路灯照明监控管理系统技术设计方案

一、路灯照明监控管理系统技术方案：
建成具有高度的稳定性、可靠性、实用性、可扩展性和经济性的、自动化集中监控系统。在城市照明方面充分体现节能、环保、低碳的发展需要。并具备后期新技术、新功能的升级可能、维护系统采用一次总体设计，分步实施的原则。
2、系统结构：
（1）组成：上位机（监控中心）、移动通讯数据平台、集中器、终端（节点控制器）。
（2）系统示意图：
（3）名词说明：
上位机（监控中心）：在Windows操作系统平台（包含windows7）下运行的路灯照明智能软件。
移动通讯数据平台：中国目前由中国联通、移动、电信建立的移动通讯网为该方案提供数据传输平台。
集中器：路灯照明监控制系统中电量信息采集和远程控制数据传输的关键设备，安装在路灯箱变中低压配电变压器的低压侧。
终端（节点控制器）：进行控制和检测路灯的工作状态终端设备,安装于每盏路灯上。
3、通信方式
（1）上位机与集中器的接入方式：GPRS或者Internet；
（2）网络技术：基于广域互联网，不使用APN或VPN虚拟专网；
（3）网络构架：设置固定IP或ADSL拨号的通信服务器（上位机），监控终端（集中器）通过GPRS网关、广域互联网或者局域网连接到通信服务器；
（4）通讯升级：具备后期新型终端通讯网络带宽升级（如3G无线信号升级）;
（5）集中器与终端节点采用电力线载波。
（1）路灯监控的“三遥”功能：实现自动运行和手动控制；使用控制平台对路灯远程遥控、自动报警、选测；
（2）报警处理功能：报警内容包括：照明电器损坏、电压电流越限等；
（3）自动控制方案：设置单次模式、每天模式、节约模式，实现按需照明；
（4）自动校时系统：在保证集中控制器与通信服务器正常连通的情况下，系统时钟自动与通信服务器时钟同步，系统定时自动对终端设备进行精确校时；
（5）远程监控和查询：通过互联网，实现对系统的远程接管和远程实时查询；
（6）数据采集功能：单灯或者支路电压、电流、功率等数据参数采集；
（7）控制功能：实现分区域（组）开、关、查询功能和单灯开、关、查询功能；
（8）调光功能：实现配合LED载波电源，进行定时调光功能；
（9）系统具有紧急控制开关装置、提高系统控制性能；
（10）报表功能：包含历史数据存储；
（1）在Windows操作系统平台（包含windows7）下运行，软件窗口具有最大化、最小化、长期运行不会导致监控计算机效能降低或使系统运行崩溃。
（2）具备系统档案管理功能，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系统结构树形图；
（3）具有对指定分区或全部分区进行分组或全局遥控；
（4）可对设备如下数据或状态进行选测：单个节点控制器的输出电压、输出电流、开关工作状态等；
（5）提供单灯开启关闭控制界面，具备能够显示相对应灯具工作情况，以直观、人性化的界面显示。实现对所需部分开启或者关闭的单灯进行分组，便于统一控制操作；
（6）具有对系统故障信息进行捕捉和同步语音告警功能；
（7）具有值班操作员管理权限设置功能；
（8）具有节电管理模式。
（1）监控终端设备采用模块化设计，体积小，便于安装、拆卸；
（2）监控设备采用高抗干扰性设计，方便在配电箱灯设备中安装和维护；
（3）监控设备使用工业级GPRS无线通信终端，具有掉线监测功能，掉线后能重新启动拨号，温度适应性要求为-35℃～75℃；
（4）GPRS无线通信自动切换其IP指向的功能；
（5）对于单灯控制设备，所使用频段不对周边通讯设备造成干扰，符合CE电磁兼容指令；
（6）具有检测回路开关实际工作状态功能；
（7）提供电量采集接口，能够将电量显示在通信服务器（上位机）上；
（8）具有现场手动开关灯操作装置。
6、能源管理
（1）可实现运用路灯智能照明系统前用电量和运用智能照明系统后电量数据对比；
（2）通过集中器采集电表的数据并上传到上位机，显示实现实际用电量；
（3）通过系统节能模式（调光、分段开关），减少能源消耗；
（4）对功耗异常的路灯实施提示性报警，以减少非正常电耗。
二、无线通讯方式：
（1）GPRS无限连接示意图：
（2）GPRS名字说明：通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称；它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，中国目前由中国联通、移动、电信建立的移动通讯网为该方案提供数据传输平台。
（3）GPRS 组成：集中器GPRS模块和移动通讯数据平台。GPRS网络是在现有GSM网络中增加 GGSN和SGSN 来实现的，使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。其系统结构如图所示。
GPRS系统结构
（3）设备安装示意图：
三、系统方案优势：
（1）免布线。系统采用电力载波通信，可通过现有的电力线对路灯进行控制；
（2）可在现有系统上直接升级为智能路灯控制系统，避免重复投资。并且系统可适应路灯管理部门未来节能改造升级，如加装LED路灯等，可直接实现远程控制调光功能，避免二次改造；
（3）    集中管理器带有独立操作系统，可脱离监控中心独立执行命令以及数据保存。在监控中心发生停电或者发生其他系统故障时以及移动网络临时故障时，集中器可独立执行预设各种定时任务以及管理系统；
（4）    系统设备设计兼容TCP/IP、GPRS、EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1国际标准，并且提供与其它工控标准(如Modbus等)通信的接口，可为二次开发、产品升级开放接口；
（5）    系统采用Lonworks总线式结构，网络内任一节点发生故障不会影响系统运行；
（6）    电力线通讯带有自动路由以及载波侦听协议，有效的保障了系统的稳定性，降低了误报率；
四、灯具类型要求：
（1）目前可以控制功率为500W LED灯，金卤灯、钠灯、无极灯。
（2）如果灯具是LED灯，该系统需要增加带载波模块的LED电源。
五、性能参数：
（1）上位机对应PC机器配置：
部件名称
规格
数量
单位
机箱
IPC-810B
1
个
ATX电源
PS-7270B
1
个
主板（含声卡/网卡）
FSC-1814V2N
1
块
酷睿双核CPU
E5200
1
块
内存
1G
1
条
硬盘
250G
1
个
DVD刻录机
18X
1
个
底板
IPC-6113LP4
1
块
19寸显示器
飞利浦
1
台
键盘鼠标
1
套
（2）集中器工作电压、配置：
电源接入方式：三相四线；
额定电压：3X220V/380V；允许偏差－20%～+15%；
工作频率：50HZ ± 5%；
与监控中心的通讯接口方式：支持GPRS/(TCP/IP)等通讯方式；
有线传输距离： 不大于50m；
无线传输距离： 大于1000m。
（3）节点控制器 电压、配置
电压接入方式：市电；
额定电压: 220V，允许偏差－20%～+15%；
工作频率：50HZ ± 5%；
交流功耗: <1.0W 。
最大触点电流:10A
被控负载电流检测点阈值:60 mA
外形尺寸: 150*108*51mm