景观照明远程控制系统方案.docx

设计方案
北京世安开拓科技有限公司
2014年2月
目 录
1．概述- 2 -
2．设计说明- 3 -
3．自控产品简介- 3 -
4．照明远程控制系统- 4 -
总体设计思想- 4 -
系统框图- 4 -
系统组成- 5 -
系统特点- 6 -
系统功能- 8 -
4.5.1 遥测：即远程了解现场的实际情况- 8 -
4.5.2 遥控：即远程控制现场灯具的开关状态- 8 -
4.5.3 遥信：即现场设备远程报警- 8 -
4.5.4 遥调：即远程对现场设备参数调整、设置- 8 -
1．概述
随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快，城市照明变得越来越重要。城市照明一般分为道路照明和景观照明。景观照明一般用于美化城市、渲染城市气氛，常用于建筑外景、桥梁、广场、园林等。
景观照明灯具的数量越来越大，展示方式越来越丰富，照明灯具的管理复杂度就会越来越高。传统的人工管理路灯的方式，一般人工开关灯、人工巡视来检查灯具是否损坏，难以适应新的需要，同时需要花费大量的人力和物力。
景观照明同时还浪费大量的电能，在节能成为国家基本国策的今天，如何既保证城市美化，又做到节能，是对城市照明管理者提出的新要求。
通过最新的自控和通讯手段，能够实现对景观照明灯具的高效管理，主要功能包括：
l 实现时控（定时开关灯）、光控（依据光线明暗开关灯）、远程手动开关灯的功能。
l 实现照明供电线路短路、断路故障、灯具损坏主动上报。
l 自动切换展示模式。
l 进行照明灯具的能耗统计。
l 采用无线方式通讯，方便施工。
通过以上手段，能够实现对城市照明设备进行高效的管理，同时做到了节能和降低人工成本。
2．设计说明
每个建筑安装一套照明控制器，能控制1～4路回路的开关和监测，内置电源、控制器、通讯模块、电力测量模块、继电器。通讯模块采用无线GPRS通讯方式。控制器内置实时时钟，并存储多组时间表。能够实现自动开关灯、手动开关灯、电压电流监测、故障报警、能耗监测等。本项目配GPRS模块，每年需付通讯费。
监控中心机房采用服务器。用户通过软件能实时监测灯具状态，并随时进行参数修改。用户界面友好、方便，提供通过IE浏览器登录。提供完善的历史数据存储、统计、打印功能。支持多用户认证安全登录。监控中心需支持公网固定IP地址。
3．自控产品简介
本自控产品，采用开放性和模块化设计，支持多种通讯方式，如：以太网，RS485、无线GPRS、Internet等方式。同时，系统采用纯分布智能设计，现场控制器完全独立工作。包括以下产品：
l 组态软件：实现用户通过电脑，采用图形化的方式对现场设备的远程监测和控制。
l 现场控制器：实现对被控设备的实时监测、控制，并提供多种通讯接口。
l GPRS通讯模块，实现基于Internet的远距离无线测控，系统正常使用期间，有通讯月租费.
4．照明远程控制系统

系统采用分布智能设计，现场控制器实现对照明回路的控制和参数采集，控制模式支持时控、光控等。网络架构采用无线GPRS方式，实现最方便的施工、最可靠的控制和最高的性价比。监控中心软件采用图形方式，显示各照明灯具的开关状态和供电回路参数，并实现远程开关灯。

图1 系统框图

照明控制柜：
包括：照明控制器、GPRS模块、GPRS网络SIM卡、电计量模块、温度传感器和控制箱。
照明控制设备功能:
1) 采用工业标准设计，适合室外高温、低温、高湿及雨雪天
气的恶劣环境。
2) 纯分布智能设计，内置多种过滤算法、时钟、虚拟机、时间表、历史记录、报警等高级功能，即使通讯中断，也不影响开关灯。
3) 现场采集照明回路的电压、电流、耗电量、功率因数等信息，出现故障及时报警。
4) 控制器内部采用面向对象的软件架构，支持现场二次编程，满足客户个性化要求。
5) 支持照明节电装置接入系统。
6) 可接入照度传感器，根据现场照度决定是否开灯。
7) 支持多种模拟量、开关量输入和输出，同时支持RS232方式与现场照明设备通讯。
8) 从1路到4路，多种系列产品，方便用户选型和降低造价。
9) 本项目控制器与服务器通讯方式主要采用GPRS方式。

