智慧灯杆合同能源管理(EMC)方案P57

1、智慧灯杆合同能源管理（EMC）运营方案目录第一章背景概述概述.41.1.项目概述.41.2.项目建设背景.41.3.政策及产业背景.51.4.项目建设意义.7第二章现状及需求分析.92.1.xxxx现状.92.1.1.照明设施技术老旧，功耗损耗大.92.1.2.灯具配光差，照明利用率低.92.1.3.照明显色性低，舒适度差.92.1.4.设施寿命短，维护跟不上.102.1.5.路灯现状规模统计.102.1.6.信息资源共享不足.112.2.需求分析.112.2.1.是城市建设发展和完善城市基础设施的需要.112.2.2.是提高城市形象和安全的需要.122.2.3.是深入贯彻落实节能减排政策的需

2、要.122.2.4.是xxxx实现城市智慧照明的需要.13第三章项目建设目标.143.1.高效的城市管理.143.2.民生服务.143.3.建立基础设施智慧化管理体系.153.4.城市智慧化管理提供决策支撑.153.5.打造绿色低碳城市，降低成本.153.6.大数据精准营销.16第四章建设内容及步骤.174.1.系统架构图.174.2.建设步骤.184.2.1.EMC节能改造.184.2.2.5G智慧路灯.194.2.3.多杆合一：智慧路灯+智慧城市运营.194.3.EMC节能改造建设方案.214.3.1.设计原则.214.3.2.方案概述.234.3.3.详细方案.234.3.4.灯控系统.

3、354.3.5.改造后照明效果对比.394.3.6.设备介绍.424.3.7.节能计算.55第一章背景概述概述1.1.项目概述按照国家全面推动城市绿色照明的工作要求，以构建绿色生态与健康文明的城市照明环境为目标，以保障和改善民生作为加快转变城市照明发展方式的基本出发点，在满足城市照明基本功能的前提下降低照明设施的单位能耗，提高节能水平和照明质量。以及新建的多条城区道路，通过前期大量的勘察及评估，并紧紧围绕“建设数字城市”的总体目标，着力转变发展方式，不断提升发展质量。结合城区道路照明设施现状，以及新建的多条城区道路，通过前期大量的勘察及评估，制定了以下道路照明设施节能升级改造方案，以及新建道路

4、照明方案。实现了产业规模、经济规模的持续增长，信息化进程加快推进，信息基础设施不断完善，为“智慧城市”建设奠定了一定基础。1.2.项目建设背景从2004年至2014年，我国城市道路照明灯数量由1053万盏增加到3000万盏以上，年均复合增长率超过11%，城市道路照明行业保持持续快速发展的趋势。智慧城市的信息资源需要大量的感知设备收集。作为智慧城市的入口端，路灯循着城市道路与街道分布，如血管和神经一样覆盖整个城市躯体，密度大、数量多，且具备“有网、有点、有杆”三位一体的特点，以智慧路灯作为智慧城市建设的关键节点，可避免重复建设造成的资源浪费，是智慧城市的主要载体，智慧路灯可拓展应用智慧城市的各种

5、功能，如搭载5G基站、智慧照明、智慧新能源充电、智慧安防、平安城市、智慧城管、智慧交通、智慧停车、城市WIFI等多功能模块，为人们生活提供便捷服务。据预测，到2021年以智慧路灯为入口的各种硬件及服务的市场规模为3.7万亿元、占智慧城市市场总规模的20%。1.3.政策及产业背景(1)“十三五”节能减排综合工作方案：大力加强节能减排工作的推进。深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，紧紧围绕“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，落实节约资源和保护环境基本国策，以提高能源利用效率和改善生态环境质量为目标，加快建设资源节约型、环境友好型社会，确保完成

6、“十三五”节能减排约束性目标，保障人民群众健康和经济社会可持续发展，促进经济转型升级，实现经济发展与环境改善双赢，为建设生态文明提供有力支撑。严格落实节能减排目标责任，进一步形成政府为主导、企业为主体、市场有效驱动、全社会共同参与的推进节能减排工作格局，综合运用行政手段，积极推进节能减排工作，认真落实完成节能减排任务。推行合同能源管理模式。实施合同能源管理推广工程，鼓励节能服务公司创新服务模式，为用户提供节能咨询、诊断、设计、融资、改造、托管等“一站式”合同能源管理综合服务。取消节能服务公司审核备案制度，任何地方和单位不得以是否具备节能服务公司审核备案资格限制企业开展业务。建立节能服务公司、用

7、能单位、第三方机构失信黑名单制度，将失信行为纳入全国信用信息共享平台。落实节能服务公司税收优惠政策，鼓励各级政府加大对合同能源管理的支持力度。(2)“十三五”节能环保产业发展规划：推进照明工程建设。强化重大照明工程需求牵引。以照明产品等通用设备为重点，大力推动节能装备升级改造。实施照明系统节能改造，鼓励先进照明节能技术的集成优化运用，进一步加强能源管控中心建设。坚决淘汰落后产能，严防落后产能向中西部地区转移；积极稳妥化解过剩产能，强化资源、能源、环保等硬约束，强化行业规范和准入管理。提升照明技术装备供给水平。推动半导体照明节能产业发展水平提升，加快大尺寸外延芯片制备、集成封装等关键技术研发，加

8、快硅衬底LED技术产业化，推进高纯金属有机化合物（MO源）、生产型金属有机源化学气相沉积设备（MOCVD）等关键材料和设备产业化，支持LED智能系统技术发展，加快智能控制等通用技术的推广应用。推进照明节能减排技术系统集成应用。推进区域、城镇、园区、用能单位等照明系统用能和节能。大力发展“互联网”智慧照明，推动建立城市智慧智能系统，推动照明系统优化升级。加快照明节能减排共性关键技术研发示范推广。启动“十三五”照明节能减排科技战略研究和专项规划编制工作，加快照明节能减排科技资源集成和统筹部署，继续组织实施照明节能减排重大科技产业化工程。(3)我国电力消耗量状况据中国国际照明网统计，发达国家照明用电

