单灯控制

第一章:绪论..

第二章:无线路灯监控系统的概述.第三章:系统功能介绍.第四章:系统特点.第五章:管理系统的介绍.

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第一章绪论

一、道路照明是城市公共设施的重要组成部分，目前国内的道路照明系统大部分没有采用网络化监控管理，只能以区域为单位对照明设备进行简单的开关灯控制，这样的控制方法不能实时的获得每盏路灯的状况，也无法根据具体情况调整路灯亮度，不能有效的节省电能。国内多数城市路灯的开、关控制仍由每台变压器(配电箱)分散控制，很少有对路灯进行单灯控制和监控，这样的控制方式缺乏灵活性也不能满足国家对节能减排的目标。集中控制存在着以下四个的问题：(1)系统复杂，难以统一管理。

(2)路灯覆盖面广，维护困难，维护力量严重不足，疲于应付。路灯损坏情况不能及时掌握以及反馈，给快速维护带来困维，同时给道路上行驶的人们带来不便。

(3)开关控制效率低，用电浪费现象严重。目前大部分城市灯光采用的是人工管理模式：一是使用人工开关灯控制，由工作人员在需要的地段和需要的时间，人工开关灯；二是使用机械钟控开关灯控制方式，如果需要调整开关灯时间，则必须人工到各现场调整每一个机械时钟控制器，工作难度大，造成开关灯时间不能及时变更，难以做到合理开关灯，用电浪费严重。

(4)存在安全隐患，无法快速掌握路灯运行状态，无安全保障，统计困难。

道路照明系统庞大而复杂，对各种漏电、触电、短路、跳闸，电缆和灯具被盗、破坏等现象不能及时发现，存在较大安全隐患。也无法对整个系统每盏灯的电压、电流、功率等数据进行每天统计，不能及时快速地掌握灯光系统的运行状态。

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针对上述的缺点及道路照明监控系统研究现状中提到的不足，顺舟科技,急领导之所急，想领导之所想，结合公司多年研发无线通信和路灯监控系统的经验，

为城市道路照明开发出了一套更智慧化的路灯监控系统。

二、本系统是以ZigBee技术做为数据传输，ZIBEE技术的网络容量十分巨大，理论上一个协调器能容纳最大节点个数可以达至65535个，每个路由器也能容纳255个节点。这在照明监控系统应用上是其它技术无法比拟的优势。

(1)利用ZigBee技术可以节省监控系统的成本，因为zigBee技术比GPRS等技术成本要低很

多，而且可以在监控中心控制路灯的开关，更加灵活的操作。

ZIGBEE组网意示图：如图下

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-无线路灯监控系统组成架构第二章智能芯智能芯-无线路灯监控系统

智能芯-无线路灯监控系统是指利用计算机、云管理平台、网络技术、无线通讯数据传输、计算机智能化信息处理技术、传感技术及控制设备等技术组成的分布式无线控制系统，通过软件预设程序的运行，根据某一区域的功能、每天不同的时间、对路灯实现灵活的控制和对照明设备的监控，如采集灯具

的电压，电流，功能因数等其它信息.

该无线控制网络由GPRS网络和ZigBee网络组成，系统拓扑结构图如下图所示：

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无线智慧照明管理系统的组成单元：1、路灯控制器(SZ10系列)

主要功能有：控制路灯开关、亮度调节、电流采集、电压采集、计算功率以及功率因数等。单灯控制器分为模块式（内置灯具中）和外挂式（可内置灯杆中），分别满足路灯企业和工程商的使用需求。

在有限的路由深度和网络容量的前提下，不但具有路灯控制器的各项功能，而且还具备中继路由功能。

2、集中管理器（ZigBee协调器+GPRS数传终端）

主要功能有：接收和发送子网内的所有路灯控制信号、数据记录、报警处理等。它负责控制子网内的路灯控制器运行，将系统中心的命令下达给路灯控制器，将路灯控制器及线路信息反馈系统中心。集中控制器处于系统中心和路灯控制器的中间，向上通过GPRS方式与系统中心通信，向下则是通过ZigBee通讯协议方式，同各个路灯控制器通信。

还可实现对三相电或者单相电的电流（三路）电压（三路）、有功、无功、功率因素、温度等数据的采集；具有四路回路开关控制。接收服务器下发的定时策略存储在本地，上报服务器所要查询的数据；可实现本地或者远程的查询与配置；同时可实现策略的查询、修改；也可进行手动实时控制命令和查询命令

3、系统中心（计算机系统+监控平台）

系统中心主要实现通过系统控制软件对不同（集中管理器）下的路灯控制器进行远程数据访问和控制，包括参数配置，控制命令发送、现场灯具状态收

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集等。能够显示路灯状态（亮度、电压、电流、功率和功率因数）信息，能够远程控制路灯的开关和调节路灯的亮度，可以实现时序调度事件、读取数据记录、监视事件和报警应答等操作。

采用这套先进的路灯无线控制智能管理系统，可以对城市的路灯实施统一启闭，对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。对于城市公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化城市靓丽风景的科学解决方案。

第三章系统功能介绍

(1)自动巡测功能：系统中心可以自动巡测每路路灯的开关状态。(2)数据采集功能：采集电流电压、电量、功率因素等数据，做如下动作：

(3)节能评估：方便客户进行有功功率，无功功率的计算,为节能评估打下数字基础；(4)控制功能：系统中心可以随意开关任何一路路灯或开关自定义群组的路灯。(5)自动控制功能：现场按预先设计好的时间计划自动调节路灯开关时间。

