背景

     目前國(guó)內(nèi)城市的路燈控制方式，還停留在手動(dòng)、鐘控等傳統(tǒng)控制模式，燈光檢修巡檢仍然依靠人工方式巡檢，作為城市照明工作的管理部門，原有的控制和管理方式已經(jīng)不能滿足城市路燈發(fā)展和管理的需求。近年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力電子自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，城市路燈控制方式也步入到智能化、自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理模式。我公司根據(jù)現(xiàn)階段全國(guó)路燈管理現(xiàn)狀，綜合全國(guó)城市路燈，景觀燈建設(shè)的實(shí)際情況，以推廣，改造和保證原有設(shè)備的安全性，達(dá)到路燈節(jié)能增效，提高城市照明智能化管理水平為宗旨，遵循整體規(guī)劃、分步實(shí)施原則，建設(shè)城市路燈及景觀燈智能集中監(jiān)控管理系統(tǒng)——城市照明智能管理系統(tǒng)。

     該系統(tǒng)采用當(dāng)今最新的軟硬件技術(shù)，系統(tǒng)智能化水平高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，開放式接口，方便與相關(guān)系統(tǒng)融合及擴(kuò)展。系統(tǒng)除可以實(shí)現(xiàn)照明遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程設(shè)置、電力監(jiān)控、移動(dòng)控制終端、數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計(jì)等基本功能外，還可以實(shí)現(xiàn)路燈巡檢、電纜防盜、視頻監(jiān)控等功能。同時(shí)，系統(tǒng)還可以內(nèi)嵌GIS地理信息系統(tǒng)，可以對(duì)路燈等照明設(shè)施進(jìn)行全面管控。該系統(tǒng)是一套先進(jìn)的、完整的城市智能照明解決方案。

                                             圖1 城市路燈照明管理系統(tǒng)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

     該系統(tǒng)設(shè)置有中控室，中控室通過公眾無線網(wǎng)絡(luò)（3G）與照明控制器RTU進(jìn)行通訊，照明控制器RTU負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控、照明控制、視頻監(jiān)控等功能實(shí)現(xiàn)。路燈回路裝有智能控制模塊，智能控制模塊與照明控制器RTU通過電力線通訊，將回路區(qū)段或燈的狀態(tài)信息通過照明控制器RTU實(shí)時(shí)發(fā)送至中控室。中控室對(duì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燈光控制、電力監(jiān)控、燈具故障巡檢、電纜防盜、燈監(jiān)視、能效管理等功能。

      中控室主要由局域網(wǎng)、服務(wù)器、大屏幕、操作員計(jì)算機(jī)、UPS電源系統(tǒng)、城市照明智能管理系統(tǒng)軟件等部分構(gòu)成。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程操作功能，系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作功能分成兩種方式實(shí)現(xiàn)：

     一種是無線方式，無線方式主要通過公眾無線網(wǎng)絡(luò)及配備的平板計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，主要可以配備給現(xiàn)場(chǎng)燈光維護(hù)人員，可以通過該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)燈光的移動(dòng)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查詢、燈光故障巡檢結(jié)果查詢等功能。

     另一種是有線方式，即通過接入INTERNET的遠(yuǎn)程操作員站計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行相關(guān)照明控制查詢等操作，主要可以提供給相關(guān)上級(jí)城市管理部門的照明數(shù)據(jù)監(jiān)視查詢等服務(wù)。

                                     圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)功能

     該系統(tǒng)運(yùn)用易控軟件的技術(shù)先進(jìn)性特點(diǎn)，從多種方面實(shí)現(xiàn)了常規(guī)照明控制系統(tǒng)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，其中包括照明遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程設(shè)置、電力監(jiān)控、移動(dòng)控制終端、數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計(jì)等：

1、照明根據(jù)光照自動(dòng)控制

A、在路燈路段內(nèi)安裝光照度傳感器，當(dāng)光照度檢測(cè)到的光照度低于在組態(tài)軟件上設(shè)定的光照度值（經(jīng)驗(yàn)值）時(shí)，該段路燈由程序自動(dòng)開燈。

B、 當(dāng)光照度傳感器檢測(cè)到的光照度高于軟件上設(shè)定的光照度值（經(jīng)驗(yàn)值）時(shí)，該段路燈由程序自動(dòng)關(guān)閉。