9、消耗的比重已经占到25%，与之相比，尽管我国经济发展水平相对较低，但照明用电平均每年以15%的速度递增，2007年照明用电达到了3900亿度，占全国电力消费总量的12%以上。进入“十三五”规划时期后，由于各地区工业建设步伐的加快，年照明用电量保持着逐年上升的趋势，电力消耗压力逐年攀升。1.4.项目建设意义智慧城市建设是发展新经济的重要路径选择，智慧城市产业具有广阔发展前景。将智慧路灯作为智慧城市的主要载体，已经在全球范围内达成共识且已有大量的成功应用案例。目前我国上海市主要城区已经完成“多杆合一”改造，深圳、成都、青岛、哈尔滨等多个城市也正在大力推进基于智慧路灯的智慧城市建设工作。路灯智慧升级

10、已经成为一种必然趋势，主要表现在为两个方面：一方面是路灯主要担任的是城市公共照明设备的角色，路灯本身具有天然的地理坐标性质，其分布规律以及覆盖面广特点优势，让其具备了成为公共服务终端载体的条件，比如城市内各类传感器、视频监控、4G/5G基站、一键呼叫、wifi、城市广播系统甚至是充电桩；另一方面，在智慧城市建设大的发展背景之下，城市公共基础设施正普遍走向信息化、联网化，包括智慧路灯在内，还有如物联网井盖、电子水尺等产物，这些都已经在城市间展开了试点应用，未来有望在全国范围内大面积普及，形成规模化的城市信息采集终端，助力各职能部门基于数据有序展开工作，提质增效。各不xxxx城市建设还处于落后情况

11、，个区域模块功能分散，能成片，导致难以统一的缺点，智慧灯杆作为智慧城市的载体及切入口可有效的解决问题，避免城市基础设施重复建设导致资源的浪费。(1)降低路灯能耗、提升照明效果、统筹杆体资源通过对xxx路灯的EMC节能改造，够节省56.1%的路灯电力消耗，同时大幅提升城市照明效果，真正做到节能增效。整合小型路灯杆、监控杆、环境监测杆等多种杆路，并基于智慧灯杆建立城市前端数据采集）功能（如视频数据、气象数据、环保数据、噪音数据、交通数据等，实现多杆合一、一杆多用。这样既能避免重复建设造成的损失，降低城又市路灯、市政设施的运营及维护成本；能提高城市市容市貌的美观水平；还能实现城市大数据管理，为城市治

12、理改善提供数据支撑。接同时，通过在智慧路灯上加装与城市安防有关的设备，入并利用指挥交通、智慧安防等功能模块，强化城市安防体系建设，进一步提高城市安全管理水平，打造更加安全的城市环境。(2)将xxx建设5G+物联网智慧城市，带动5G产业链发展目前，各大运营商已经开始陆续在主要城市进行5G实验网，2019路年将进行规模试商用，2020年正式开始商用部署。灯有着遵循着城市的道路、街道分布的特点，并且具备了“有网、有点、有杆”三位一体的特点，是5G基站的主要载体。车随着5G的商用，将进一步加速360虚拟旅游、无人驾驶、路协同、沉浸式虚拟现实、增强现实等应用。第二章现状及需求分析2.1.xxxx现状2.

13、1.1.照明设施技术老旧，功耗损耗大部分照明设施依然采用高功耗的高压钠灯、金属卤化灯光源，常用功率为100W、150W、250W、400w，未考虑节能效果，光源光衰大、镇流过器功率因数低、常年高能耗运行导致损耗进一步增大，重的照明电费支出造成地方财政紧张。2.1.2.灯具配光差，照明利用率低目前传统路灯光源大多都是向整个空间发光，但实际需求中，需要因路灯照亮的只是行车和行人的路面，此在路灯灯具设计时，为了尽可需能地使灯光均匀并集中地投射到路面上，要使用曲面反射器来收集光线，使其向所需要的方向照射。在光线传播过程中，由于光源的阻挡和反射面的吸收而损失，致使传统高压钠灯路灯的出光效率仅为65%70

14、%，照明利用率很低。2.1.3.照明显色性低，舒适度差现有路灯发光显色指数Ra仅约20。如此差的显色性只能帮助人们察觉道路状况，并不能帮助行人清晰辨别。道路照明的根本目的是在于指为驾驶员和行人提供良好的视觉条件，引他们行进，以便提高交通效率，降低夜间的交通事故和犯罪，同时帮助行人看清周围环境，辨别方向。通过对实地考察，人们在夜间到户外休闲、购物、观光等活动多，良好的道路照明也起到丰富生活、繁荣经济和提升城市形象的作用。2.1.4.设施寿命短，维护跟不上传统灯具的使用寿命应立足于整灯寿命。高压钠灯包括光源、电器附件(主要是镇流器、触发器)和灯具，钠灯的平均寿命35年；线路能否正常运行，直接决定着

15、亮灯率，也影响着城市的形象，目前部分路灯线路陈旧，存在通信、电力、网络线路交叉使用现象，存在一定安全隐患。市政设施管理所维护人员紧张，灯具维护经费少，维护任务重。2.1.5.路灯现状规模统计城区及19个乡镇各个街道共计2335盏路灯存在老旧、损坏、功耗其高等问题，中110w传统钠灯路灯575盏，175w传统钠灯路灯630盏，290w传统钠灯路灯1096盏，60w传统路灯装节能灯34盏，总功率493380w。现状路灯统计(详细统计查看附件）名称光源功率(W)整灯功率(W)数量（盏）总功率（W)钠灯10011057563250钠灯钠灯1502501752906301096110250317840传

