城市照明智能控制管理系统介绍

城市照明智能控制管理系统介绍第一页，共40页。

城市照明智能管理系统由监控应用层、监控服务层、网络层及执行层组成。系统拓扑部署图执行层中继路灯开关箱单灯监控末端监控终端单灯监控末端电力载波/ZIGBEE中继路灯开关箱单灯监控末端监控终端单灯监控末端电力载波/ZIGBEE第二页，共40页。监控应用层第三页，共40页。监控应用层监控应用层即监控管理中心，是整个系统的核心部分。灯光监控主机、数据库服务器、无线接入设备、短信息模块、显示系统、高清电视墙、平板电脑等业务展示系统组成。监控管理中心通过网络运营商架设带有固定IP地址的光线网络和无线网络（GPRS/CDMA），实现了与所有现场设备前端的通讯和数据传输。可通过工作站、笔记本、智能手机、移动终端设备与系统服务端连接，实现对系统的实时监控和管理。第四页，共40页。监控应用层设备清单设备名称数量备注灯光监控主机≥1必备数据库服务器1可选（视系统大小）无线接入设备1必备短信息模块1可选（视功能选择）显示系统≥1必备高清电视墙1可选平板电脑1可选（视功能选择）第五页，共40页。监控管理中心效果图第六页，共40页。监控服务层第七页，共40页。监控服务层即城市道路照明监控管理软件最终所有的功能都将在这个软件上作为操作界面，具有：数据采集，状态检测、故障报警、数据统计、数据查询、故障统计、开关灯统计以及系统参数设置、管理权限参数设置、数据查询、远程升级的功能第八页，共40页。“四遥”功能——把路灯集中控制的“四遥”功能延伸到单灯，对每盏路灯的运行状态进行全自动的监控。遥控遥测遥信遥调第九页，共40页。遥控：远程控制一盏灯，奇偶数、自定义分组、分区全区的路灯第十页，共40页。遥测：远程测量路灯开关箱及每盏路灯的电气参数，如：电流、电压、功率因素、亮灯率等；第十一页，共40页。遥信：设备故障信息和自诊断信息实时自动回传,便于管理部门及时处理；遥调：根据时间、经纬度和照度远程对带有节能模块的监控终端或具有智能接口的自身带有调光功能的灯具进行调光，实现节能最大化。第十二页，共40页。查询统计——监控终端按照年、月、日进行查询、统计；状态查询——监控终端的电压、电流、亮灯率等运行情况进行查询；故障查询——对历史故障、登陆信息进行查询和打印；显示多样化——列表、曲线、柱形、饼形等。智能运行——将预设好的策略输入系统后，系统将会自动执行指令，无需人工操作，方便且效率。数据存储——现场监控终端运行时会将所有数据（电流、电压、功率因素、亮灯率等）存储在本机上并自动将数据备份在服务器上，数据保存可达10年以上。第十三页，共40页。权限管理功能——可划分等级，设定有自己的密码及值班记录，只能完成权限范围内的操作，权限范围以外的操作将被屏蔽禁止；同时监控系统将记录每个登陆的操作人员所有的操作信息。页面权限管理——不同页面有不同操作权限;第十四页，共40页。远程在线升级功能——当用户有功能需要修改或者增加时，监控中心通过GPRS或3G对监控终端进行升级，减少人员到现场处理，节约人力物力，实现节能减排。第十五页，共40页。曲线报表——生成电流、电压、电能、各种开关量信息、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表，以供管理者决策。第十六页，共40页。地图指引——在地图上直观体现路灯开关状态、故障情况、亮灯情况、节能效率。第十七页，共40页。故障报警功能—准确的故障报警，实现终端故障、停电告警故障等，在系统发送短信报警到值班人员手机号码上。第十八页，共40页。记忆功能——中心糸统有故障时，终端能按最后一次的控制模式自动工作，终端有故障，未端也能按最后一次的模式工作，确保糸统能工作。扩展功能——预留标准的数据库接口，与其他智能化平台进行无缝对接，为今后的系统升级改造提供了便利。无人值守功能——可通过短消息模块发送报警信息到指定工作人员的手机上，可发6台手机。第十九页，共40页。远程异地监控——领导或工作人员在外地出差，或在户外工作时，随时随地能访问监控情况，对路灯进行控制。