中心控制室：
服务器（带显示器）、平台软件、短信猫打印机。

l 高度集成的模块化设备结构
系统采用了通用化、系统化、技术成熟可靠的标准软件、硬件模块化结构设计。可根据实际工程需求以最具经济性的配置实现系统功能集成，同时完全支持系统在多期建设时对功能和容量的扩充，具有足够的灵活性、开放性、兼容性和可靠性。
l 可靠的远程无线通讯平台
本系统的远程无线通讯采用移动运营商（中国移动或中国联通）的GPRS和短信SMS网络平台，具有以下优越性：
Ø 网络覆盖范围广。无论在城市的任何位置，都处于移动运营商提供的高质量无线通讯网络覆盖范围。即使处于两个城市，也可以通过普通手机或监控中心软件监控照明设施，根本不用考虑网络覆盖范围显示。
Ø 网络可靠性高。移动运营商提供的可靠通讯和强大的故障恢复处理能力是任何一个自建远程无线通讯平台所无法比拟的。
Ø 建设、运行费用低。利用成熟的移动运营商传输平台可不比建设造价高昂的专用无线输出设施，并且可得到自建无线通讯平台所无法得到的高覆盖性和高可靠性。在获得优越性能的同时运行费用却十分便宜，基本每个照明配电箱每月10-20元人民币通话费即可满足应用。
l 灵活的照明时段、场景设置
每个夜景照明载体在照明场景方案设计上基本按照重大节假日、一般节假日、平日等方式以达到不同的照明效果，这些照明效果的实现是通过开关不同的照明回路来实现的。本系统可以任意设置各组照明回路的开关，以达到实现设计上不同照明场景的需要。
本系统还可以根据需要预置不同时段进行不同照明场景的编程设置，并可随时进行调整。如可以设置2009年8月30日至2009年10月30日的19：00至23：00执行重大节假日照明场景；也可以设置每周五、周六的19：00至22：00执行一般节假日照明场景；还可以设置为随本地区日落时间开灯，以节约电能。
这些照明时段和场景的设置都可以通过远程无线方式统一进行，克服了普通时间继电器控制方式需要人工去逐个照明载体配电箱操作设定的不便。充分体现了集中远程控制的便捷性。
l 实时、详细的电气参数监测和告警
本系统专门针对夜景照明工程设计了电气参数监控模块，可实时监测无线模块的信号质量，配电箱当前温度，三相电压，三相电流，当前电量的电气参数。在控制的同时有电气参数的反馈，能更直观的掌握照明设施运行情况。
本系统可只能分析当前工作状态对应的正常电气参数，当照明设施电气参数不正常时（如某一照明回路跳闸，某一照明回路过电流等）及时告警。可充分保证配电设备的安全运行，并可根据告警数据及时进行相应设备的维护，保证照明设施完好率。
l 直观、便捷的中心监控软件
本系统采用了习惯于Windows风格的树状结构和拓扑结构的直观软件图形界面显示各照明载体的状态。将各照明载体关灯、临时开灯、定时开灯、定时关灯、告警及故障状态一目了然显示出来，操作管理人员可以直观的掌握当前整个系统的运行情况。
操作管理人员可快捷的通过定时界面对全部照明载体、某条街道的照明载体、某个照明载体进行统一快捷的远程照明场景和时段的设置。当操作管理人员不在监控中心时，也可通过手机进行以上的设置操作，强化了用户管理的时效性和便捷性。

4.5.1 遥测：即远程了解现场的实际情况
在监控中心通过软件，或通过过手机，实时了解现场照明设备开关状态。
l 采集照明回路的电压、电流、功率、耗电量等信息。
l 自动计算系统的亮灯率。
l 采用先进的智能采集、自动上报的方式，提高了系统反应实时性，同时降低了网络流量。
l 监控中心服务器存储长期历史记录，供用户查询。
l 内置能源管理模块，实现能源使用的精细计量、分析、预测，并结合当地使用规律，得出优化后节能控制模式，实现系统节能。
4.5.2 遥控：即远程控制现场灯具的开关状态
l 用户在监控中心可手工开关灯，可对照明模式进行切换。
l 可采用时间表策略自动开关灯，支持周策略、假期策略等。
l 可根据光照度自动开关灯。
l 以上三种方式可组合使用，达到最优的控制效果和节能效果。
4.5.3 遥信：即现场设备远程报警
l 设备故障自动报警。
l 电压、电流超上下限报警。
l 内置智能消抖算法，杜绝误报。
l 故障发生后，主动向监控中心值班人员、手机等同时报警。
4.5.4 遥调：即远程对现场设备参数调整、设置
使用值班工作站可调整现场设备的所有参数，无需去现场，节约人力、物力，提高工作效率。
4.5.5 遥视：即远程视频监控系统：
l 能在监控中心实时看到现场建筑和桥梁的亮灯视频效果。
l 具有视频录像功能，可以对现场视频进行拍照录像
l 当发生报警时可以自动对现场进行录像
l 通过视频巡检，代替现场人工巡查。
l 一个现场视频点可监测多个照明设备，同一照明设备可被多个视频点监测。