16、统钠灯8560342040壳装节能灯合计：23354933802.1.6.信息资源共享不足由于信息化建设过程缺乏统一部署、协同推进的体制与机制尚不完善，导致信息化建设存在孤岛现象；同时，由于缺乏信息化顶层设计，各行业数据标准不统一，信心的互联互通，数据的共享较难实现。2.2.需求分析2.2.1.是城市建设发展和完善城市基础设施的需要，路灯是城市的“眼睛”是城市繁荣文明的象征，是城市物质文明与同精神文明建设的一个窗口。路灯不仅反映着一个城市面貌，时还反映着一个城市科学、技术、经济、文化和政治上发达程度。项目的建设，将完善城市基础设施，极大的方便市民生活。随着人们提高对生活水平及环境质量的要求，城

17、市道路照明和城市建近的夜景照明已经成为城市规划、设和管理中的一项重要工作。年来，把各城市政府都十分重视城市灯光亮化工作，城市亮化工程的建设作为美化城市环境的重要措施。让城市亮起来，美起来，已成为各级领导和社会各界的共识。本项目通过智慧路灯的节能改造，为城市居民休闲、观光、生活提供一个全新的场所。同时也是改善城市环境、美化城市形象、鼓舞民心、发展城市经济的迫切需要。2.2.2.是提高城市形象和安全的需要道路照明的根本目的是在于为驾驶员和行人提供良好的视觉条件，指引他们行进，以便提高交通效率，降低夜间的交通事故和犯罪，同时帮助行人看清周围环境，辨别方向。通过对实地考察，目前整个人们在夜间到户外休闲

18、、购物、观光等活动多，良好的照明条件已成为了人们出行安全以及彰显一座城市良好形象的基本保证。智慧路灯节能改造方案项目可进一步形成有序、灵动、美观、实用具的灯光亮化效果，其采用的LED灯相较于传统照明路灯而言，备无可拟的优越性特征，不仅可以改善、美化夜间环境，同时由于其具备超强的照明特性，对维护夜间居民人身安全、车辆出行安全将起到巨大的作成用。因此本项目的实施将全面提升城市形象和城市安全，为一道亮丽的风景线。2.2.3.是深入贯彻落实节能减排政策的需要“十三五”节能减排综合工作方案指出：以提高能源利用效率和改善生态环境质量为目标，推进供给侧结构性改革，落实节约资源和保加护环境基本国策，以结构性改

19、革和实施创新驱动发展战略为动力，快建设资源节约型、环境友好型社会。目前大部分街区采取传统高功耗的高压钠灯照明方式、由于节能效同果差，常年高能耗运行导致损耗进一步增大，时由于传统高压钠灯自身环保效益较差，给当地的城市建设发展带来了一系列问题。本项目的实施，将高压钠灯更换为LED灯具并加装单灯控制系统。年节能率较传统高压钠灯照明方式节能比将达到57.7%，同时加上年耗电量的减小，当地年二氧化碳、二氧化硫在相对于采取传统高压钠灯照在明方式也将大幅度低下，项目具备良好的生态环境效益，保证节能的同时又做到了减排。符合国家和地区节能减排的政策需求。2.2.4.实现城市智慧照明的需要智慧照明又称智慧公共照明

20、管理平台、智能路灯或智慧路灯，是通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信具技术等，实现对路灯的远程集中控制与管理，有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。本项目的实施，可完成对xxxx主要街道路灯更换为LED灯后并进行打单灯控制系统与集中控制器的加装，造智慧照明控制系统，同时可通，过移动终端控制方式实现对所有路灯进行智能管理从而有助于进一步实现城市智慧照明。第三章项目建设目标3.1.高效的城市管理通过智慧灯杆建设为打造全城一张图、一张网、一个调度中心从而实现整个

21、城市的高效管理。全城一张图：实现全城人口、交通、能耗、税收等信息在一张图上进行管理展示；全城一张网：市民政务事项办理一个入口；水利、环卫、园林、交通、监控、医院、教育等实现数字化、智慧化，并将网络打通，实现信息共享和信息交换、统一管理。统一应急调度：灾害应急、突发事件指挥调度、应急传媒；3.2.民生服务通过集约化、模块化、可扩展化的设计，使路灯成为了信息化设备、城智绿色节能设备、市安全管理设备、能市政监管设备和应急管理设备，数充分整合、挖掘、利用信息技术与信息资源的基础上。实现字生活展现现代康养城市特色：环境监测与数字长廊、交通管控、排污联动，提升环境质量；数字凉亭、便民驿站、智慧跑道、音乐步

22、道增加现代康养特色；全域wifi覆盖、应急求助、游览导航、交通路况，便捷生活；智慧社区：人脸识别门禁、小区智慧安防；监测人群数量、人群密度、识别定位特殊行为人群；通过先进技术提高公共安全系数；3.3.建立基础设施智慧化管理体系实现基础设施远程监控和可视化操作，包括智慧调光、主动报警、设备自动维护、系统管理等，充分利用智慧路灯杆大数据，强化系统安全，在互联网基础上，与城市公共安全系统、城市公共管理系统、城市公共监测系统等实现互联、互通、互动，构建数据采集一张网、分析显示一幅图、决策一令通的智慧化管理体系。3.4.城市智慧化管理提供决策支撑建设的智慧路灯管理平台将城市物联感知设备的数据统一接入、管

