智慧城市照明方案

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1、 智慧城市照明 建設(shè)方案 2017年5月 1 / 21 目錄 1項(xiàng)目背景 3 1.1當(dāng)前形勢 3 2 智慧照明控制系統(tǒng) 4 2.1 平臺(tái)建設(shè)方案 4 2.1.1照明智能監(jiān)控系統(tǒng) 4 2.1.2單燈節(jié)能管理系統(tǒng) 7 2.1.2.1節(jié)能規(guī)劃方案 8 2.1.2.2單燈控制節(jié)能 9 2.1.2.3單燈管理節(jié)能 9 2.1.3集中控制器 13 2.1.3.1 遙控功能 14 2.1.3.2遙測功能 15 2.1.3.3遙信功能 15 2.1.3.4遙調(diào)功能 16 2.1.3.5查詢統(tǒng)計(jì)分析功能 16 2.1.3.6衛(wèi)星自動(dòng)校時(shí)功能(GPS) 16 2.1

2、.3.7報(bào)警管理功能 16 2.1.3.8系統(tǒng)安全管理 17 2.1.4城市照明移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 17 2.2建設(shè)內(nèi)容 19 2.2.1第一部分：監(jiān)控中心建設(shè) 19 2.2.2第二部分：路燈集中控制管理器建設(shè) 19 2.2.3第三部分：單燈控制器建設(shè) 20 1項(xiàng)目背景 1.1當(dāng)前形勢 當(dāng)前，我國許多城市紛紛把智慧城市及城市節(jié)能改造的建設(shè)提上日程，通過信息技術(shù)完善城市公共服務(wù)和改善城市生活環(huán)境，使城市變得更加“智慧”、更節(jié)能。作為節(jié)能型基礎(chǔ)設(shè)施，綠色照明是智慧節(jié)能型城市建設(shè)中重要的組成部分。在能源日益短缺，溫室效應(yīng)越來越嚴(yán)重，國家和地方政府大力號(hào)召節(jié)能減排、綠色照明的形勢下

3、，有效控制道路照明能源消耗，提高路燈壽命，降低維護(hù)和管理成本，是現(xiàn)代效能型社會(huì)建設(shè)的目標(biāo)之一，也是城市智慧化建設(shè)的必然趨勢。 城市公共照明系統(tǒng)是與人們生活息息相關(guān)的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市公共照明設(shè)施的需求量和建設(shè)規(guī)模日益增大，但城市公共照明的過快發(fā)展增大了對(duì)能源的需求和消耗，同時(shí)在管理方面也存在諸多不足，以致城市公共照明系統(tǒng)普遍存在設(shè)備維護(hù)成本高，燈具、線纜盜竊現(xiàn)象嚴(yán)重，能源浪費(fèi)等問題。 當(dāng)前城市公共照明系統(tǒng)面臨的壓力如下：①不斷增加的人員及設(shè)施；②逐年上升的費(fèi)用支出；③節(jié)能減排的壓力；④越來越嚴(yán)格的服務(wù)保障要求。這其中，尤以“節(jié)能減排的壓力”表現(xiàn)得最為突出明

4、顯，具體表現(xiàn)在：①十二五規(guī)劃節(jié)能目標(biāo)。到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%，比2005年下降32%；并將節(jié)能減排目標(biāo)合理分配到各地區(qū)； ②照明能耗巨大。照明在我們國家用電量占到12%，而道路照明更是占到其中的30%；③缺電現(xiàn)象日益嚴(yán)重。每個(gè)城市都存在或多或少的電力缺口問題，在電力高峰期大面積拉閘限電成為常態(tài)。 2 智慧照明控制系統(tǒng) 2.1 平臺(tái)建設(shè)方案 2.1.1照明智能監(jiān)控系統(tǒng) 城市照明智能控制管理系統(tǒng)由監(jiān)控中心、集中控制器、單燈控制器及電纜監(jiān)測報(bào)警器組成。集中控制器安裝在配電柜內(nèi)，通過GPRS無線網(wǎng)路與監(jiān)控中心進(jìn)行通信，監(jiān)控終端安裝在照明終端。以電

