光宇錦業(yè)（武漢）智能科技有限公司9/溆浦縣智能照明監(jiān)控系統(tǒng)方案

光宇錦業(yè)（武漢）智能科技有限公司9/溆浦縣智能照明監(jiān)控系統(tǒng)方案目錄1、溆浦縣同智慧照明的關(guān)系 22、經(jīng)濟效益和社會效益分析 32.1經(jīng)濟效益 32.2社會效益 33、設(shè)計思路與原則 43.1.可靠性和安全性 43.2.可擴展性及前瞻性 43.3.科學(xué)性和實用性 44、系統(tǒng)設(shè)計方案 64.1系統(tǒng)設(shè)計原則 64.2系統(tǒng)架構(gòu)圖 74.3監(jiān)控系統(tǒng)云平臺 84.3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計 84.3.2軟件功效設(shè)計 84.4前端系統(tǒng)設(shè)計 134.4.2集中控制器 134.4.3單燈控制器 175、售后維護方案 191、溆浦縣同智慧照明的關(guān)系溆浦縣位于湖南省的西部，懷化市的東北面。總面積3438平方公里，地理坐標(biāo)在東經(jīng)110°15′-111°01′、北緯27°19′-28°17′之間。溆浦縣處在雪峰山主峰的北向伸延地區(qū)。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，在地區(qū)上介于雪峰山北端安化多雨低溫中心與湘西高溫干旱少雨的麻陽盆地之間，氣候含有亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候的共同特性，也有光熱并豐，雨水充足，光、熱、水基本同季，時空變化大，各季分布不勻，小氣候多樣，垂直差別大，立體氣候明顯的地方特點。氣候的多樣性，對于溆浦縣照明管理部門單位提出了更高的規(guī)定。照明作為溆浦縣公共事業(yè)的一小部分，隨著當(dāng)代都市的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，對都市美化規(guī)定也提高了，不僅需要公共場合的綠化，對都市夜間照明的需求也日益完美了。規(guī)定我們把夜間照明的體現(xiàn)放到重要位置，在夜晚展示自己獨有的魅力，建設(shè)富有本地區(qū)特色的都市夜景效果。智能、先進、有效、安全、可靠的照明監(jiān)控系統(tǒng)能夠使照明管理部門對路燈、景觀燈、樓體亮化集中統(tǒng)一管理，實時掌握照明燈具的運行狀態(tài)，提高社會效益和經(jīng)濟效益。本系統(tǒng)是一種以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以控制中心為核心，以終端控制器為重點，以通訊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)為紐帶，綜合無線通信網(wǎng)絡(luò)、計算機控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)，以先進的計算機技術(shù)為保障的程序化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能控制系統(tǒng)。通過此系統(tǒng)，可有效管理路燈、景觀亮化、樓體亮化系統(tǒng)的運行，為溆浦縣美麗的夜景又增添一道風(fēng)景。2、經(jīng)濟效益和社會效益分析2.1經(jīng)濟效益2.1.1完善智慧網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)智慧照明系統(tǒng)建設(shè)運用遍及都市各個角落的路燈桿來實現(xiàn)：都市基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)無死角覆蓋、充電樁便于綠色節(jié)能汽車技術(shù)的推廣、電子信息公布平臺便于民生信息的公布。2.1.2實施節(jié)能減排智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)本地實際狀況合理調(diào)節(jié)每盞路燈的照度及功率。真正實現(xiàn)精確調(diào)光，從而實現(xiàn)節(jié)能減排，減少資源浪費。2.1.3提高維護效率，減少費用支出系統(tǒng)建成后，照明設(shè)施發(fā)生故障會主動告警，不需要管理單位差遣人員進行巡邏排查。由“人找故障”轉(zhuǎn)化為“故障找人”大大減少人員車輛等運維開支。2.1.4延長亮化設(shè)施壽命設(shè)立科學(xué)合理的亮燈模式、調(diào)光模式和組合模式，使得燈具工作在交替照明、非滿功率照明模式下，有效延長照明設(shè)施、燈具壽命。