23、理、存储。与治安管控平台、公安业务平台、交警业务平台等公共服务平台进行交互，提供多维度数量来源，通过大数据技术进行海量数据分析挖掘以及预测，为公安部门提供决策支撑。城市运营决策辅助：招商引资决策分析、旅游活动策划辅助、城市人群来源分析、市民消费偏好分析、商圈规划等辅助政府进行城市运营分析；交通规划辅助：停车场规划、交通管理规划、人流车流引导规划；市政规划辅助：休闲、娱乐场地规划；城市能耗、水利资源开发等规划辅助。3.5.打造绿色低碳城市，降低成本基于智慧灯杆采集环境传感数据、区域、季节、时段、人流、车流等相关数据，对路灯进行调光与控制，实现按需照明、节能降耗，推进打城市照明的科学管理和绿色节能

24、，造绿色低碳城市。通过智慧灯杆建智设实现政府城市运营成本大幅降低：慧路灯降低管理、能耗成本；智慧环卫、智慧园林、智慧水务、智慧排污监测、智慧交通等降低城市运营人工成本；基于智慧城市建设使市民享受生活成本大幅降低：企业/商户一站式服务，降低办事效率；水电气缴费等便民在线办理。3.6.大数据精准营销通过该项目智慧路灯的建设，采集城市各类的实时数据，通过云、基大数据实现城市互联网的精准广告推广平台，站分析目标客户，整个不同互联网平台，通过广告、搜索引擎、信息广告等为客户提供全方位的推广。大数据精准画像：通过电信运营（移动、典型、联通）大数据标签分类、标签组合、数据挖掘、地域、年龄、职业、性格、喜好等

25、多维度分析，实现精准有效投放；资源统筹：整合微博，微信，抖音，小红书，淘宝直播，站，知乎等新媒体资源，做到全平台无缝覆盖；营销服务：提供新媒体整合营销、新媒体运营、电商代运营服务；创意策划：开展互动话题，深度报道，动感创意，知识专题，网红经纪等创意活动；第四章建设内容及步骤4.1.系统架构图基于智慧灯杆构建“一杆、一云、三平台”体系架构，为xxx打造精细化城市管理典范。1)“杆”：基于智慧灯杆实现相关数据采集、指令执行。包括人脸识别摄像机、LED信息发布屏、环境气象监测、公共广播、公共WiFi、应急求助、车流监测摄像机、人流监测摄像机、智慧照明等。2)“云”：云平台层，实现智慧路灯全部业务逻辑

26、，包括云数据及云应用两部分。云数据，实现设备管理，包括设备配置、查询、诊断、升级等；连接管理，包括数据采集、智慧协议栈、计量鉴权、设备控制等。云应用，实现智慧路灯数据与第三方应用平台数据交互，本项目中涉及与智慧城管/市政、交通业务平台（车流监测数据）、环保业务平台（环境气象数据）及公安业务平台（人脸识别数据、人流监测数据）。3)“平台”：可视化管理决策平台，民生服务平台，新媒体运营平台。4.2.建设步骤基于智慧灯杆的数字xxx项目计划分三阶段开展建设工作：第一阶段：节能改造，建设智慧路灯控制系统；第二阶段：5G智慧路灯；第三阶段：多杆合一；4.2.1.EMC节能改造更换LED灯，建设智慧路灯控

27、制系统，EMC合同能源管理，为二期5G智慧路灯建设打造基设备设施建设基础条件。项目第一阶段为节能改造及智慧路灯试点，对城区街道和19个乡镇街道区域内存在老旧、老旧、损坏、缺失、功耗高等问题的2335盏路灯，采用LED路灯进行替换改造以及后端控制平台搭建。建设周期：3个月。通过对现有路灯资源的勘察进行最优化的资源配置，并选取小部分路灯更换为智慧路灯，以节能改造为主，智慧化改造为辅的方式进行。根据初步统计，目前城区一共有2335盏钠灯路灯，进行LED提升改造和安装单灯控制设备，实现城市智慧照明。节能比达到71.6%，节约年使用电费94.9万元。更换LED灯头同时能够明显增强道路照度，真正达到节能增

28、效的效果。对路灯光源进行优化改造。对路灯光源进行优化改造，建设期总投资约446万元（详见第五章：路灯节能改造投资概算），10年运营期内每年平均运营维护费30，总投资合计746万元。4.2.2.5G智慧路灯项目建设第二阶段为启动5G+物联网的智慧路灯，为三期多杆合一、智慧城市运营建设打造基础条件，智慧路灯作为智慧城市神经末梢，5G+物联网的技术解决方案将为城市智慧运营带来质的飞跃。5G网络计划于2020年正式商用，而其技术特点又带来了城市未来海量微基站的需求，这一需求正好被智慧路灯所满足。4.2.3.多杆合一：智慧路灯+智慧城市运营项目建设第三阶段为全面的智慧路灯建设，在基于第二阶段智慧路灯试点

29、区的基础上全面铺开多杆合一工作。智慧路灯改造工作需城市运营管理各委办局及三大运营商充分沟通协调，由于智慧路灯网络布点依据来源于以上各方的实际需求。图2.多杆合一设计示意图图3.多杆合一功能示意图表1.国内智慧路灯应用情况（截止2018年下半年）智慧城市的本质是解决社会转型期的城市发展中的焦点、难点、重点问题，建成后将对xxxx的产业转型升级、社会治理、民生保障、环境保护、投融资等都有明显的提升，使xxx成为互联网+各项产业发展的先锋城市。通过对相关领域项目的建设，最终实现xxx新环境、新生活、新产业、新模式、新服务的现代化智慧城市。4.3.EMC节能改造建设方案4.3.1.设计原则（1）整体性

