城市燈光管理監(jiān)控

1、GPRS在城市燈光管理監(jiān)控中應(yīng)用建設(shè)照明監(jiān)控系統(tǒng)的必要性現(xiàn)行的控制方法些景觀燈開關(guān)通常是人工手動控制方法。現(xiàn)行控制方法的缺陷映，因此難以做到即時維修。圓滿完成任務(wù)的要求。此外， 由于缺乏靈活的控制手段， 花費大量經(jīng)費建設(shè)起來的各類景觀燈， 難以充分發(fā)揮應(yīng)有 的效能。城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的效益分析社會效益分析隨著社會文明的不斷發(fā)展，路燈已不再局限于街道照明，而是發(fā)展為表現(xiàn)城市景觀、體現(xiàn)城市形象的重要標志。因此，現(xiàn)代社會關(guān)于路燈的管理和維持也提出了越來越高的要求，這些要 求囊括根據(jù)光照度變化即時開關(guān)燈、隨時調(diào)整景觀燈的開關(guān)燈時間并且進行應(yīng)急調(diào)度、即時發(fā)現(xiàn)故障并且立進行修復(fù)等。采用城市照明自動化監(jiān)控系統(tǒng)

2、以后，全市范圍的全夜燈、半夜燈和景觀燈的開自動控制。關(guān)均可實同時，由于照明自動化監(jiān)控系統(tǒng)具有自動報警和巡測、選測功能，調(diào)度人員可以在故障發(fā)經(jīng)濟效益分析節(jié)約路燈維持費用節(jié)約大量的電費支出開啟，減少了開燈時間電能。,從而節(jié)約了大量的根據(jù)已建的照明監(jiān)控運行表明，采用照明監(jiān)控系統(tǒng)后，每天大約可以減少路燈開燈時間 25 分鐘左右。如果按每天運行十小時計算，則可節(jié)約4.2的電費支出。案，因此可節(jié)約大量的電費支出。高了經(jīng)濟效益。2.3實現(xiàn)照明系統(tǒng)的管理現(xiàn)代化了基本條件。最新發(fā)展，并且根據(jù)各城市照明管理部分關(guān)于照明監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)需求編制而成。設(shè)計原則可靠性由于系統(tǒng)的服務(wù)關(guān)于象是廣大市民， 稍有差錯即會產(chǎn)生嚴重

3、的社會后果； 同時監(jiān)控設(shè)備長期在 野外運行， 工先進性和實用性可維修性系統(tǒng)的設(shè)備模塊化設(shè)計，并且且各單元部件具有故障定位指示，便于設(shè)備維修?？蓴U展性硬件采用模塊化設(shè)計， 軟件采用組態(tài)化設(shè)計， 使得系統(tǒng)擴展、 升級均不必改變現(xiàn)有設(shè)備的狀 態(tài)。通用性硬件設(shè)備具有通用性，經(jīng)過不同的軟件參數(shù)設(shè)置，可以實現(xiàn)不同的功能。經(jīng)濟性盡可能采用成熟的先進技術(shù)， 選擇性價比高的方案和設(shè)備， 既要考慮初期建設(shè)費用， 也要降 低今后的運行維修費用。系統(tǒng)主要技術(shù)指標11萬個監(jiān)控點。組控。GPRS通信方式。工作環(huán)境溫度照明監(jiān)控室外通信終端的工作環(huán)境溫度范圍滿足主臺為0C+40C。30C+65。數(shù)據(jù)采集精度為了保證亮燈率的統(tǒng)

4、計，交流電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)采集精度優(yōu)于1.0%。照明控制方案分組控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同類型的照明控制要求， 把全市路燈和景觀燈分成若干組， 訣別采用時控方 案或時控和光控相接合的控制方案，自動遙控開關(guān)于全夜燈、半夜燈和景觀燈進行遙控開/關(guān)全夜燈、半夜燈和景觀燈；也可以手動/關(guān)操作；在特殊情況下，可以實現(xiàn)白天亮燈。時控和光控相接合的路燈控制方案目前 ,路燈控制方案主要有時控法和光控法兩種。時控法的主要缺陷是不考慮天氣關(guān)于光照度的影響，每天在固定的時間開關(guān)燈；從而造成陰365該方案鑒于模糊控制關(guān)燈時段，在此時段內(nèi)根據(jù)光照度的具體情況自動執(zhí)行相應(yīng)的開/關(guān)燈命令； 若該時段結(jié)束時光控仍未起作

5、用，則在該時段結(jié)束時，監(jiān)控終端自動按時控方式開 /關(guān)燈。光控時段值和光照度值均可在線修改， 軟件界面如右圖所示。 此方案可根據(jù)當天的實際光照 度即時地開 /在特殊情況下，系統(tǒng)也可以實現(xiàn)白天亮燈。根據(jù)已建的照明監(jiān)控運行表明，如果原來是采用日出日落時間作為開關(guān)燈時間的話，用時控和光則在控相接合的控制方案后，每天大約可以減少路燈開燈時間25分鐘左右。如果以每天平均開燈10小時計算，則可節(jié)約 4% 左右的電費。景觀燈控制方案同的定時控制方案。采用先進的全組態(tài)設(shè)計，經(jīng)過中央控制室微機的設(shè)置程序，可任意設(shè)置一年中的開關(guān)燈時間以及每周固定的開關(guān)燈時間。經(jīng)過群控方式，可將景觀燈進行分組，不同組采取不同的控制方