2、照明根據(jù)時(shí)序自控控制

按照當(dāng)?shù)氐娜粘鋈章鋾r(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)分配路燈開關(guān)的時(shí)間段，控制器根據(jù)系統(tǒng)分配的時(shí)間段來自動(dòng)開關(guān)燈。當(dāng)系統(tǒng)分配的時(shí)間段有誤差時(shí)，操作員可以進(jìn)行微調(diào)時(shí)間段。

3、照明根據(jù)事先預(yù)案控制

在監(jiān)控中心，操作員可以預(yù)設(shè)開關(guān)燈方案，在某情況下，操作員可以任選預(yù)設(shè)方案，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)該預(yù)設(shè)方案來開關(guān)燈。

4、照明的手動(dòng)控制

在監(jiān)控中心還設(shè)有手動(dòng)控制，操作員可以隨意的對(duì)路燈進(jìn)行開關(guān)燈控制，滿足客戶不同時(shí)間段的不同需要。

5、遠(yuǎn)程抄表功能

在設(shè)備端安裝無線遠(yuǎn)傳設(shè)備，通過無線遠(yuǎn)程方式與監(jiān)控中心進(jìn)行通信，可實(shí)時(shí)的把電表數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心，改善了原有的人工抄表方式，節(jié)約了大量的人力資源。

                                圖3 控制策略選擇

系統(tǒng)特點(diǎn)

     該系統(tǒng)通過使用各種智能化、自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，使很多本身很復(fù)雜的問題得到了很好的解決。其系統(tǒng)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下方面：

1)    完善的功能：“三遙”功能、單燈監(jiān)控和節(jié)能功能、自動(dòng)抄表功能、監(jiān)控中心動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示功能的使用。

“三遙”功能分別是：遙控(控制回路或單燈的開或關(guān))、遙測(cè)(-遙測(cè)總電源電壓、電流和各回路電壓電流)、遙信(-反饋各種開關(guān)狀態(tài))。

單燈控制功能：利用控制器與上位機(jī)組態(tài)的相結(jié)合實(shí)現(xiàn)單燈的控制、檢測(cè)和節(jié)能。

自動(dòng)抄表功能：及時(shí)掌握電能消耗，且電能數(shù)據(jù)符合電力部門計(jì)量要求。

2)    圖形化顯示控制界面：大屏幕電子地圖上顯示每盞燈具的位置(GIS系統(tǒng))，方便對(duì)燈具的操作、監(jiān)視、查詢；

                                    圖4 圖形化路燈控制系統(tǒng)

2) 可預(yù)置的照明策略、照明預(yù)案：預(yù)置照明策略、照明預(yù)案，可以通過自動(dòng)或手動(dòng)快速調(diào)用照明策略、照明預(yù)案。

3) 與其它城市管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)：系統(tǒng)可以根據(jù)需要與外部其他城市管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，接收來自其他系統(tǒng)的燈光請(qǐng)求，如：交通信息系統(tǒng)、110指揮中心等。

4) 與上位通訊，進(jìn)行照明控制：根據(jù)需要可以接收上位系統(tǒng)的指令（上級(jí)單位），上位系統(tǒng)只要連接INTERNET即可通過遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控查詢照明系統(tǒng)制定數(shù)據(jù)；

5) 用戶管理：可以實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)置、用戶管理、權(quán)限管理等功能。

6) 數(shù)據(jù)庫功能：系統(tǒng)內(nèi)建數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集并記錄照明控制信息及相關(guān)數(shù)據(jù)。設(shè)置有數(shù)據(jù)查詢界面，方便數(shù)據(jù)的查詢調(diào)用，允許遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問。

7) 緊急狀況處理：緊急狀態(tài)下，如：上位通訊中斷，軟件可以按照既定設(shè)置的照明策略（時(shí)序控制、全亮等）進(jìn)行控制。

8) 短信報(bào)警功能：系統(tǒng)異常、電纜被盜等緊急故障信息可以通過短信的形式發(fā)送到指定手機(jī)。

結(jié)束語

      在現(xiàn)代城市的管理中，城市照明管理工作是資金使用量較大、科技含量較高、難度較大的一項(xiàng)工作，它需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，而節(jié)能系統(tǒng)和自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的啟用為城市的照明建設(shè)和管理構(gòu)筑起一個(gè)新的平臺(tái)。該平臺(tái)的啟用，不僅可以節(jié)省用電量，還能延長(zhǎng)燈具及電器配件的使用壽命、減少維修費(fèi)用、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度及提高工人的管理水平，在很大程度上為城市照明管理工作發(fā)揮著重大的作用，也具有其深遠(yuǎn)的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)意義。通過該平臺(tái)的使用，在創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益的同時(shí)也具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。