5、力載波通信方式與集中控制器進(jìn)行通訊。集中控制器接受、執(zhí)行、轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控中心的命令，并通過監(jiān)控終端對(duì)每盞燈進(jìn)行開關(guān)控制和亮度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)靈活的遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，集中控制器可通過內(nèi)置輸出端口對(duì)各路燈回路的監(jiān)控，并通過監(jiān)控終端監(jiān)控每盞燈的實(shí)時(shí)狀態(tài)，還可以通過模擬量、數(shù)字量輸入端口，將現(xiàn)場的光照、用電量等信息反饋至監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市照明設(shè)施的科學(xué)管理。 系統(tǒng)工作原理圖 城市智慧照明監(jiān)控中心 城市智慧照明示意圖 城市照明智能管理控制系統(tǒng)—電腦登錄界面 城市智慧照明監(jiān)控軟件系統(tǒng)截圖 2.1.2單燈節(jié)能管理系統(tǒng) 單燈控制器通過電力載波通信技術(shù)

6、與智能監(jiān)控終端進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一盞燈的監(jiān)測和控制，無需布線，安裝方便，同時(shí)實(shí)現(xiàn)： 1、數(shù)據(jù)采集：用電量、電壓、電流、功率。 2、單燈控制：單燈定時(shí)開關(guān)，亮度調(diào)節(jié)。 3、時(shí)段控制：可按需進(jìn)行時(shí)段控制。 4、故障檢測：實(shí)時(shí)檢測單燈運(yùn)行狀態(tài)。 單燈控制器安裝在燈桿下端 2.1.2.1節(jié)能規(guī)劃方案 我公司工作人員于9月份對(duì)各道路路燈進(jìn)行照度檢測，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)大部分道路存在過度照明，針對(duì)此種情況，我公司對(duì)道路照明進(jìn)行了節(jié)能規(guī)劃。 改造后亮燈模式 交叉亮燈開主燈關(guān)輔燈 隔一亮一 2.1.2.2單燈控制節(jié)能 系統(tǒng)以智能照明控

7、制管理為基礎(chǔ)，提供開關(guān)燈時(shí)間的精確控制方案，協(xié)助用戶制定分時(shí)、分區(qū)、分季節(jié)、分路段的開關(guān)燈計(jì)劃，以單燈控制器為終端管理手段，提供單燈節(jié)能控制方案，實(shí)現(xiàn)30%以上的節(jié)能，并且能有效的減少亮燈時(shí)間，延長燈具壽命。 2 單燈控制方案 借助于單燈控制器，系統(tǒng)可以對(duì)每盞燈進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)可以根據(jù)人流、車流、天氣等環(huán)境條件設(shè)定合理的開關(guān)燈方案，在保證照明的前提下進(jìn)行單燈節(jié)能控制。 2 手動(dòng)單燈控制 手動(dòng)控制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)或一條道路上的多個(gè)路燈進(jìn)行靈活、簡便的控制。 2.1.2.3單燈管理節(jié)能 通過照明單燈節(jié)能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使城市照明設(shè)施的管理具體到每一盞燈，城市照明的管理者足不出戶即可對(duì)每一盞

8、燈的工作狀態(tài)、電流、電壓、故障等信息實(shí)時(shí)“在線巡測”，改變了以前路燈養(yǎng)護(hù)主要依靠人工巡檢，熱線報(bào)修的發(fā)現(xiàn)故障的方式，大量節(jié)省辦公、車輛、人員等費(fèi)用和能耗，降低整體運(yùn)維成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 2 單燈報(bào)警 通過單燈控制器，系統(tǒng)可以獲取每個(gè)燈具的電壓、電流、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)，再結(jié)合系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警判斷限值可以確定燈具是否存在異常，并可進(jìn)一步確定異常的具體類型。常見報(bào)警類型有：燈具損壞、燈具閃燈、電容失效等。 2 單燈故障報(bào)表 對(duì)每天晚上單燈運(yùn)行的情況進(jìn)行分析、匯總，生成單燈故障報(bào)告，反饋給維護(hù)部門進(jìn)行故障處理，系統(tǒng)可以按日、月、年或者即時(shí)需要查詢、統(tǒng)計(jì)、打印。 流程示意圖

