开关控制。

4.2.2遥测功效

系统经过遥测功效来获取路灯设施运行参数信息。

关键参数包含：

三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、支路电流等。

监控中心有周期自动巡测机制，系统按设定时间周期自动进行巡测，同时系统也许可监控人员随时进行手动巡测。

4.2.3遥信功效

系统经过遥信功效能够直接获取路灯设施运行状态，一旦发觉某个状态发生异常，会在第一时间将异常信息发送给监控中心。

4.2.4遥调功效

系统经过遥调功效能够实现对远程监控终端管理，能够调整监控终端工作状态和工作参数，方便对路灯设施进行愈加好监控和管理。

4.2.5查询统计分析功效

系统数据分为两种：

运行参数数据、统计分析数据，这两种数据展示方法有所区分，其中运行参数数据通常见数据报表方法展示，而统计分析数据则可使用报表、图形（曲线图、柱状图、饼图）等方法展示。

4.2.6卫星自动校时功效（GPS）

经过安装在监控中心GPS设备采集卫星基按时间和服务器时间校对，确保监控中心全部服务器时钟正确性和一致性。

监控中心定时给智能监控终端发送校时指令，从而确保监控中心和智能监控终端时间正确性和一致性。

4.2.7报警管理功效

系统报警数据有两种起源：

遥测数据、遥信数据，经过分析遥测、遥信数据，能够检测设备运行状态异常并产生报警统计，产生报警统计会永久保留，以供查询、统计、分析；同时，报警信息会经过多个方法（短信、声音、信息提醒窗口）通知用户。

4.2.8系统安全管理

为了规范系统操作，增强系统安全性，系统采取了严格安全管理方法。

系统定义了多个用户角色，每种角色全部有自己独立操作权限和用户界面，用户登录系统后只能完成权限许可多种操作。

用户登录系统后全部操作全部要统计日志，并永久保留，方便在发生异常操作时追溯问题，明确责任。

为了确保业务数据完整性和安全性，在保留和传输业务数据时要对数据加密。

4.3单灯节能管理系统

单灯控制器经过电力载波通信技术和智能监控终端进行通讯，实现对每一盏灯监测和控制，无需布线，安装方便，同时实现：

1、数据采集：

电压、电流、功率、用电量。

2、单灯控制：

单灯定时开关，亮度调整。

3、时段控制：

可按需进行时段控制。

单灯控制器图单灯控制器安装在灯杆下端

4.3.1节能计划方案

⏹改造后亮灯效果对比

全

全亮效果80%亮度效果

隔

隔一亮一效果亮主灭辅效果

4.3.2单灯控制节能

系统以智能照明控制管理为基础，提供开关灯时间正确控制方案，帮助用户制订分时、分区、分季节、分路段开关灯计划，以单灯控制器为终端管理手段，提供单灯节能控制方案，实现30%以上节能，而且能有效降低亮灯时间，延长灯具寿命。

✧单灯控制方案

借助于单灯控制器，系统能够对每盏灯进行监控，系统能够依据人流、车流、天气等环境条件设定合理开关灯方案，在确保照明前提下进行单灯节能控制。

✧手动单灯控制

手动控制能够实现对单个或一条道路上多个路灯进行灵活、简便控制。

4.3.3单灯管理节能

经过照明单灯节能管理系统应用，使城市照明设施管理具体到每一盏灯，城市照明管理者足不出户即可对每一盏灯工作状态、电流、电压、故障等信息实时“在线巡测”，改变了以前路灯养护关键依靠人工巡检，热线报修发觉故障方法，大量节省办公、车辆、人员等费用和能耗，降低整体运维成本，达成节能降耗目标。