2.2社會效益系統(tǒng)建成后，可在地圖上直接顯示照明設(shè)施的位置、數(shù)量等信息，使管理人員足不出戶就可實時掌握照明設(shè)施的狀況。將傳統(tǒng)的開關(guān)控制照明燈具轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑墓芾?，使高素質(zhì)的管理意識用于系統(tǒng)，以確保照明的質(zhì)量，同時也大大減少了人的參加。智慧照明系統(tǒng)建成后，可實時監(jiān)控亮燈率，減少管理單位的投訴率、改善都市光亮環(huán)境，進一步改善溆浦縣投資環(huán)境、提高都市夜晚安全性，減少因照明盲點而造成的都市犯罪、實現(xiàn)“十一五”減排目的，建成資源節(jié)省型社會做奉獻。3、設(shè)計思路與原則3.1.可靠性和安全性都市智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理整個都市的照明亮化，因此對于安全性和可靠性有著極高的規(guī)定。軟件設(shè)計方面：系統(tǒng)建成后，為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，平臺對數(shù)據(jù)在傳輸過程中采用加解密的技術(shù)。同時，中心服務(wù)器軟件含有防數(shù)據(jù)誤刪除機制和完善的數(shù)據(jù)備份、容錯方法。硬件設(shè)計方面：系統(tǒng)涉及的現(xiàn)場硬件產(chǎn)品通過規(guī)模應(yīng)用實踐驗證，含有極高的可靠性，特別是抗高溫環(huán)境和惡劣電磁環(huán)境含有異常突出的體現(xiàn)。顧客操作者方面：不同的區(qū)域能夠設(shè)定不用的管理者權(quán)限，每個管理者權(quán)限的操作內(nèi)容、功效模塊能夠分別定義。3.2.可擴展性及前瞻性系統(tǒng)架構(gòu)采用模塊化，多層級設(shè)計，考慮后續(xù)智慧平臺的發(fā)展，能夠?qū)⒄麄€市、整個省、整個國家的照明系統(tǒng)納入統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。監(jiān)控平臺隨著業(yè)務(wù)需求的變化和擴展，通過布署，使得擴展升級均非常方便且不必變化現(xiàn)有設(shè)備的狀態(tài)。系統(tǒng)總體的規(guī)劃能支持多個設(shè)備的接入及不同的操作系統(tǒng)環(huán)境，允許將來變化操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境。本設(shè)計未涉及安全的部分采用開放合同原則，使得不同的廠商生產(chǎn)的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)兼容；同時在通信接口方面，均按通用的規(guī)范和原則進行設(shè)計，從根本上確保了系統(tǒng)良好的可擴展性。3.3.科學(xué)性和實用性該系統(tǒng)在計劃建設(shè)時就嚴(yán)格實施實用優(yōu)先的設(shè)計原則，依賴先進技術(shù)組建復(fù)雜系統(tǒng)，最背面對顧客的卻是非常生動直觀的軟件界面和十分簡潔明了的硬件模塊單元。3.3.1.設(shè)備工作環(huán)境都市智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)所使用到的硬件產(chǎn)品全部按照工業(yè)級的原則進行設(shè)計，全系列產(chǎn)品的工作溫度滿足：-40℃--85℃，工作濕度適應(yīng)性：5%~90%，能夠確保設(shè)備在極端環(huán)境下可靠穩(wěn)定的運行。3.3.2.產(chǎn)品防水防塵等級集中控制器含有IP54的防護等級，加之安裝于相對封閉的開關(guān)控制箱內(nèi)，對濕度、揚塵等，均含有一定的防護，能夠滿足現(xiàn)場環(huán)境需求，設(shè)備終端含有IP67的防護等級。3.3.3.防雷擊浪涌功效監(jiān)控照明管理設(shè)備均在戶外使用，因此對于設(shè)備的防雷擊、浪涌功效就有極高的規(guī)定。監(jiān)控系統(tǒng)使用到的硬件設(shè)備均含有6KV以上的防雷擊功效，能夠在極端環(huán)境下對設(shè)備起到保護。3.3.4.系統(tǒng)通訊方式考慮到無線通訊技術(shù)的成熟性和應(yīng)用穩(wěn)定性，系統(tǒng)通訊方式擬采用公網(wǎng)2G/3G/4G通訊方式，監(jiān)控中心光纖專線接入，配備固定IP。