9、 單燈控制及運(yùn)行狀態(tài)查詢界面截圖 單燈狀態(tài)統(tǒng)計(jì)界面截圖 電能表數(shù)讀取界面截圖 電能表數(shù)統(tǒng)計(jì)界面截圖 數(shù)據(jù)采集界面截圖 電壓電流線形圖界面截圖 2.1.3集中控制器 集中控制器通過電力線載波通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬控制節(jié)點(diǎn)的管理和控制，并通過GPRS無線通信方式，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的通信。 集中控制器內(nèi)置相關(guān)軟件程序，在電力線上形成智能控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬回路和路燈的管理和控制。 集中控制器可實(shí)現(xiàn)以下功能： 2.1.3.1 遙控功能 系統(tǒng)提供了多種控制手段，其中既有時(shí)控、光控、手控等獨(dú)立控制方式，又有相互結(jié)合、特殊控

10、制等復(fù)雜控制方式。 2 時(shí)控 根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算出全年的日出日落時(shí)間，經(jīng)過 調(diào)整得出全年開關(guān)燈時(shí)間表下發(fā)到智能監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)燈控制。 2 光控 根據(jù)光照度實(shí)現(xiàn)按需開關(guān)燈控制。 2 手動(dòng)控制 在特殊條件下，可通過系統(tǒng)手動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn)任意回路的開關(guān)燈控制。 2 預(yù)案控制 為了滿足某些特殊時(shí)期（節(jié)假日、國家重大活動(dòng)）對(duì)亮燈時(shí)間的特殊要求，系統(tǒng)提供預(yù)案管理功能，可以為特殊時(shí)期專門設(shè)置一套開關(guān)燈時(shí)間，并且不會(huì)影響其他時(shí)間路燈的開關(guān)控制。 2.1.3.2遙測功能 系統(tǒng)通過遙測功能來獲取路燈設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)信息。主要參數(shù)包括：三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、有功功

11、率、無功功率、支路電流等。 監(jiān)控中心有周期自動(dòng)巡測機(jī)制，系統(tǒng)按設(shè)定的時(shí)間周期自動(dòng)進(jìn)行巡測，同時(shí)系統(tǒng)也允許監(jiān)控人員隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)巡測。 2.1.3.3遙信功能 系統(tǒng)通過遙信功能可以直接獲取路燈設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)狀態(tài)發(fā)生異常，會(huì)在第一時(shí)間將異常信息發(fā)送給監(jiān)控中心。 2.1.3.4遙調(diào)功能 系統(tǒng)通過遙調(diào)功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的管理，可以調(diào)整監(jiān)控終端的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，以便對(duì)路燈設(shè)施進(jìn)行更好的監(jiān)控和管理。 2.1.3.5查詢統(tǒng)計(jì)分析功能 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為兩種：運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，這兩種數(shù)據(jù)的展示方式有所區(qū)別，其中運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)一般用數(shù)據(jù)報(bào)表的方式展示，而統(tǒng)計(jì)分析數(shù)

12、據(jù)則可使用報(bào)表、圖形（曲線圖、柱狀圖、餅圖）等方式展示。 2.1.3.6衛(wèi)星自動(dòng)校時(shí)功能(GPS) 通過安裝在監(jiān)控中心的GPS設(shè)備采集衛(wèi)星基準(zhǔn)時(shí)間與服務(wù)器時(shí)間校對(duì)，保證監(jiān)控中心所有服務(wù)器時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和一致性。監(jiān)控中心定時(shí)給智能監(jiān)控終端發(fā)送校時(shí)指令，從而確保監(jiān)控中心和智能監(jiān)控終端時(shí)間的準(zhǔn)確性和一致性。 2.1.3.7報(bào)警管理功能 系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)有兩種來源：遙測數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)，通過分析遙測、遙信數(shù)據(jù)，可以檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常并產(chǎn)生報(bào)警記錄，產(chǎn)生的報(bào)警記錄會(huì)永久保存，以供查詢、統(tǒng)計(jì)、分析；同時(shí)，報(bào)警信息會(huì)通過多種方式（短信、聲音、信息提示窗口）告知用戶。 2.1.3.8系統(tǒng)安全管理

13、 為了規(guī)范系統(tǒng)操作，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)采用了嚴(yán)格的安全管理措施。 系統(tǒng)定義了多種用戶角色，每種角色都有自己獨(dú)立的操作權(quán)限和用戶界面，用戶登錄系統(tǒng)后只能完成權(quán)限允許的各種操作。 用戶登錄系統(tǒng)后的所有操作都要記錄日志，并永久保存，以便在發(fā)生異常操作時(shí)追溯問題，明確責(zé)任。 為了保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性和安全性，在保存和傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)加密。 2.1.4城市照明移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)圖 城市照明移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是基于手機(jī)操作系統(tǒng)集單燈控制、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、線路檢測、故障報(bào)警、人員定位等功能為一體的路燈移動(dòng)管理平臺(tái)。系統(tǒng)的使用不受時(shí)間、地點(diǎn)、空間限制，有效解決路燈管理人員不在監(jiān)控