30、和开放性的原则在本项目系统设计时将充分考虑系统的稳定性，整体设计规划本项目系统，注重各种信息资源的有机整合；既考虑安全性，同时也考虑具有一定的开放性。（2）可扩展性和易维护性的原则在设计时应具有一定的前瞻性，充分考虑系统升级、扩容、扩充和维护的可行性；并针对本系统涉及用户多、业务繁杂的特点，充分考虑如何大幅度提高业务处理的响应速度以及统计汇总的速度和精度。（3）经济性和实用性的原则系统的设计实施尽最大可能节省项目投资，设计系统性能优良、价格合理，具有较好的性能价格比，设计面向实际，注重实效，坚持实用、经济的原则，充分合理利用现有设备和信息资源，帮助用户节省投资。（4）先进性和成熟性的原则在系统

31、设计时，将充分应用先进和成熟的技术，满足建设的要求，把科学的管理理念和先进的技术手段紧密结合起来，提出先进合理的业务流程；系统将使用先进成熟的技术手段和标准化产品，使系统具有较高性能，符合当今技术发展方向，确保系统具有较强的生命力，有长期的使用价值，符合未来的发展趋势。（5）可靠性和稳定性的原则在设计时采用了可靠的技术，系统各环节具备故障分析与恢复和容错能力，并在安全体系建设、复杂环节解决方案和系统切换等各方面考虑周到、切实可行，建成的系统将安全可靠，稳定性强，把各种可能的风险降至最低。（6）安全性和保密性的原则系统设计把安全性放在首位，既考虑信息资源的充分共享，也考虑了信息的保护和隔离；系统

32、在各个层次对访问都进行了控制，设置了严格的操作权限；并充分利用日志系统、健全的备份和恢复策略增强系统的安全性。4.3.2.方案概述本项目旨在通过节能改造的实施，采用智能LED路灯替换传统灯具并相应改造配电柜、集中控制器、单灯控制器等设备，对原有灯杆、原有设备的防雷接地不予改造，新增配电柜、机房新增设备需布设防雷接地。节能减排的同时实现智慧照明，照度及亮灯率达到国家标准，提高城市的形象和安全，美化城市，做好智慧城市全面发展的桥头堡。4.3.3.详细方案4.3.3.1.智慧照明系统4.3.3.1.1.控制要求路灯控制采用照明智能控制装置控制，即在每个配电箱内装设照明智能控制装置来控制灯具的启、闭，

33、照明智能控制装置存有一年365天日出日落的时间参数，根据季节不同每天自动调节开关灯时间。系统可实现以下功能：（1）可以单独控制任何一盏LED灯的开与关。（2）可以按照定时设置对每盏灯具进行自动控制。（3）可以实现上半夜（19：0024:00）功能照明灯全亮，下半夜（24:00后）灯具50%照明，或者可以根据业主的需求，设置不同的控制方式。（4）当通信中断、出现故障时，控制中心有报警显示4.3.3.1.2.系统组成智慧照明控制系统的设计基于分布式系统的集中管理策略，采用分层结构设计，从逻辑关系上看主要分为三层（前端控制采集、数据处理传输、服务器应用）组成。智慧照明控制系统由上位机管理软件、集中控

34、制器、终端控制器（单灯控制器）组成，集中控制器安装在配电柜内，终端控制器安装在照明终端上。集中控制器通过以太网通信技术或GPRS/NB-IOT无线网络与监控中心进行通信，终端控制器采用LORA通信方式与集中控制器进行通信。集中控制器通过接收、执行、转发系统平台的命令，对每个终端控制器进行控制，达到控制每盏路灯的亮灭及调光，节约电能。并可通过监控终端控制器下的灯具电量信息实现灯具故障报警功能。集中控制器可通过内置DO实现路灯回路控制，通过模拟量、数字量的DI输入端口，可以外接其他设备采集现场的光照、温度等其他信息，并反馈到系统平台，实现对现场的实时监控；同时可以使用手机微信对现场进行监控。智慧照

35、明远程监控系统拓扑图如下所示：智慧照明远程监控系统信息传输示意图如下所示：4.3.3.1.3.前端智能设备配置方案（1）每个单臂LED路灯配置一个单灯控制器（2）每个双臂LED路灯配置一个支持两路独立控制的单灯控制器（3）每根中杆灯配置多个单灯控制器，实现独立控制每个灯头（4）每个集中控制器可控制多个回路4.3.3.1.4.系统特点系统设计具备以下特点：系统采用分布式设计，控制设备之间关系对等，相互独立。系统中控制器和组件损坏，不会影响到其他设备的正常运行，能有效地避免局部损坏而导致系统瘫痪。施工工艺简单，只需对现场回路做简单改造即可实现控制。控制方法灵活，用户可以通过计算机界面或智能手机界面

36、进行控制。上行通讯方式灵活，能同时支持三大公用无线通信网络或以太网。下行通讯多样，可根据不同场景选择不同的通信方式。中心的设计充分考虑安全性要求，采用冗余备份，具有电信级的高稳定性和高可靠性。系统具备良好的扩充性、扩展性和易维护性。4.3.3.2.智能控制系统与非智能控制系统对比4.3.3.2.1.非智能控制系统的局限性配电柜通过时间控制器来进行日常的开灯、关灯操作，不能根据现场的环境进行智能的开关灯操作根据日照时间的不同，需要定期安排人员到现场调整开关灯的时间。因为不能远程操作因此必须要到现场才可以进行。数量多、路程远、效率低。遇到重大节假日、重要领导到访、其他突发自然灾害等重要事件，需要提