第二十页，共40页。能耗管理功能——对每个照明设施对象进行按照日、月、季度、年的电能使用情况统计，便于管理和决策。第二十一页，共40页。专家分析系统——为领导挖掘节能减排潜力、实施节能减排项目、完成节能减排约束性指标提供统计、分析功能和决策依据。以保障城市公共安全、实现照明节约用电，提高城市照明设施现代管理水平和科学手段。第二十二页，共40页。设备名称数量备注城市道路管理软件（windows版本）≥1必备城市道路管理软件（APP）1可选（视功能应用）监控服务层软件清单第二十三页，共40页。通讯层第二十四页，共40页。通讯方式：监控管理中心采用光纤接入，配置固定IP地址实现无线通讯（宽带4-10M）；监控管理中心与集中控制器间采用中国移动GPRS或中国电信CDMA搭建的通信平台进行数据交互（按流量向运营商付费）。（第一层网络）集中控制器与单灯控制器之间采用电力载波或Zigbee无线通信（第二层网络）。报警信息可通过手机短信方式，发送到相关人员的手机上（按流量向运营商付费）。第二十五页，共40页。执行层PLC与Zigbee混合组网应用PLC独立组网应用Zigbee独立组网应用第二十六页，共40页。通讯方式优势分析PLC电力载波利用现有的电缆，不需单独布线即可实现单灯的智能控制；Zigbee\433MHZ\475MHZ无线通讯用户不需单独布线即可实现单灯的智能控制；适合于风能和光能互补的路灯灯具，无线通讯方式在新能源灯具中占有优势。第二十七页，共40页。路灯开关箱内的集中控制器、灯具内的单灯控制器等设备组成，对全区域照明设施实现单独控制、运行数据采集、调光以及温度检测等功能。执行层组成PLC与Zigbee混合应用示意图第二十八页，共40页。单独Zigbee可靠的组网技术短距离结合远距离组网传输执行层组成Zigbee组网应用示意图ZIGBEE短距离单灯控制器ZIGBEE远距离单灯控制器集中控制器

数据通讯可靠

减少网络延时组网传输稳定第二十九页，共40页。单PLC组网技术集中控制器与单灯控制器需要在同一变压器下才能通讯。执行层组成PLC组网应用示意图第三十页，共40页。集中控制器负责远程控制命令转发，单灯控制器信息的采集，本地异常情况告警等，实现路灯“五遥”控制。集中控制器第三十一页，共40页。本地控制：可脱离监控主机独立运行,在监控主机不能正常运行时根据集中控制本地保存的运行参数保证照明系统的正常工作；通过无线网络方式与监控主机组成监控网络；通过同步传输方式,实时采集集中控制器下属各单灯控制器的系统参数,包括电压,电流,开关状态等；转发远程控制指令,使远程设备（手机等）可对单灯控制器进行远程操控；永久存储本集中控制器下属各单灯控制器的系统参数；检测本地终端各种开关状态及电参量,如门禁,空开状态,停电状态,三相电压电流,功率,功率因数等；本地集中控制器异常状态及单灯控制器异常状态报警,电缆故障报警等集中控制器功能第三十二页，共40页。分级管理，减少信号拥堵（可脱机运行）集成多个模块，包含路灯集中监控、单灯监控、景观灯监控等）同时支持连接多平台支持多个运营商同时使用具有经纬时控功能支持软件远程在线升级根据目前的网络情况建议一台集中控制器下属管理200台单灯控制器比较适合。集中控制器优势第三十三页，共40页。单灯控制器第三十四页，共40页。独立运行，分时段调光；采集LED灯具的电压、电流、功率、功率因数等电参数；开关灯,调光等信号（支持PWM和0-10V）；检测灯具状态和故障；远程在线软件升级。单灯控制器功能第三十五页，共40页。单灯控制器的优势采用有线（电力载波）与无线(Zigbee\433MHZ\475MHZ)相结合方式，弥补在实际应用中各自缺点。单灯模块实行远程在线升级功能，减少人力浪费。使用有线网络和无线网络自组网模式，具有最优路径传输功能，达到通讯时间最短。实时检测单灯的运行状态：电压、电流、功率、功率因数、灯具使用时长；LED灯具,提供PWM调光控制，实现无极调光，达到节能目的；预留RS485通讯接口。第三十六页，共40页。单灯控制器与LED灯具之间的调光接口0-10V调光接口

0-10V是一模拟方式的灯光控制标准。实际上是改变一个0～10V的电压信号，从而控制灯光亮度。现有2种0-10V控制标准，二者不能兼容。起初0-10V控制用于剧场的，照明控制台为连接的调光模块调光通道提供单独0-10V输出信号，另外一种0-10V控制用于日光灯驱动器。现在流行于LED驱动器。按照标准当控制信号在10V时驱动器输出应该是100%，通过控制器调小0-10V信号，光线将减小，当信号<1V时光线为最小，有些驱动器将会OFF。另外标准60929中考虑了控制系统的电流容量问题，规定各驱动器0-10V信号输入端消耗电流<2mA，意味着一个50mA的控制器可以控制25个驱动器。第三十七页，共40页。单灯控制器与LED灯具之间的调光接口PWM调光接口

PWM（脉宽调制）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。第三十八页，