城市智能照明控制平台技术方案

本方案依据城市照明系统建设相关法规和技术标准，结合城市路灯管理实际，采用自主研发设计的智能路灯照明平台为核心，通过对监控中心、通信网络、终端、路灯系统的建设以及系统软件的部署，完成全市路灯的实时监测，远程控制，照明设施管理，节能方案管理，智能设备管理，数据分析与决策，提升城市照明的综合管理水平和完成节能目标。

设计原则

根据城市照明设施规模，结合相关技术标准：

1、服务器、监控主机的选择，综合考虑容量、性能等因素，保证系统运行的持续性、稳定性。

2、具有网络安全设计，保证系统运行的安全性。

3、集中器具有高性能处理芯片，确保系统工作的可靠性和独立运行能力。

4、控制器采用先进的单片机控制技术和神经元芯片技术，在保证可靠性的前提下，有效的实现路灯控制节能。

5、平台设计符合相关标准，并具有良好的扩展性。

系统设计坚持资源共享原则并充分考虑系统的扩展性，采用最先进的嵌入式控制器技术、无线数据传输技术、数据采集技术、计算机多媒体技术、计算机通信技术、电力载波通信技术、机电一体化技术结合载波技术与物联网等技术，开发城市照明智能监控系统，保证系统的先进性。

 

系统总体设计

系统由监控中心、服务器、集中器、路灯控制器和通信网络组成。实现对城市照明整体状况进行“点、线、面”实时测控，及时掌握城市照明的建设运营情况，统计城市照明设施的基本信息和能耗情况。同时协助照明主管部门完善照明信息统计制度，建立照明节能评价体系，加强对城市照明指导工作的针对性和科学性。

图-总体架构

◆监控中心

设立监控管理中心，实现对城市照明设施的远程监控、综合管理。监控中心主要设备包括服务器、监控主机、UPS电源、交换机、光照度仪、短信报警模块、打印机等硬件设施以及系统软件和相关支撑软件等。

1、服务器系统：用于系统运行及数据存储的应用服务器、通信服务器、数据库服务器、备份服务器等。

2、监控主机：用于安装监控系统软件操作客户端，与服务器进行通信。

3、UPS电源：用于在监控中心掉电后的应急处理，保证中心掉电后系统的正常运行。

4、交换机：用于建立系统基础通讯网络的配套设备。

5、系统支撑软件：包括智能照明控制平台、服务器操作系统软件、数据库软件等。

◆系统平台设计

通过服务器、网络安全、存储及监控中心其他设备的部署，结合数据库技术和相关支撑软件的使用，建立平台，实现以下功能：

1、遥控、遥测、遥信、遥视、故障报警、数据采集、统计分析等系统功能。

2、通过照明设施档案管理系统可以将照明设施的空间属性与设计、规划、建设、运维等档案进行关联，实现可视化实时监控，随着城市照明工程建设进展，对照明设施基本属性进行添、删、改、查、输入、输出图表文档等管理操作，实现照明设施的精细化管理。

3、采集路灯的电流、电压、有功等运行参数、对路灯故障进行报警，并可采用单灯控制的方式，实现照明节能

◆集中器

在路灯变压器侧或配电控制箱内安装智能集中器，实现以下功能：

1、采样4G或以太网专网，进行信号传输，通过虚拟专网将信号发送至监控中心服务器。

2、与路灯控制器采用电力载波通信方式进行通信。

3、通过定时、经纬度计算或光照控制等方案进行线路拉合闸控制、并根据现场控制进行输出控制确认反馈（遥信功能）

4、实时采集控制箱变总控制回路电压、电流、功率、电量等信息

5、采集并存储路灯控制器采集的路灯电压、电流、功率、开关状态、故障等信息。

6、向路灯控制器发送开、关灯指令。

7、监测箱变供电状况，当出现异常供电现象时及时报警

8、控制箱变门锁开启报警提示功能，实现箱门状态的实时监测

◆路灯控制器

在路灯检修孔内安装路灯控制器，实现以下功能：

1、监控中心对城市道路中任意一盏照明路灯进行联网控制和运行状态检测，并具有数据采集、状态显示及报警功能。

2、可按照需求，在确保道路照明亮度的前提下，任意组合控制路灯的工作状态，实现按需照明。

3、监控任意一盏照明路灯工作状态，进行控制。

4、自动记录灯燃烧时长，生成生命周期数据报告。

网路通信设计

集中器通过GPRS网络与上位机软件进行通信。终端采用可上网的GPRS卡，监控中心可通过Internet与服务器连接，实现远程监控。

集中器和路灯控制器之间采用电力载波通信方式，在不改变原有电缆的情况下，实现路灯的监测和控制等功能。

系统管理 

平台具有用户权限管理功能，不同的人员分配不同权限，只有有权用户才能进入系统进行各路灯控制功能设置、修改和控制。

可根据实际需要，设置多个不同权限用户，不同权限用户登录系统后，只能在本系统内进行权限允许的各种操作。

系统可将操作人员划分等级和权限，分别设定自己的密码及值班记录，操作人员只能完成权限范围内的操作，并将每项操作的具体内容及时间存入数据库中，任何人不能修改。

为保证操作安全，系统采用了严格的安全管理措施，对不同的角色分配不同的权限，实施多级操作口令和自动密码保护，特别在白天需要开灯时要发双重指令，以避免用电伤人事故发生。