路灯照明智能控制管理系统(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有限公司2017年10月1目录第1章建设背景............................................31.1城市照明存在的问题.................................31.2发展智慧照明的必要性...............................4第2章建设意义和建设目标..................................52.1建设意义...........................................52.2建设目标...........................................6第3章建设内容............................................6第4章平台建设方案........................................74.1照明智能控制管理系统...............................74.2路灯集中控制器....................................104.2.1遥控功能....................................114.2.2遥测功能....................................124.2.3遥信功能....................................124.2.4遥调功能....................................124.2.5查询统计分析功能............................124.2.6卫星自动校时功能(GPS).......................124.2.7报警管理功能................................134.2.8系统安全管理................................134.3单灯节能管理系统..................................134.3.1节能规划方案................................144.3.2单灯控制节能................................154.3.3单灯管理节能................................1524.4多路电流检测系统..................................184.5路灯线缆监测报警系统..............................184.5.1自动报警....................................194.5.2抗干扰......................................204.6软件平台..........................................204.6.1城市照明智能控制管理系统软件（pc端）........204.6.2城市照明智能控制管理系统软件（手机端）......214.7节能分析及社会效益................................223第1章建设背景1.1城市照明存在的问题随着照明设施数量越来越多，如何有效地管理好城市照明设施是城市管理部门目前的最大课题。此外，大量的维护工作和维护成本及不宜及时发现的安全隐患，也给城市管理带来巨大的困难。在当前形势下，采用以往的过于粗放、被动、无监督和评价机制的传统管理模式已不能满足现代化城市照明管理的需要，创建一种全新的管理模式来推动城市的照明管理和亮化管理已成为迫在眉睫的首要工作。一、监控管理方式落后且维护成本高目前城市照明管理还是采用比较传统的时钟控制方式，特别是重大节日或阴雨天不能根据需要进行亮灯情况调整，不能对单灯进行控制，不能根据实际情况（例如：天气突变、重大事件、重要节日灯）及时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、准确监控，出现灯具故障或路灯控制器损坏造成白天亮灯情况，无法及时反馈到监控中心；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核，从而影响到领导的管理决策判断；路灯的数量非常多，并且分布非常广，而现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区。二、能源消耗大随着城市的迅速发展，城市城区道路照明和亮体工程建设得到了迅速发展，路灯和景观灯数量日益增加。城市照明用电的电能消耗越发成为政府财政支出的沉重负担，不符合国家节能减排，低碳环保政策；目前无法实现按需照明，造成了30%-40%的电能浪费，同时造成了光污染，并且极大缩短了灯具的寿命。三、照明设施损坏所带来的大面积停电等问题4照明设备和照明线缆被损坏的现象屡有发生，给当地政府带来巨大的经济损失。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，裸露的带电电缆会出现安全隐患。目前城市照明控制方式不具备设施防盗检测，无法及时发现并准确定位电缆盗割、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，容易造成人员触电，无法及时发现并断电，造成人员伤亡。尤其是在雨季，触电几率大大增加，更加危险。目前，国内已有多个城市因此造成了多起人员伤亡事件，已引起相关部门的高度重视，但至今仍无切实有效的解决办法。1.2发展智慧照明的必要性随着国民经济的不断发展和城市规模的不断扩大，城市公共照明设施数量急速增加，用电量节节攀升，对城市公共照明的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的重要任务之一。