本文所提出的技术方案是杭州国基科技有限公司(以下简称国基科技)专为路灯控制系统而设计的建议方案。

随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能、绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。现在再采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一,它所带来的经济和社会效益是十分显著的,它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。
照明自动监控与管理系统能够灵活开/关灯,随时了解运行参数,及时发现故障,将传统的人工“巡灯”制度改为“值班”制度,极大地提高照明系统的管理效率。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,极大地提高管理水平,同时还能通过全夜灯、半夜灯和智能调压等手段,降低能耗,提高设备使用寿命,获得良好的经济效益。

第二章 系统介绍

2.1节能预算

假设某城市拥有8w盏路灯,每天开放10小时。如果采取在每日0:00后,采取间隔开放方式照明, (电费:1元\\度)

根据美国伦斯勒理工学院(rensselaerpolytechnicinstitute,rpi)的研究,如果都采用led照明技术,可望在接下来的十年内省下1.8万亿美元(trillion)的电费,且让火力发电厂减少燃烧10亿桶原油,并因此消除100亿公吨的二氧化碳排放量。

2.2灵活控制

单点控制

a)增强应急能力,通过单点控制来满足不同的特殊情况

b)可实现单点监测,采集单一路灯运行参数

自动控制

a)按照预先设定好的时间进行开关灯操作

b)实现自动进行巡测,检测路灯的运行状况

远程控制

a)可以足不出户,远程操作管辖范围内的路灯,省去工作人员到现场进行操作的烦恼

2.3故障监测

2.3.1.门限报警

a.将过去的巡逻式维护报警改为预防式等待报警,这样控制中心可以得到手资料从而进行调度协调。

2.3.2.定位精确

b.故障出现后,控制中心可以准确获取故障灯的位置信息,工作人员可以在短时间内赶到现场进行维护。

2.3.3.防盗警报(可扩展功能)

c.通过采集电力线的电流、电压值,通知控制中心,从而进行防盗处理。

因此可大大减少巡灯人员的工作量,大大提高了工作效率。增强应急能力,在短时间内对故障灯进行处理,有利于提高城市形象。

2.4数据采集

通过路灯控制提供的adc采样装置,可采集相应的电流、电压等参数。据此我们可以做以下工作:

2.5软件平台

2.5.1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(4路继电器状态、4路电压、4路电流等数据量的采集)。

a)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。可设置多套时间方案以实现对路灯景观亮化设备灵活的控制方式;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。

b)健全的报警处理机制,报警内容包括:白天亮灯、晚上熄灯、电压、电流、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。

c)自动计算亮灯率。能根据电压、电流变化自动进行亮灯率估算;

d)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。

e)具有电子地理信息(gis)管理功能。

f)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;

g)安全管理。采用多级操作口令和自动密码保护;

h)具有历史纪录查询统计功能;

i)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、电力载波方式和rs485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。

2.5.2系统软件主要功能如下:

1、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)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,自动调整的开/关灯时限。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。

2、自动开/关灯

根据时控的控制原则可以整体,也可以分组自动开/关景观灯,手动巡测、手动选测和手动遥控:操作者可以随时检测终端的运行情况,可以对任意监控终端进行手动巡测、手动选测,也可以对任意监控终端控制的景观灯进行遥控开/关操作。特殊情况下的开/关灯的处理:在特殊情况下,通过人工干预系统可以实现白天亮灯功能。

3、自动语音报警处理

当调度端在遥测时发现有警时,前置微机自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置。

4、自动计算亮灯率

能根据电压、电流等的变化自动进行亮灯率计算。

5、查询打印

可以对各监控终端的任意定时数据(包括电压、电流)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,按照标准的数据库格式存储。可以对任意一天的实际开/关灯时间等记录进行查询,显示的表格、曲线图、直方图均可打印。可以对历史故障进行查询和打印。

6、卫星自动校时 (gps)软件模块

运用卫星校时系统与计算机技术,实现对系统前置机的准确校时,防止人为或其它意外因素造成的因计算机时钟误差引起的开/关灯误操作,保证了系统时钟的准确性。

7、信息管理系统

信息管理系统主要针对系统管理员、工程师、操作员而设计的,通过管理系统,管理员可配置系统正常运行时所需要的所有基础数据,例如系统管理员可添加、删除登录的用户信息;工程师可添加、删除、修改远程控制设备的信息,同时可对设备的通道信息进行相应的配置,例如开关灯时间的配置等;系统工程师还可对已添加的设备进行分组,以便于操作员对设备的控制。

8、安全管理

本系统具有完备的安全体系设置,为保证系统安全,用户登录系统时需提供用户名、密码及身份(例如管理员、操作员等角色,由系统管理员在建立用户信息时设置),系统对登录用户提供的信息经过认证后,用户才能正常进入系统,执行相应的操作。所有被监控设备都有操作记录,包括操作人、被操作设备、操作日期、时间、操作内容等,系统对操作记录提供查询、统计功能。

9、用户信息管理

用户信息管理具有添加和删除两项功能,用户的基本信息包含三项内容,即用户工号、密码及角色,通过输入这三项基本信息,然后点击增加按钮,即可增加新的用户。如果要删除用户可在列表栏中单击某一项以选择该项数据,此时删除按钮为可使用项,通过点击删除按钮即可删除该用户信息。通过用户信息管理,系统管理员可添加和删除用户,同时分配给用户相应的角色,不同的角色具有不同的操作功能。

2.6硬件平台

2.6.1概述

ges9001控制器产品具有“三遥”功能:遥控、遥测、遥信功能,支持继电器输出,电流、电压采集、故障报警等。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;具有远程诊断、测试、监管功能,满足调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。

2.6.2硬件参数

2.6.3等体系统拓扑图

2.6.4控制终端主要功能

u宽电压供电。

u外接设备均隔离,限定负载为5a(有保险丝),均防雷电路处理。

u可靠性复位及手动复位,确保程序正常运行。

u基本参数非易失保存。

u蜂鸣异常告警。

u4路开关灯控制功能。

u输出状态显示,控制终端各输出继电器的位置状态均有灯光指示。

u内部实时时钟,电池供电,包含电池电压检测。

u4路路灯运行数据采集功能。控制终端主要检测电流、电压、频率、接触器状态等数据。数据采集分为模拟量采集、数字量采集、开关量采集,根据采集的数据和系统设置可以判断出路灯的运行状况和故障情况。

ugprs数据通信功能,控制终端能通过gprs数据通信网,定时或随机地向控制中心返回电压、电流、频率、接触器状态等数据,gprs有运行指示灯及电源指示。

u外部设备查询设置功能如手持设备、pc机。

u扩展端口:内部进行跳线选择该路是485还是232,可用作级联装置或外接其他通讯装置,如电力载波装置或扩展装置至要求数量灯控。

u继电器手动控制,目的是检修时断开电操作

u本地时控操作,如发生网络中断,控制器将按事先设置好的控制谋略来控制各接触器的状态。

本产品的加工定制是是,品牌是guojitech,型号是ges9001,产品用途是智能路灯、景观灯控制,产品别名是智能控制器,节电设备类型是市政设施如灯