14、中心的情況下實(shí)現(xiàn)應(yīng)急調(diào)控、設(shè)備檢修人員能夠在現(xiàn)場檢測故障路燈的修復(fù)情況等問題，有助于突發(fā)事件現(xiàn)場快速處置，實(shí)現(xiàn) “零距離”應(yīng)急處理和指揮。系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)使城市照明管理工作變得更方便快捷，巡檢服務(wù)隊(duì)伍的工作效率得到顯著提高。 功能介紹 遙控功能: 通過移動(dòng)終端可以在權(quán)限內(nèi)控制任一或全部監(jiān)控終端開關(guān)燈。 遙測功能: 通過移動(dòng)終端能夠?qū)﹄娏?、電壓、功率因素、用電量、接觸器狀態(tài)、短路、開路等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)回監(jiān)控中心。 遙信功能: 通過移動(dòng)終端可以查看監(jiān)控終端的報(bào)警信息或接收故障參數(shù) GIS地理信息: 移動(dòng)終端可以查詢位置信息、設(shè)施分布、回路布置、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。 單燈

15、控制節(jié)能: 移動(dòng)終端可以對(duì)實(shí)施區(qū)域、道路或單獨(dú)任意一盞燈進(jìn)行控制，根據(jù)道路或景觀人流量情況設(shè)定科學(xué)的亮燈方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 2.2建設(shè)內(nèi)容 2.2.1第一部分：監(jiān)控中心建設(shè) 監(jiān)控中心系統(tǒng)用若干計(jì)算機(jī)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，通過GPRS/3G/寬帶網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端現(xiàn)場數(shù)據(jù)、處理和控制，并通過LED大屏幕，將現(xiàn)場情況、數(shù)據(jù)報(bào)表、地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行反應(yīng)和顯示，以供管理部門進(jìn)行管理和決策。系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程服務(wù)功能，同時(shí)中心還配備光照采集、GPS校時(shí)、不間斷電源等，保障中心系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。系統(tǒng)還可以將分布在全市各角落的照明信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)采集到智能路燈管理系統(tǒng)，并在智能路燈管理系統(tǒng)進(jìn)行信息的集成

16、。 采集的信息內(nèi)容包括：電能表度數(shù)、亮燈率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、功率、電流、電壓、開關(guān)箱信息等。在本系統(tǒng)中，也可對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行分組分層，便于管理。 監(jiān)控中心系統(tǒng)項(xiàng)目建成后可將城市照明的監(jiān)控、電纜防盜、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理集一體，并通過群控或組控實(shí)現(xiàn)對(duì)不同監(jiān)控的控制功能。 2.2.2第二部分：路燈集中控制管理器建設(shè) 路燈箱變中，安裝“集中控制器”終端，實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)控制功能、監(jiān)控和防盜功能，進(jìn)行遠(yuǎn)程本地設(shè)防、撤防；實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；并通過電力載波與“單燈控制器”進(jìn)行通訊。通過Internet以及GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)，智能路燈管理系統(tǒng)可以跟每臺(tái) “路燈集中控制管理終端”通訊，實(shí)現(xiàn)如下基本功能： 按需控制每個(gè)控制點(diǎn)開關(guān)燈及接受各種報(bào)警信息 采集控制點(diǎn)的電流電壓 采集每盞燈的運(yùn)行狀態(tài)（安裝單燈控制器可實(shí)現(xiàn)） 控制每盞燈的狀態(tài)（安裝單燈控制器可實(shí)現(xiàn)） 2.2.3第三部分：單燈控制器建設(shè) 在每個(gè)燈桿下安裝路燈單燈控制器終端，通過PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)集中控制器的通信，可實(shí)現(xiàn)對(duì)單燈的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、線纜的通斷狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)警、線路開關(guān)控制等功能，是亮燈系統(tǒng)與電纜防盜的結(jié)合體。 溫馨提示：最好仔細(xì)閱讀后才下載使用，萬分感謝！