3.3.5.電能能耗統(tǒng)計集中器自帶電表功效或者外擴，在系統(tǒng)內(nèi)進行精確的統(tǒng)計并形成報表（也能夠EXCEL報表形式打印輸出），可供管理者進行能耗分析。3.3.6.地理信息系統(tǒng)本系統(tǒng)將會以本地都市地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)平臺，進行軟件系統(tǒng)平臺的開發(fā)，將照明信息與都市地理信息有機結(jié)合，將多個燈具、電纜、回路走向、配電柜、各監(jiān)控點的實施動態(tài)等信息采集起來進行集中管理、分析、查詢，為管理人員提供實時的可視化信息。3.3.7.監(jiān)控前端設(shè)備可擴展性集中控制器預(yù)留有豐富的擴展空間，能夠擴展接入多個應(yīng)用：能夠外接智能電表，實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表；能夠擴展接節(jié)能調(diào)壓設(shè)備，實現(xiàn)對節(jié)能系統(tǒng)的調(diào)控；能夠擴展電纜防盜告警系統(tǒng)，實現(xiàn)全天候電纜防盜監(jiān)視；能夠擴展遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙視。4、系統(tǒng)設(shè)計方案4.1系統(tǒng)設(shè)計原則本系統(tǒng)建設(shè)嚴(yán)格遵照和執(zhí)行國家有關(guān)智能化監(jiān)控系統(tǒng)軟件硬件集成的規(guī)范和原則，方案的根據(jù)是系統(tǒng)實施所涉及的技術(shù)原則和規(guī)范；產(chǎn)品原則和規(guī)范；工程原則和規(guī)范；驗收原則和規(guī)范等必須符合中華人民共和國有關(guān)條例及規(guī)范：《都市照明管理規(guī)定》住建部令第4號《都市夜景照明設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T163-）《信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)層安全合同》（GB/T17963-）《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50339-《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》(GB50174-）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》(GB50343-)《智能建筑設(shè)計原則》(GB50314-)《防盜報警控制器通用技術(shù)條件》(GB12663-)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16-)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》(GB50311-)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-)4.2系統(tǒng)架構(gòu)圖系統(tǒng)采用三層架構(gòu)：應(yīng)用層：即系統(tǒng)監(jiān)控中心。運用計算機系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)解決、控制、WEB服務(wù)。中心通過光纖以及NB-IOT網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對前端設(shè)備的控制，監(jiān)控中心將現(xiàn)場狀況、數(shù)據(jù)報表進行反映和顯示，以供顧客進行管理和決策，顧客還可通過Internet訪問監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件，進行遠(yuǎn)程操作與控制。通訊層：由移動或聯(lián)通等運行商的光纖和無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，實現(xiàn)前端設(shè)備與應(yīng)用層的數(shù)據(jù)傳輸。執(zhí)行層：照明前端由單燈控制器以及配套的可調(diào)光源驅(qū)動電源構(gòu)成，實現(xiàn)對路燈的控制、運行數(shù)據(jù)的采集、故障查詢等功效。