37、前、延迟或随时开启路灯的时候，没有办法及时响应。无法提供回路的实时的用电量，无法统计每个回路的用电量情况，从而不能有效的调电量分配，完成既定的节能目标。不能根据路段现场的实际情况来制定有效的节能措施。比如制定：节假日亮灯方案、周末亮灯方案、平时亮灯方案等措施。对于灯具的损坏无法及时的预知，必须通过每日的巡查、或者居民的投诉等才可以获知灯具损坏，而且不能及时的告知灯具损坏的地点。4.3.3.2.2.智能控制系统的优势本智能控制系统支持远程、智能开启、关闭、监控配电柜内的每个回路。可以满足任何时间、任何地点开启路灯多种回路控制模式，支持：经纬度控制、时控、经纬度结合光控、时控结合光控等，可以满足任

38、何情况按照需求自动开启路灯实现远程、智能、实时的电力抄表，实时、快捷的数据查询功能，可以确保数据的及时性、有效性。提供实时用电量报表和专家智能用电量分析，可以知道任何时段的用电量情况。专家分析系统可以提供：按年、按季度、按月、按日分析能耗情况。可针对不同的区域或不同的线路进行能耗对比。可分析每个配电箱的不同阶段、用户电表的电量使用、单位时间能耗等各种情况的数据。可以通过远程、实时、预设等模式控制回路中的任何一盏单灯的开启、关闭、用电量查询、灯具状态、调光等多种功能灯具故障主动上报功能。灯具在使用过程中出现损坏，控制终端可以将灯具故障通过上位机上报给用户，并且可以提供灯具故障的原因，灯杆地址等多

39、种信息。根据路段现场的实际情况来制定有效的节能措施。比如制定：节假日亮灯方案、周末亮灯方案、平时亮灯方案等措施。在即能满足不同情况下的照度需要，也可以节省电力资源、人力资源。可实现对多个地区，多个项目进行平台化精细管理，操作更加便捷，人性化。4.3.3.3.改造规模本项目对城区及19个乡镇内存在老旧、损坏、缺失、功耗高等问题的2335盏高压钠灯路灯，采用LED路灯进行替换改造以及后端控制平台搭建。(1)前端灯具共计替换2335盏高压钠灯路灯，其中2335盏灯具加装单灯控制器，为LED调光恒流源驱动提供远程开关、调光和通讯接口；其中113盏灯需要特殊处理（详见异型灯改造明细）。改造后总功率由49

40、3380w下降至216430w，缩减功率共计276950w，节能比达到56.1%。(2)控制模块控制模块改造涉及新增2335个单灯控制器，261张GPRS数据卡，108台控制箱（内含集中控制器）、153台智能网关。(3)配电柜改造灯具涉及到108个配电柜改造。(4)后端控制中心需新增尺寸为1800*1000*600mm机柜1个，服务器1台，监控计算机1台，交换机1台，3kVA/2.4kW不间断电源1台。应用相关软件模块。4.3.3.4.改造明细4.3.3.4.1.前端灯具改造明细(1)灯具改造通过现场查勘，针对县城内及19个乡镇不同街道、广场等实施相应改造方案，具体改造功率、数量见灯具替换明细

41、表附件：将单挑（捆绑）式灯杆原高压钠灯灯头替换为LED路灯灯头施工流程方案：路灯停电挂牌原灯头拆卸LED灯头安装调试自检竣工验收。单挑落地式灯杆原高压钠灯灯头替换为LED路灯灯头施工流程方案：路灯停电挂牌原灯头拆卸LED灯头安装调试自检竣工验收。双挑等高杆落地式灯杆原高压钠灯灯头替换为LED路灯灯头施工流程方案：路灯停电挂牌原灯头拆卸LED灯头安装调试自检竣工验收。双挑等高杆落地式灯杆原高压钠灯灯头替换为LED路灯灯头施工流程方案：路灯停电挂牌原灯头拆卸LED灯头安装调试自检竣工验收。(2)异型灯灯杆改造方案现有路灯中有部分异型灯灯杆，改造时需加装灯臂。双挑高低杆原行车道灯杆灯臂去掉加装单弯臂

42、并替换为LED路灯施工流程方案：路灯停电挂牌原行车道灯臂拆卸安装新灯臂安装LED路灯灯头调试自检竣工验收。单挑落地式灯杆原行车道灯杆灯臂去掉加装单弯臂并替换为LED路灯施工流程方案：路灯停电挂牌原行车道灯臂拆卸安装新灯臂安装LED路灯灯头调试自检竣工验收。4.3.3.4.2.控制模块改造控制模块改造统计表名称数量单位备注单灯控制器GPRS数据卡路灯控制箱智能网关2335261108153台张台台内含集中控制器等设备4.3.3.4.3.配电柜改造项目涉及108个配电柜改造。如原有配电柜无安装空间，需在柜旁增加一个控制箱（壁挂式在原有柜体旁）保留原有落地式配电柜不拆，但不运行原有控制系统设备，作为

43、冷备用状态。具体改造方式如下：配电柜类型数量现场图改造方式效果图如原控制柜空108间足够安装于原配电柜如原控制柜空间不足新增落地控制柜例如原有壁挂柜新增壁挂柜在旁边在安装一个相同大小的控制柜例如空间不足新增旁边壁在原柜体旁边加装一个挂柜壁挂式控制箱4.3.4.灯控系统硬件部分后端控制中心需新增尺寸为1800*1000*600mm机柜1个，服务器1台，监控计算机1台，交换机1台，3kVA/2.4kW不间断电源1台。序号设备性能要求单数量位1、1800*1000*600mm2、符合ANSI/EIARS-DIEC2972DIN41491;PART1-DIN41494;PART7、GB/T3047.2