(6)报警功能：将过去的巡逻式维护报警改为预防式等待报警，这样系统中心可以得到第一手资料从

而迚行调度协调。故障出现后，系统中心可以准确获取故障灯的位置信息，工作人员可以在最短时间内赶到现场迚行维护。通过采集电力线的电流、电压值，通知系统中心，从而进行防盗处理。(7)显示功能：可以根据GIS电子地图上显示每路路灯的开关状态及其它重要信息。

(8)数据存储功能：可对路灯安装和时间、地点、运行参数、工作时间等用户关心的信息进行记录储。

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(9)数据查询功能：系统中心可以通过互联网查询任意时间段每路路灯数据信息。(10)报表功能：可以生成电流、电压、功率因素、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表。(11)远程维护功能：进程网络维护，控制模块具备远程参数设置和维护功能。

(12)拓展功能：如调光控制，配合LED调节灯光亮度，在不影响照明前提下，达到最大节能效果。

统可自由增减路灯控制器的数量；路灯控制器可以扩展其它功能，配合其他节电控制技术进一步降低路灯能耗。

第四章系统特点

(1)节省成本：安装施工简易快捷，无需铺设专线；每个路灯只需要一个路

灯控制器，最多每100至500个路灯配备一台集中管理器，节省了GPRS流量。不用改变既有的电力线架设和配电控制网络，一方面节省了人力物力；一方面自动组网的ZigBee模块不受天气和地形的影响，也保证了通讯的可靠性。

(2)每天可进行自动通、断电操作；可保证工作日、节假日按不同的时间自

动通、断电；可对用电设备进行分区、分线路管理。

(3)控制灯具的开/关和亮度，从而可以显著延长灯具的有效寿命，减少灯具

更换次数，节约资源，减少有害气体污染环境。可以远程设置节点控制参数，实现节点的灵活控制。在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明（或者实行“半夜灯”调节控制）。这样做主要优点就是在调光的同时，也大幅降低了电耗，节约用电，同时还可以延长灯源寿命。(4)根据天气情况和实际光的照度，自动控制灯具的开/关和灯具的亮度，如

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在不好的天气时及时打开路灯，对于安装在桥下或隧道的路灯，路据实测光强，来自动以最佳的亮度打开路灯，提高公众满意度，在灾害天气使路灯更人性化。

(5)通过系统中心设置，防止非授权人操作，确保系统控制安全可靠。依据

采集数据情况，可判断终端设备运行状态情况。所有运行参数（自动通断电时间，区域划分）可在管理终端随时设置，随时启用，管理方便。

第五章照明监控系统介绍

1、操作系统

系统适用于Microsoft公司的Windwos7中文版操作系统，服务器采用Windows2000Server/2003Server。系统具有多窗口、多任务、多线程的特点。充分发挥计算机不断发展的硬件资源使最为先进的设计思想和技术得以实现，从而使程序运行快捷、稳定可靠。同时，系统提供了完备的中文环境。在此平台上开发的照明集中管理系统既能做到实时监控、任务处理，又有极好的友善的中文界面。2、软件结构与特点

系统软件的主要目的是向用户提供友善的人机接口和高级管理功能，配合硬件使各种繁重、复杂、重复的工作在极短的时间内自动完成。路灯监控管理系统的软件完成了系统各模块间的总级联和总管理。计算机根据值班员的意愿，不折不扣地完成各项任务。3、友善的人机界面和高级管理功能

系统软件适用于Windows98/NT/2000/XP/7平台，简便易学。整个操作

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过程中几乎不必用键盘，只用鼠标点击即可，非常适用于一般的操作人员掌握。

网络化信息管理与数据共享。采用实时数据库和历史管理数据库相结合的管理模式。采用开放的数据结构，管理人员可以通过系统网络链接成为分控终端，方便查询系统运行数据，并可与常用的数据库如FOXPRO、ACCESS、EXCEL等直接接口，以实现广泛的数据共享，还可以通过Internet对中央控制室数据进行远程调阅。

4、实时/历史数据图表

提供各分站的一次接线图，实时显示RTU的运行电压、电流、亮灯率、运行状态、开关状态等。同时可以查询或打印分站的历史运行数据如电压、电流图、亮灯率直方图等。5、亮灯率计算

系统会根据每个分站的运行电压、电流、有功功率和功率因数等自动计算并存贮亮灯率，同时会计算出系统的实时总亮灯率，显示在主窗口上。

6、策略控制

系统可根据用户的设置，实现节假日及每月，每周，每天，每时段的自

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行亮灯方式，策略可保存可重复到指定日期。7、分站到主站报文

中控室可以根据用户预设间隔时间向各分站查询运行情况，并把数据存入数据库，以便以后查询并生成各种图表。在GIS的基础上，以图形窗口、分层分区的形式，对设备进行管理。具体包括对设备档案的管理，管理所有路灯系统设备档案和用户档案；统计报表，自动生成路灯管理所需用的各种生产月、年报表如亮灯率报表、故障分类统计报表、设备资产统计报表等。8、故障管理

提供一组完整的工具软件，帮助值班员通过对RTU采集的数据进行分析，快速而准确的确定路灯网设备所发生的故障，在电气接线图上以闪烁和动画的形式显示出故障电气点的位置，并给出处理故障的基本方法，用以形成故障抢修的安排，并在故障恢复后可以生成一定时间周期内的故障报告。9、人机界面

人机界面友好，全图形显示，提供鹰眼导览窗口，可对电子地图进行自由缩放、漫游，方便观察局部或全局情况；操作简便，基于MDI窗口方式，操作人员可在主窗口内任意拼装多个独立子窗口；色彩丰富，在路灯系统接线图上显示路灯网的运行状态如运行、检测修等设备的状态；线路电压、电流、负荷等情况；运行电压电流越限、设备故障报警等信息，并实时刷新。

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