4.3監(jiān)控系統(tǒng)云平臺4.3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件以大數(shù)據(jù)、云平臺為設(shè)計基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上采用B/S架構(gòu)的系統(tǒng)商業(yè)級公司應(yīng)用軟件，并且采用模塊化構(gòu)造。該系統(tǒng)重要應(yīng)用于都市智能照明，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，是為照明管理和維護工作量身定做的一套智能監(jiān)控和管理軟件，它集通訊、信息管理、電氣組態(tài)控制為一體。4.3.2軟件功效設(shè)計1）支持多主題切換云平臺系統(tǒng)針對不同場景需求設(shè)計了多個人性化的場景風(fēng)格可供顧客選擇。顧客在場景切換之后不影響平臺其它功效需求。2）支持照明地理信息系統(tǒng)（GIS）云平臺系統(tǒng)采用GIS地理信息技術(shù)接入高德電子地圖，按照照明設(shè)施的現(xiàn)場實際地理信息狀況以及照明設(shè)施分布狀況，建成一種實時的、可視化的地理信息服務(wù)平臺。將各監(jiān)控點的實時動態(tài)信息顯示在區(qū)域電子地圖上，并將收集到的信息錄入數(shù)據(jù)庫中，建立起完善的照明基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)照明設(shè)施的數(shù)字化管理，并將采集起來進行集中管理、分析、查詢，為管理人員提供實時的可視化信息。3）支持設(shè)備按照經(jīng)緯度定位、錄入功效終端設(shè)備能夠根據(jù)現(xiàn)場實際的經(jīng)緯度通過手機掃碼進行錄入，在GIS地圖上能夠根據(jù)錄入的經(jīng)緯度自動放置并且自動關(guān)聯(lián)終端設(shè)備上層設(shè)備。4）調(diào)光方略可視化調(diào)配系統(tǒng)支持方略調(diào)配，顧客可任意切換任務(wù)模式。終端設(shè)備支持固定時長調(diào)光及固定時間調(diào)光方式，單個終端設(shè)備可支持十條調(diào)光任務(wù)。5）系統(tǒng)報警功效系統(tǒng)支持實時預(yù)警功效及歷史預(yù)警功效。每項報警都可查詢預(yù)警終端位置并且地圖聯(lián)動定位現(xiàn)在設(shè)備位置。6）并行檢索設(shè)備/位置云平臺系統(tǒng)支持終端設(shè)備及都市地點位置并行檢索，檢索成果終端優(yōu)先排列。7）電參數(shù)查詢統(tǒng)計功效可對終端任意時間段自動采集、統(tǒng)計、打印有關(guān)數(shù)據(jù)（如：用電量等）。能夠?qū)K端任意定時數(shù)據(jù)和年、月、日統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行查詢，顯示的表格、曲線圖、直方圖均可按照Excel等格式進行保存或打印。能夠?qū)θ我庖惶斓膶嶋H開關(guān)燈時間、當(dāng)時的照度值和日出日落時間等統(tǒng)計進行查詢，顯示的表格、曲線圖、直方圖均可打印，并含有導(dǎo)出Excel表格進行分析功效。4.4前端系統(tǒng)設(shè)計4.4.1.前端系統(tǒng)構(gòu)造智能照明前端系統(tǒng)由集中控制器、單燈控制器構(gòu)成；集中控制器通過2G/3G/4G與云平臺進行通訊；單燈控制器通過：NB-IOT方式進行通信和數(shù)據(jù)采集；4.4.2集中控制器集中控制器是我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的最新一代都市路燈照明監(jiān)控終端，是路燈亮化智能監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，設(shè)備安裝于配電柜或者控制柜內(nèi)部，它承當(dāng)著與監(jiān)控管理中心的雙向數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)回路控制、數(shù)據(jù)采集、異常告警、亮燈模式控制、智能自檢、能耗統(tǒng)計等功效；集中控制器是承上啟下的設(shè)備，通過集中控制器，監(jiān)控管理中心可發(fā)送和接受各類監(jiān)控指令，讓照明系統(tǒng)的管理更加智能和精確。4.4.2.1.設(shè)備供電規(guī)定集中控制器含有三相供電能力，并且內(nèi)裝有不間斷電源，含有斷電運行功效。同時能在供電線路斷電、缺相時及時報警，使管理方在第一時間獲知并搶修；集中控制器含有電池自動充電、過放電保護功效。