6、案；也經(jīng)過選控方式，將相應(yīng)的飾燈逐點控制，更增強了系統(tǒng)的靈活性。照明監(jiān)控通信系統(tǒng)系統(tǒng)通信方案的選擇正確選用系統(tǒng)通信方案， 是城市照明監(jiān)控系統(tǒng)得以成功運行的必要前提， 在照明監(jiān)控系統(tǒng)中 目前可采用的通信方案主要有無線專用網(wǎng)、移動通信網(wǎng)中的通信方式。根據(jù)要求本系統(tǒng)通信方案選擇無線移動公用網(wǎng)的GSM 短消息、 USS 和 GPRS GPRS 通信方式。系統(tǒng) GPRS通信方案特點GPRS(GeneralPacketRaioService)是通用分組無線業(yè)務(wù)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)上展出來的一種新的裝載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有“永久在線”、“高速傳輸”等優(yōu)點。特別適用

7、于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶然的大數(shù)據(jù)量傳輸。相關(guān)于于原有 GSM 撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳輸方式 ,GPRS 網(wǎng)絡(luò)采用的分組交換技術(shù)， 具有 以下優(yōu)點：永久在線。即用戶無需為每次數(shù)據(jù)的訪問建立呼叫連接。40kbps。171.2kbps,目前傳輸速率可以一般達到流量計費。用戶只需要為接受和發(fā)送的數(shù)據(jù)報支付費用，因此相關(guān)于運行費用較低?？旖莸卿?。一般只須1 0秒即可登錄互聯(lián)網(wǎng)。GPRS 采用與 GSM GPRS 覆蓋。下圖為通信系統(tǒng)組成框圖：關(guān)于GPRS系統(tǒng)TUGG6N;GPRSTUGG6N;GPRS支幷井點阿關(guān)SGSU:GPRS股務(wù)克掙節(jié)點PCU:寸生拎制單無PN:寸

8、均獄推皿宰BSC：圣址揑節(jié)I：BTS:收峻噲塞霑M5C:暮勒兜觀中心MS：蓉猶站監(jiān)控中心的前后臺監(jiān)控微機接入Internet（可采用N專線、ASL等多種方式），GPRS終端與監(jiān)控中心建立連接，監(jiān)控中心與7.3 GPRS 系統(tǒng)構(gòu)成和組網(wǎng)方式GPRS 終端經(jīng)過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，實時傳遞指令和數(shù)據(jù)。GPRS的應(yīng)用非常廣泛，簡直一切行業(yè)都能用到GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實際GPRS的組網(wǎng)方式有以下四種可行的組網(wǎng)方案：G P RS/C M A 總 網(wǎng)念國方案一：中心采用ASLINTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動態(tài)IP+NS解析服務(wù)。此種方案向先 INTERNET 運營商申請 A

9、SL 等寬帶業(yè)務(wù)。1、中心公網(wǎng)固定IP:監(jiān)控點直接向中心發(fā)起連接。運行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。2、中心公網(wǎng)動態(tài)IP+NS解析服務(wù)：客戶先與NS服務(wù)商聯(lián)系開通動態(tài)域名，監(jiān)控點先采用域名尋方式連接NS服務(wù)器，再由NS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動態(tài)IP,建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于NS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的NS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模、關(guān)于實時性要求不高的場所中應(yīng)用。方案二：中心采用主副GPRS-TU，采用移動內(nèi)網(wǎng)動態(tài)IP+移動NS解析服務(wù)。此種方案客戶先與移動 NS 服務(wù)商聯(lián)系開通移動動態(tài)域名,監(jiān)控點先采用域名尋址方式連 接移動NS 服務(wù)器，再由移動NS服務(wù)器

10、找到中心移動動態(tài)IP，建立連接。中心也用GPRS-TU GPRS GPRS-TU 作GPRS-TU GPRS-TU IP NS NS 解析方案三：中心采用主副GPRS-TU，采用移動APN專網(wǎng)固定IP。此種方案客戶先與移動申請APN專網(wǎng)業(yè)務(wù)。移動為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。得到APN后，給一切控點及中心分配移動內(nèi)部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個 GPRS-TU 作接受端，冗余備份。但此種方案較方案二而言，無需 NS 解析，本身具有 移動內(nèi)網(wǎng)固定IP，減少中間環(huán)節(jié)，穩(wěn)定性增強；且一切數(shù)據(jù)都在