发展智慧照明是建设数字化城市、智慧城市不可或缺的一部分，2016年8月，《“十三五”城市绿色照明规划纲要》顺利验收，该纲要全面总结了“十二五”期间全国城市照明的发展情况，紧紧围绕“创新、协调、绿色、开放、共享”的理念，以提升城市照明品质和实现照明节能为核心，发挥智慧照明在智慧城市建设中的引领作用，对“十三五”全面推进我国城市绿色照明工作具有重要指导意义。在日照市政府的领导下，日照市的城区照明建设取得了长足的发展，形成了有点有线、互相贯穿、风格各异的灯光景观，为提升城市形象，保障群众夜间生活做出了巨大贡献。为进一步推动日照市城市照明的发展，我公司特制定以下照明智能管理建设方案。5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具有以下重要意义：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，将繁琐复杂的工作通过系统实现简单化。提供专家分析进行提前预测，做到真正的事前预知，能有效消除安全隐患，做到防患于未然。能根据不同的故障等级，启动不同的处置流程，进行协同办公，提高处置效率。2、节约电能支出在满足国家标准的前提下，通过智能开关灯、降功率等管理方式，为不同的应用场合提供不同的照明需求，减少过度照明，从而节约了大量的电能，真正实现节能减排。在响应国家的低碳经济的号召的同时，又能实现良好的节能效果。3、降低运维成本将“人工巡检”改为“值班等待报警”的维护方式，精准巡视，有效解决了巡检人员的问题，将被动巡检改为定点维护，有效减少车辆损耗，提高了维护人员及车辆的使用效率，极大降低了维护成本。4、减少经济损失，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，方便工作人员及时处理，也避免了裸露电线对行人造成的安全隐患。5、提高城市形象城市照明系统既是一种公益性事业，也是城市形象工程，城市照明智能控制管理系统的建成，将使灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，6合理照明，美化照明，安全照明，营造出智慧城市和数字城市的照明效果，树立和提升城市的品牌。2.2建设目标本方案将有助于日照市城市管理局实现以下目标：以按需照明为理念，通过单灯调节管理功能实现城市照明智能管理目的，节约运行成本。提高路灯管理水平和效率。以精细管理为导向，通过照明设施资源管理系统，动态管理照明设施信息。以主动发现为目的，通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，通过GPRS/3G/宽带网络，实现远端现场数据、处理和控制，并通过电脑端，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策。系统提供远程服务功能，同时中心还配备GPS校时、不间断电源等，保障中心系统稳定可靠地运行。系统还可以将分布在全市各角落的照明信息通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的集成。采集的信息内容包括：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的智能管理、数据采集、数据处理集一体，并通过群控或组控实现对不同监控的控制功能。第二部分：路灯集中控制管理器建设7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能、监控和防盗功能，进行远程本地设防、撤防；实现报警功能；并通过电力载波“单灯控制器”进行通讯。通过Internet以及GPRS/3G网络，智能路灯管理系统可以跟每台“路灯集中控制管理终端”通讯，实现如下基本功能：1、按需控制每个控制点开关灯2、接受各种报警信息3、采集控制点的电流电压4、采集每盏灯的运行状态（安装单灯控制器可实现）5、控制每盏灯的状态（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、亮度调节、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，通过GPRS无线网络与监控中心进行通信，监控终端安装在照明终端。集中控制器接受、执行、转发监控中心的命令，并通过监控终端对每盏灯进行开关控制和亮度调节，实现灵活的远程控制。同时，路灯集中控制器可通过内置输出端口对各路灯回路的监控，并通过监控终端监控每盏灯的实时状态，还可以通过模拟量、数字量输入端口，将现场的光照、用电量等信息反馈至监控中心，以实现对城市路灯系统的科学管理。8系统工作原理图城市智慧照明监控中心9城市智慧照明示意图城市照明智能控制管理系统—电脑客户端登录界面10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通过电力线载波通信方式实现对所属控制节点的管理和控制，并通过GPRS无线通信方式，实现与监控中心的通信。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的管理和控制。11路灯集中控制器可实现以下功能：4.2.1遥控功能系统提供了多种控制手段，其中既有时控、光控、手控等独立控制方式，又有相互结合、特殊控制等复杂控制方式。时控根据当地的经纬度坐标计算计算出全年的日出日落时间，经过调整得出全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。光控根据光照度实现按需开关灯控制。手动控制在特殊条件下，可通过系统手动控制功能实现任意回路的开关灯控制。预案控制为了满足某些特殊时期（节假日、国家重大活动）对亮灯时间的特殊要求，系统提供预案管理功能，可以为特殊时期专门设置一套开关灯时间，并且不会影响其他时间路12灯的开关控制。4.2.2遥测功能系统通过遥测功能来获取路灯设施的运行参数信息。主要参数包括：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，系统按设定的时间周期自动进行巡测，同时系统也允许监控人员随时进行手动巡测。4.2.3遥信功能系统通过遥信功能可以