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   背景

   目前國內城市的路燈控制方式，還停留在手動、鐘控等傳統控制模式，燈光檢修巡檢仍然依靠人工方式巡檢，作為城市照明工作的管理部門，原有的控制和管理方式已經不能滿足城市路燈發展和管理的需求。近年來，隨著計算機網絡技術、無線通訊技術、物聯網技術、電力電子自動化技術的飛速發展，城市路燈控制方式也步入到智能化、自動化、信息化、網絡化管理模式。我公司根據現階段全國路燈管理現狀，綜合全國城市路燈，景觀燈建設的實際情況，以推廣，改造和保證原有設備的安全性，達到路燈節能增效，提高城市照明智能化管理水平為宗旨，遵循整體規劃、分步實施原則，建設城市路燈及景觀燈智能集中監控管理系統——城市照明智能管理系統。

   該系統采用當今最新的軟硬件技術，系統智能化水平高，系統穩定可靠，開放式接口，方便與相關系統融合及擴展。系統除可以實現照明遠程控制、遠程設置、電力監控、移動控制終端、數據記錄及統計等基本功能外，還可以實現路燈巡檢、電纜防盜、視頻監控等功能。同時，系統還可以內嵌GIS地理信息系統，可以對路燈等照明設施進行全面管控。該系統是一套先進的、完整的城市智能照明解決方案。
 
                   
                                    圖1 城市路燈照明管理系統 

   系統結構

   該系統設置有中控室，中控室通過公眾無線網絡（3G）與照明控制器RTU進行通訊，照明控制器RTU負責實現電力監控、照明控制、視頻監控等功能實現。路燈回路裝有智能控制模塊，智能控制模塊與照明控制器RTU通過電力線通訊，將回路區段或燈的狀態信息通過照明控制器RTU實時發送至中控室。中控室對底層數據進行處理分析并結合GIS地理信息系統實現燈光控制、電力監控、燈具故障巡檢、電纜防盜、燈監視、能效管理等功能。

   中控室主要由局域網、服務器、大屏幕、操作員計算機、UPS電源系統、城市照明智能管理系統軟件等部分構成。系統支持遠程操作功能，系統遠程操作功能分成兩種方式實現：

   一種是無線方式，無線方式主要通過公眾無線網絡及配備的平板計算機實現遠程操作，主要可以配備給現場燈光維護人員，可以通過該平臺實現燈光的移動遠程控制、數據的遠程查詢、燈光故障巡檢結果查詢等功能。

   另一種是有線方式，即通過接入INTERNET的遠程操作員站計算機可以進行相關照明控制查詢等操作，主要可以提供給相關上級城市管理部門的照明數據監視查詢等服務。
    
                     
                                         圖2 系統網絡結構圖

   系統功能

   該系統運用易控軟件的技術先進性特點，從多種方面實現了常規照明控制系統所不能實現的功能，其中包括照明遠程控制、遠程設置、電力監控、移動控制終端、數據記錄及統計等：

   1、 照明根據光照自動控制

   A、在路燈路段內安裝光照度傳感器，當光照度檢測到的光照度低于在組態軟件上設定的光照度值（經驗值）時，該段路燈由程序自動開燈。

   B、 當光照度傳感器檢測到的光照度高于軟件上設定的光照度值（經驗值）時，該段路燈由程序自動關閉。

    2、 照明根據時序自控控制

    按照當地的日出日落時間，系統自動分配路燈開關的時間段，控制器根據系統分配的時間段來自動開關燈。當系統分配的時間段有誤差時，操作員可以進行微調時間段。

    3、 照明根據事先預案控制

    在監控中心，操作員可以預設開關燈方案，在某情況下，操作員可以任選預設方案，系統會根據該預設方案來開關燈。

    4、 照明的手動控制

    在監控中心還設有手動控制，操作員可以隨意的對路燈進行開關燈控制，滿足客戶不同時間段的不同需要。

    5、 遠程抄表功能

    在設備端安裝無線遠傳設備，通過無線遠程方式與監控中心進行通信，可實時的把電表數據上傳到監控中心，改善了原有的人工抄表方式，節約了大量的人力資源。
  
                    
                                 圖3 控制策略選擇

    系統特點

    該系統通過使用各種智能化、自動化、信息化、網絡化技術，使很多本身很復雜的問題得到了很好的解決。其系統特點主要體現在如下方面：

    1) 完善的功能：“三遙”功能、單燈監控和節能功能、自動抄表功能、監控中心動態數據顯示功能的使用。

    “三遙”功能分別是：遙控(控制回路或單燈的開或關)、遙測(-遙測總電源電壓、電流和各回路電壓電流)、遙信(-反饋各種開關狀態)。

    單燈控制功能：利用控制器與上位機組態的相結合實現單燈的控制、檢測和節能。

    自動抄表功能：及時掌握電能消耗，且電能數據符合電力部門計量要求。

   2) 圖形化顯示控制界面：大屏幕電子地圖上顯示每盞燈具的位置(GIS系統)，方便對燈具的操作、監視、查詢；
 
                  
                                     圖4 圖形化路燈控制系統

   3) 可預置的照明策略、照明預案：預置照明策略、照明預案，可以通過自動或手動快速調用照明策略、照明預案。

    4) 與其它城市管理系統聯動：系統可以根據需要與外部其他城市管理系統進行聯動，接收來自其他系統的燈光請求，如：交通信息系統、110指揮中心等。

    5) 與上位通訊，進行照明控制：根據需要可以接收上位系統的指令（上級單位），上位系統只要連接INTERNET即可通過遠程實時監控查詢照明系統制定數據；

   6) 用戶管理：可以實現用戶設置、用戶管理、權限管理等功能。

   7) 數據庫功能：系統內建數據系統，可以實時采集并記錄照明控制信息及相關數據。設置有數據查詢界面，方便數據的查詢調用，允許遠程數據訪問。

   8) 緊急狀況處理：緊急狀態下，如：上位通訊中斷，軟件可以按照既定設置的照明策略（時序控制、全亮等）進行控制。

   9) 短信報警功能：系統異常、電纜被盜等緊急故障信息可以通過短信的形式發送到指定手機。

   結束語

   在現代城市的管理中，城市照明管理工作是資金使用量較大、科技含量較高、難度較大的一項工作，它需要投入大量的人力、物力和財力，而節能系統和自動化監控系統的啟用為城市的照明建設和管理構筑起一個新的平臺。該平臺的啟用，不僅可以節省用電量，還能延長燈具及電器配件的使用壽命、減少維修費用、減少工人的勞動強度及提高工人的管理水平，在很大程度上為城市照明管理工作發揮著重大的作用，也具有其深遠的社會效應和經濟意義。通過該平臺的使用，在創造了良好的社會效益的同時也具有明顯的經濟效益。