11、移動GPRS的APN內(nèi)網(wǎng)傳輸，無需經(jīng)過公網(wǎng)，安全性增強。此種方案無需負擔寬度專線月租費用，性價比合理，推薦 使用。方案四：中心采用移動內(nèi)網(wǎng)固定IP地址，監(jiān)控點采用普通的移動動態(tài)IP此種方案客戶先與移動服務(wù)商聯(lián)系，可以就近從移動 GSM 基站引入光纖專線，開通移動內(nèi) 網(wǎng)固定IP，監(jiān)控點先采用普通的 SIM 卡并且開通GPRS 功能，經(jīng)過移動內(nèi)部網(wǎng)關(guān)與中心建立 連接。此種方式也可以大大節(jié)約固定時性較好，由于監(jiān)控點使用動態(tài)IPIP，穩(wěn)定性稍差一些，推薦使用。IP。此種方案實APNIP此種方案客戶中心經(jīng)過一條 2M APN 專線接入移動公司 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間 采用私有固定IP 地址進

12、行廣域連接，在 GGSN 與移動公司互聯(lián)路由器之間采用 GRE 隧道。 為客戶分配專用的 APN， 普通用戶不得申請該 APN。用于GPRS 專網(wǎng)的 SIM 卡僅開通該專 用 APN，限制使用其他 APN。得到APN后，給一切監(jiān)控點及中心分配移動內(nèi)部固定IP。IP 地址和端口過濾。關(guān)于與照明監(jiān)控系統(tǒng)而言，由于系統(tǒng)組成的監(jiān)控點較多，實時性要求較高，因此建議采用第五種通信組方式。為此照明監(jiān)控中心的服務(wù)器將需要專線方式接入移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò),一切的監(jiān)控終端都采用特定IP地址，以保證監(jiān)控信息的可靠、安全、即時的傳輸。系統(tǒng)控制中心（調(diào)度端）8.1通信端系統(tǒng)框圖（見下頁）照明監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度端采用前、后臺

13、機連網(wǎng)工作方式，選用帶看門狗的適合連續(xù)工作的工業(yè)控制計算機。一般情況下，前臺機作為監(jiān)控工作站承擔遙測、監(jiān)控、調(diào)度等工作；后臺機平時 自動備份前臺機極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，可以隨時切換頂替前臺機工作；從考慮到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)接口，接明監(jiān)控數(shù)據(jù)和圖像信息共享。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)照系統(tǒng)外部的計算機均可經(jīng)過撥號上網(wǎng)，采用加密查詢的方式訪問相應(yīng)的各類最新和歷史數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)也可以經(jīng)過電話語音方式查詢當前的最新情況，或指定相應(yīng)的電話號碼和告警方式實現(xiàn)電話語音告警。 整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計為今后的生產(chǎn)管理與辦公自動化的實施奠 定了良好的基礎(chǔ)，同時保留了足夠的軟件與硬件擴展接口， 技術(shù)的飛

14、速發(fā)展，發(fā)揮越來越大的作用。以便現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)能隨著網(wǎng)絡(luò)照明監(jiān)控終端照明監(jiān)控終端的基本性能照明監(jiān)控終端（RTU）選用深圳宏電科技有限公司生產(chǎn)的STC-205型系列照明監(jiān)控終端。該終端選用工業(yè)級芯片，允許在40C+80CCPU與SP 協(xié)作工作方式，其中關(guān)鍵芯片采用國際最新表面貼裝芯片，經(jīng)過數(shù)字信號處理（技術(shù)，實現(xiàn)交流采樣方案，交流電流、電壓采集精度優(yōu)于0.5%;設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)全進程SP）行 ISO-9001 質(zhì)量控制；印制板焊接采用波峰焊技術(shù)消除了人工焊接的漏焊和虛焊；每臺整 機都進行 100 小時高溫上電老化排除了早期失效，100%10有效地保證了設(shè)備的出所質(zhì)量，現(xiàn)場開箱照明遠程智能監(jiān)控終端的

15、采集和控制的內(nèi)容囊括： 遙測： 1 路三相電壓、 12 路電流及有功功率和功率因2路直流（測光照等）6220V12A8路隔離開關(guān)量輸入通訊： 2 路隔離 232 或 485 接口， MOBUS 協(xié)議射燈等各種不同底燈型。具有遠程抄表接口。具有單燈監(jiān)測接口。具有加裝防盜線模塊接口。照明監(jiān)控終端主要功能自動報警當白天亮燈或晚上熄燈時能自動報警。當供電停電時經(jīng)過自備電源運行，同樣能自動報警。獨力運行以確保路燈照明線路的正常運行。/關(guān)燈，監(jiān)控終端斷電運行/ 抗干擾能力設(shè)計中采用了下列多種抗干擾措施。為了保證系統(tǒng)可靠工作， 終端的軟硬件關(guān)于現(xiàn)場采集的模擬量和開關(guān)量信號在硬件上采用隔離和限幅等防強干擾措施。 在軟件上采用 數(shù)據(jù)濾波處理，保證了數(shù)據(jù)的準確性。關(guān)于開關(guān)量輸出采用軟件連續(xù)循環(huán)置位輸出的處理方法，保證了輸出的可靠性。行。關(guān)于采集到的高壓交流信號實行多重防電脈沖沖擊和防雷保護措施， 已在