✧单灯报警

经过单灯控制器，系统能够获取每个灯具电压、电流、功率因数等运行参数，再结合系统设置报警判定限值能够确定灯具是否存在异常，并可深入确定异常具体类型。

常见报警类型有：

灯具损坏、灯具闪灯、电容失效等。

✧单灯故障报表

对天天晚上单灯运行情况进行分析、汇总，生成单灯故障汇报，反馈给维护部门进行故障处理，系统能够按日、月、年或即时需要查询、统计、打印。

步骤示意图

单灯控制及运行状态查询界面截图

灯具故障统计信息截图

电量查询截图

4.4多路电流检测系统

LBMCA-12型多路电流监测器集数据采集、传输功效于一体,多路采集，实时显示，数据采集和传输一体化设计，采取485通讯；可采集12路电流；支持远程参数查看、设置。

多路电流监测器

多路电流监测器配合集中控制管理器使用，能够监测每个回路电流。

在软件系统中设置阈值，超出阈值范围报警。

工作人员能够经过多路电流监测器采集到某个周期内电流电压数据进行分析，立即发觉线路问题和安全隐患。

4.5路灯线缆监测报警系统

照明电缆监测报警系统可实现对城市照明电缆实时远程监测，并能在第一时间发觉电缆断线情况并通知监控中心。

系统关键由三个部分组成:

监控软件布署在监控中心服务器上，电缆集中监控器安装于路灯箱内，电缆监控终端单元安装于线缆末端。

经过GPRS通讯和电力载波两级网络完成路灯控制箱到路灯末端电缆全天候二十四小时检测。

如有电缆盗割现象发生，系统会在第一时间报警通知监控中心值班人员，并支持短信通知报警。

系统含有投入资金少、维修方便、快捷、维修成本低、误报率低、报警地址正确等优点。

线路检测报警器单灯控制器

路灯电缆监测报警系统可实现城市照明电缆实时远程监控，当装有电缆监控终端线路被切断时会自动报警；监控中心因特殊原因无人值守时，系统能够经过预置若干个手机号码，以短消息方法把故障报警时间、地点、报警类型等相关信息发送至各相关人员手机上；因为电缆监控终端安装环境干扰性比较大，终端软硬件设计中采取了多个抗干扰方法有效确保了系统正常运行。

路灯电缆监测步骤示意图

4.5.1自动报警

当装有电缆监控终端线路被切断时会自动报警。

监控中心因特殊原因无人值守时，系统能够经过预置若干个手机号码，以短消息方法把故障报警时间、地点、内容等相关信息发送至各相关人员手机上。

4.5.2抗干扰

因为电缆监控终端安装环境干扰性比较大，终端软硬件设计中采取了多个抗干扰方法，有效确保了系统正常运行。

4.6软件平台

4.6.1城市照明智能控制管理系统软件（pc端）

城市照明智能控制管理系统软件综合利用了物联网、云计算、空间地理信息、大数据等技术，能够经过电脑用户端登录，对已授权路灯等设施进行管理、操作、维护。

pc端系统软件截图

pc端系统软件截图

4.6.2城市照明智能控制管理系统软件（手机端）

城市照明智能控制管理系统软件（手机端）是基于手机操作系统集单灯控制、设备运行监控、线路检测、故障报警、人员定位等功效为一体路灯移动管理平台。

系统使用不受时间、地点、空间限制，有效处理路灯管理人员不在监控中心情况下实现应急调控、设备检修人员能够在现场检测故障路灯修复情况等问题，有利于突发事件现场快速处理，实现“零距离”应急处理和指挥。

系统应用将会使城市照明管理工作变得更方便快捷，巡检服务队伍工作效率得到显著提升。

手机端系统软件截图

4.7节能分析及社会效益

经济效益：

社会效益：

实施节能计划符合国家提倡“节能减排，低碳生活”发展思想，节省不可再生资源、降低CO₂排放，同时有利于树立“重视能源利用，提倡科技环境保护”全新城市形象，对强化广大市民节电意识将会起到主动示范效应。

城市照明智能管理控制系统为城市照明建设者和管理者提供了优异管理，提升了科学管理能力，提升城市整体形象。

将城市照明管理推向数字化、科技化！