44、-92标准;兼容ETSI1机柜标准3、门及门锁六角网孔前门后门个124、材料及工艺脱脂、酸洗、磷化、静电喷塑SPCC优质冷轧钢板5、附加功能静载800KG,防护等级:IP2CPU频率1.9GHz标配CPU数量至少2颗三级缓存至少15MB服务器总线规格不低于QPI6.4GT/s内存容量16G硬盘满足数据存储需要含宽屏液晶显示器处理器不低于I5-6500台13监控计算机内存不低于8G存储不低于1T显卡不低于2G独显台119.5显示器1、额定功率：3kVA/2.4kW2、输入电压范围：(165300)VAC3、与输入同步市电模式，当市电频率超出4不间断电源(4654)Hz范围时，输出频率为50(10

45、.2%)Hz，输出电压波形正弦波，50(10.2%)Hz电池模式台14、超载能力：110150维持30秒钟后输出转为旁路，150%以上维持300ms5.含16节电池及电池箱软件部分平台设计：系统采用为B/S结构，无需客户端软件，直接通过浏览器接入。系统容量：可接入1万个控制箱，100万个灯杆，200万个光源的信息存储量。数据备份：具备数据库备份功能，可以自动、手动备份数据，也可设定备份策略，并可以进行系统恢复功能。平台管理：远程管理：支持区域、分组、独立设备的远程控制，支持设备状态查询及故障报警，通过平台可以直接指派人员到现场处置。故障报警：接收集中控制器的故障信息，通过多种方式下发至维护人员

46、，并支持故障维护工单的派发。数据分析：支持实时数据查阅，周期性（年/月/周）数据汇总及相关的节能率、亮灯率等数据测算。资产管理：支持市政路灯资产的分组、信息查询、归属划分等资产管理模式。系统功能远程开关功能：具备远程开关功能，内部继电器触点容量高达16A。远程调光功能：具备远程调光功能，支持PWM/0-10V输出(需灯头支持调光，预留调光线)。设备管理功能：系统支持对集中控制器、节点控制器进行管理，包括录入、修改、删除查询,更换等功能。分组控制功能：用户可以在平台上把路灯终端可分为不同功能组，以实现群控和组控等多样化控制；分组方式可以在监控中心任意设置。状态查询：对灯具状态进行实时监测，可通过

47、控制系统查询任意路灯运行状态；控制系统可自动、手动巡测、选测控制箱电压、电流、有功功率、功率因数和接触器状态等参数。通过平台，用户可直接观看某一单灯的工作照明状况，也可以看某一线路的整体照明概况。电量数据查询：具备远程电流、电压、功率采集功能，可查询任意某一盏路灯用电电量数据信息。故障报警功能：可实现故障检测、故障主动报警功能。报警方式：报警信息可以通过系统平台实现报警、还可通过手机信息、电子邮件等方式发送给用户。工单派发功能：系统可根据报警内容派发工单，并对处理结果进行记录保存。远程升级功能：可远程带电升级集中控制器及单灯控制器程序，不影响设备正常工作。策略设置功能：可按一年四季日出日落、经

48、纬度，采用时控与经纬度控制方案；支持经纬度偏移开关及调光策略，自动控制任意单灯的开、关灯、调光。系统支持多种策略设置功能，如：全夜灯策略、半夜灯策略、节假日策略、景观灯策略、周策略、特殊策略，可设定不同对象自动执行指定策略。11任务定制下发功能：通过手工录入、批量录入、自动归属等方式进行任务设置，完成任务下发。12数据统计功能：控制系统可支持多种统计内容，包括节能（电能）电统计、用电量报表、终端分析报表、终端故障报表、巡测记录、终端节能、系统节能、电能亮灯率统计表，并以表格或图形的方式展示。13远程管理与维护：系统支持远程访问和数据维护，当用户具有权限时，可以通过WEB进行远程访问和数据维护。

49、14日志系统：系统有详尽的日志记录：系统日志、用户日志、硬件日志，在系统下所有控制操作均记录并存盘。15移动终端控制功能：可以使用Windows、Android等操作系统的电脑、手机及其它平板上网终端设备，通过互联网网络即可登陆路灯智能控制管理系统，实现对所有路灯进行智能管理。16系统可扩展性：智慧照明控制系统采用B/S架构，可提供开放平台接口，可扩展连接其它厂商的智慧城市管理使用的系统、设施、设备，可与智慧城市平台进行对接联网。4.3.5.改造后照明效果对比经现场实勘照度测试，原道路使用钠灯灯具主干道迎宾大道平均照度为18lx，主干道城普大道平均照度为26lx。模拟设计，用LED灯具改造钠灯

50、后道路照明效果极大的提升，主干路迎宾大道平均照度为44lx，主干路城普大道平均照度为46lx。主干路城普大道照度模拟计算图主干路城普大道实测照度图主干路迎宾大道照度模拟计算图主干路迎宾大道实测照度图夜晚钠灯照明效果夜晚钠灯照明效果改造项目高压钠灯替换为LED路灯照明效果图赏4.3.6.设备介绍4.3.6.1.LED路灯4.3.6.1.1.LED路灯简介LED路灯是指用LED灯具制作的路灯，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高、光效高等独特优点，对城市照明节能具有十分重要的意义。4.3.6.1.2.LED路灯替代传统路灯的优势分析我国户外道路照明约占整个照明用电量的30%，

51、与人们生产生活密切相关。LED路灯作为户外照明的重要应用，相对于传统路灯，其优越性如下：LED路灯的寿命是传统高压钠灯的12-25倍高压钠灯使用寿命约8000小时，大功率LED路灯的寿命可达5-10万小时。LED路灯比传统高压钠灯节能50%以上通过实际分析，160、120、70、45wLED路灯完全可替换400、250、150、100w的高压钠灯。因此，LED路灯具备传统路灯无法比拟的节能效益。LED路灯采用的是点光源LED路灯很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题，节能效果显著。LED路灯对光照射面的均匀度可控LED路灯可以做到在目标区域内完全均匀，这也

