背景

     目前國內(nèi)城市的路燈控制方式，還停留在手動、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，隨著計算機網(wǎng)絡技術、無線通訊技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、電力電子自動化技術的飛速發(fā)展，城市路燈控制方式也步入到智能化、自動化、信息化、網(wǎng)絡化管理模式。我公司根據(jù)現(xiàn)階段全國路燈管理現(xiàn)狀，綜合全國城市路燈，景觀燈建設的實際情況，以推廣，改造和保證原有設備的安全性，達到路燈節(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、分步實施原則，建設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)采用當今最新的軟硬件技術，系統(tǒng)智能化水平高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，開放式接口，方便與相關系統(tǒng)融合及擴展。系統(tǒng)除可以實現(xiàn)照明遠程控制、遠程設置、電力監(jiān)控、移動控制終端、數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計等基本功能外，還可以實現(xiàn)路燈巡檢、電纜防盜、視頻監(jiān)控等功能。同時，系統(tǒng)還可以內(nèi)嵌GIS地理信息系統(tǒng)，可以對路燈等照明設施進行全面管控。該系統(tǒng)是一套先進的、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

     該系統(tǒng)設置有中控室，中控室通過公眾無線網(wǎng)絡（3G）與照明控制器RTU進行通訊，照明控制器RTU負責實現(xiàn)電力監(jiān)控、照明控制、視頻監(jiān)控等功能實現(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實時發(fā)送至中控室。中控室對底層數(shù)據(jù)進行處理分析并結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)實現(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)、服務器、大屏幕、操作員計算機、UPS電源系統(tǒng)、城市照明智能管理系統(tǒng)軟件等部分構成。系統(tǒng)支持遠程操作功能，系統(tǒng)遠程操作功能分成兩種方式實現(xiàn)：

     一種是無線方式，無線方式主要通過公眾無線網(wǎng)絡及配備的平板計算機實現(xiàn)遠程操作，主要可以配備給現(xiàn)場燈光維護人員，可以通過該平臺實現(xiàn)燈光的移動遠程控制、數(shù)據(jù)的遠程查詢、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的遠程操作員站計算機可以進行相關照明控制查詢等操作，主要可以提供給相關上級城市管理部門的照明數(shù)據(jù)監(jiān)視查詢等服務。

                                     圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構圖

系統(tǒng)功能

     該系統(tǒng)運用易控軟件的技術先進性特點，從多種方面實現(xiàn)了常規(guī)照明控制系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的功能，其中包括照明遠程控制、遠程設置、電力監(jiān)控、移動控制終端、數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計等：

1、照明根據(jù)光照自動控制

A、在路燈路段內(nèi)安裝光照度傳感器，當光照度檢測到的光照度低于在組態(tài)軟件上設定的光照度值（經(jīng)驗值）時，該段路燈由程序自動開燈。

B、 當光照度傳感器檢測到的光照度高于軟件上設定的光照度值（經(jīng)驗值）時，該段路燈由程序自動關閉。

2、照明根據(jù)時序自控控制

按照當?shù)氐娜粘鋈章鋾r間，系統(tǒng)自動分配路燈開關的時間段，控制器根據(jù)系統(tǒng)分配的時間段來自動開關燈。當系統(tǒng)分配的時間段有誤差時，操作員可以進行微調(diào)時間段。

3、照明根據(jù)事先預案控制

在監(jiān)控中心，操作員可以預設開關燈方案，在某情況下，操作員可以任選預設方案，系統(tǒng)會根據(jù)該預設方案來開關燈。

4、照明的手動控制

在監(jiān)控中心還設有手動控制，操作員可以隨意的對路燈進行開關燈控制，滿足客戶不同時間段的不同需要。

5、遠程抄表功能

在設備端安裝無線遠傳設備，通過無線遠程方式與監(jiān)控中心進行通信，可實時的把電表數(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

     該系統(tǒng)通過使用各種智能化、自動化、信息化、網(wǎng)絡化技術，使很多本身很復雜的問題得到了很好的解決。其系統(tǒng)特點主要體現(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、自動抄表功能、監(jiān)控中心動態(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)、遙測(-遙測總電源電壓、電流和各回路電壓電流)、遙信(-反饋各種開關狀態(tài))。

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

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

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) 可預置的照明策略、照明預案：預置照明策略、照明預案，可以通過自動或手動快速調(diào)用照明策略、照明預案。

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

4) 與上位通訊，進行照明控制：根據(jù)需要可以接收上位系統(tǒng)的指令（上級單位），上位系統(tǒng)只要連接INTERNET即可通過遠程實時監(jiān)控查詢照明系統(tǒng)制定數(shù)據(jù)；

5) 用戶管理：可以實現(xiàn)用戶設置、用戶管理、權限管理等功能。

6) 數(shù)據(jù)庫功能：系統(tǒng)內(nèi)建數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以實時采集并記錄照明控制信息及相關數(shù)據(jù)。設置有數(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置的照明策略（時序控制、全亮等）進行控制。

8) 短信報警功能：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。

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、難度較大的一項工作，它需要投入大量的人力、物力和財力，而節(jié)能系統(tǒng)和自動化監(jiān)控系統(tǒng)的啟用為城市的照明建設和管理構筑起一個新的平臺。該平臺的啟用，不僅可以節(jié)省用電量，還能延長燈具及電器配件的使用壽命、減少維修費用、減少工人的勞動強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，也具有其深遠的社會效應和經(jīng)濟意義。通過該平臺的使用，在創(chuàng)造了良好的社會效益的同時也具有明顯的經(jīng)濟效益。