4.4.2.2.通信方式集中控制器同監(jiān)控中心采用2G/3G/4G通訊方式，優(yōu)點為高效、穩(wěn)定。4.4.2.3.用電量數(shù)據(jù)采集集中控制器內(nèi)置三相電表模塊，能夠?qū)崟r能監(jiān)測配電柜的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等多個電參數(shù)，并自動生成用電量報表和用電分析報表。4.4.2.4.設(shè)備保護集中控制器含有過流，過壓，防水，防雷，抗干擾等自我保護功效。同時含有較高的內(nèi)部參數(shù)保護，確保終端運行的可靠性和穩(wěn)定性。4.4.2.5.獨立運行當(dāng)集中控制器與監(jiān)控指揮中心管理系統(tǒng)或通信線路發(fā)生故障時，集中控制器會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序自動運行，確保照明系統(tǒng)的正常運行。4.4.2.6.集中器數(shù)據(jù)解決性能采用先進的ARM9芯片，解決主頻不低于180MHz；集中控制器采用嵌入式LINUX多任務(wù)操作系統(tǒng)。4.4.2.7.控制功效系統(tǒng)可對燈光照明進行分組、定方略、定時或人工遠(yuǎn)程開/關(guān)；對系統(tǒng)監(jiān)控的照明設(shè)施能分批依次開/關(guān)，以減少同時開/關(guān)對供電設(shè)備不利影響；集中控制器含有遠(yuǎn)程、就地控制啟動、關(guān)閉線控回路功效，含有就地操作面板。4.4.2.8.自動報警功效實現(xiàn)多個異常狀態(tài)的主動報警功效：當(dāng)采集的電流、電壓超出設(shè)定閥值或亮燈率過低時能自動報警；當(dāng)白天亮燈或晚上熄燈時自動報警。當(dāng)發(fā)生外人打開配電箱門時能自動報警；當(dāng)供電線路停電、缺相時能自動報警,并含有一定的應(yīng)急解決能力；集中控制器含有漏電報警功效。4.4.2.9.程序遠(yuǎn)程更新集中控制器支持通過上位機直接遠(yuǎn)程升級功效；集中控制器能夠通過U盤在現(xiàn)場直接升級。4.4.2.10.遠(yuǎn)程抄表功效集中控制器自帶RS485接口，內(nèi)置國網(wǎng)智能電表的97版和07版的485合同，因此能夠遠(yuǎn)程讀取智能電表的數(shù)據(jù)，并且形成數(shù)據(jù)表格。4.4.2.11.集中器接線圖4.4.2.12.重要技術(shù)參數(shù)▲設(shè)備外殼采用國家電表原則外殼材料PC+10%GF4U▲帶液晶顯示功效▲工作溫度范疇：-40℃～+85℃▲寬電壓：96V-500VAC輸入▲含有10/100M以太網(wǎng)接口、RS485接口、USB接口等▲支持2G/3G/4G通信方式，支持以太網(wǎng)遠(yuǎn)程通訊方式▲可遠(yuǎn)程電能等數(shù)據(jù)讀取，自帶電表并支持外置電表遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取▲4路DO開關(guān)量輸出，6路DI開關(guān)量輸入檢測，2路DI交流輸入檢測▲全密封防護外殼，防護等級IP54以上，能經(jīng)受高壓、雷電及高頻信號干擾▲含有RS485、RJ45、USB接口，可支持本地升級、遠(yuǎn)程升級、USB升級▲設(shè)備一體式集成設(shè)計，各功效組件非零碎可插拔構(gòu)造▲終端內(nèi)置高性能電力載波通信模塊4.4.3單燈控制器NB-IOT單燈控制器是我司自主研發(fā)的控制設(shè)備，終端通過Zigbee同集中器進行通信，實現(xiàn)對燈具的遠(yuǎn)程開、關(guān)、查詢、調(diào)光、電參數(shù)獲取、故障判斷并報警等功效。4.4.3.1.設(shè)備供電支持寬電壓供電，交流輸入電壓范疇：96V-264V，可支持全球任何國家的用電環(huán)境規(guī)定。4.4.3.2.通信方式終端設(shè)備采用ZigBee通信方式。4.4.3.3.控制功效終端支持遠(yuǎn)程開燈、關(guān)燈、調(diào)光、狀態(tài)查詢、電參數(shù)查詢等多個操作。4.4.3.4.用電量參數(shù)采集終端能夠獲取燈具的：電流、電壓、功率、功率因素、電能等電參數(shù)。4.4.3.5.報警功效終端支持：燈具故障、賠償電容故障、保險絲故障、電源故障、燈具漏電、過壓、過流等多個主動報警功效。4.4.3.6.統(tǒng)計功效終端支持：燈具亮燈時長、故障時長的統(tǒng)計功效。4.4.3.7.支持燈具電源主流調(diào)光接口終端同時含有PWM和0-