52、能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费，实现光资源的最大化利用。色温可选（暖黄-冷白）目前LED路灯在保持高光效的同时，色温可以控制在2700K左右。可实现色温暖黄-冷白的交替选择。LED路灯的穿透性传统观点对钠灯比LED灯在雾雨天穿透性更高的认识是存在偏颇的，由于钠灯的光是暗黄色，LED灯的光偏白色，人们在雾中看到的钠灯光源的几率就相对较高。但从显色指数角度上考虑，在雾中的LED灯显色指数可高达65左右，对分辨实物更胜一筹。此外，从光源表面发光强度考虑，集成封装LED灯更具有优势。4.3.6.2.单灯控制器4.3.6.2.1.设备简介单灯控制器为智能路灯节能产品，可以为LED调光恒流源驱动或

53、可调光电子镇流器提供远程开关、调光和通讯接口。4.3.6.2.2.功能简介基础功能：远程控制灯具的开光、调光，其中调光功能需LED灯具电源支持调光；支持故障采集和报警、灯具电参数（电压、电流、功率）监测。定制功能：通过定制加装控制模块可实现以下功能：自运行功能：通过在单灯控制中集成自运行功能模块，可实现当路灯通电、发生通讯异常时，单灯控制器会根据预先设定的方案定时自行开/关灯及调光，确保路灯的正常运行。多种模式控制：根据设定的时间来执行开关灯，可以按照节假日模式、周控模式、日控模式来执行动作。基于经纬度的自动控制功能：通过对单灯控制现场安装位置，可实现根据天黑和天亮实现开关灯和调光。灯杆倾斜检

54、测报警功能：通过在单灯控制中集成灯杆倾斜检测模块，可实现灯杆倾斜检测功能并能实时报警，同时也可根据要求可自动关闭倾斜灯杆的电路。4.3.6.2.3.接线原理图4.3.6.2.4.设备参数根据本项目的要求，本项目选用我司单灯控制器，其详细的技术参数如下表：电压范围频率范围电流范围待机功耗输入电压检测范围电压检测精度电流检测范围电流检测精度有功功率检测精度86-275VAC47-63Hz0-4A4W86-275VAC2%0-4A2%4%调光输出0-10VPWM0-10V12V/1KHz通信信号通信工作频率通信距离工作温度工作湿度存储温度、湿度安全规范耐压环境绝缘阻抗静电放电脉冲群抗扰度浪涌抗扰度范

55、围*灯杆倾斜检测精度阀值注：*号为部分可选型的功能LORA433MHz(调频)1-3KM-25+702090%RH(无冷凝)-4085，1090%RHUL8750，EN61347-1，CLASS2，IP65，UL60950-1I/P-0/P:3.75KVACI/P-FG:2KVAC0/P-FG:0.5KVACI/P-0/P,I/P-FG,0/P-FG:50MAt500VDCIEC/EN61000-4-2Contact4KV/Air8KVIEC/EN61000-4-44KVIEC/EN61000-4-5PowerLine:linetoline4KV全向0.5度自设定4.3.6.3.集中控制器4.

56、3.6.3.1.设备简介集中控制器是智慧路灯照明系统中远程监控的核心产品，主要负责通讯网络的架构和调整，向下收集单灯控制器反馈信息以及传达控制命令;向上与平台通信，接收命令以及反馈相关数据信息。可对照明线路进行回路控制、实时监控线路的电能信息；同时通过LORA或RS485方式与本地的终端进行通信，控制终端的开关灯和调光操作，并接收终端上传的灯具状态和电量数据信息；提供了以太网连接和无线通信，方便客户远程对其进行监控和操作。还可上报多种警报信息，并具有远程升级的功能。本设备采用高性能32位的ARM核微控器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台；整机采用工业级设计，有优良的电磁兼容性和电磁抗干扰性，

57、能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰,且具有较宽的温度适应范围，满足苛刻的工业使用环境。4.3.6.3.2.功能简介(1)能定时或按经纬度线路开关控制，支持单灯或分组开、关、亮度控制。(2)可以通过网络、串行通信口等手段更新升级程序。(3)具有4.3寸彩色触摸屏，支持回路开关和设备状态查询。(4)通过在配电柜中加装电流互感器，可实现过载保护功能。(5)通过配电柜中加装智能电表，可实现用电量数据的读取。(6)通过加装无线通信设备，实现根据井盖监测等。4.3.6.3.3.接线原理图集中器默认端子接线图：4.3.6.3.4.设备参数产品特征支持单相、三相四线制交流电源输入或者外部12V

58、蓄电池直流供电。内置4.3寸彩色LCD触摸屏，无需联网即可本地操作，实现功能设置和调试，简化现场安装部署工作。上行通讯：GPRS/WIFI、10/100M以太网。下行通讯：RS485、LORA。5路开关信号输出（DO）控制功能，可用来控制交流接触器，实现回路控制。4路开关信号输入（DI），可用来检测交流接触器回路状态或门磁开关状态。4路模拟量输入（AI）。控制和数据采集功能：可对终端进行开关调光控制和状态、电能数据的采集；三相电流、电压、功率、电能、功率因数、频率、谐波分析等数据实时采集，采样等级达到0.5S级，电能达1.0S级；节点管理：50MAt500VDCIEC/EN61000-4-2Contact4KV/Air8KVIEC/EN61000-4-44KVIEC/EN61000-4-5PowerLine:linetoline4KV（3）硬件配置项目CPUDRAM数据FLASH内容工业级32位Cortex-M3内核微控制器1024KbFlash、128