河南省新鄉(xiāng)市長垣縣路燈無線遠(yuǎn)程監(jiān)控可行性報告

1、14河南省新鄉(xiāng)市路燈無線遠(yuǎn)程監(jiān)控項目可行性報告鄭州威科普電子科技有限公司2015/10/28 目 錄目 錄2 前 言3一，電子遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)介紹41 設(shè)計思想42 設(shè)計原則43 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)53.1 系統(tǒng)優(yōu)點概述53.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖63.3 系統(tǒng)功能概述63.4 系統(tǒng)基本功能組成7二，項目案例節(jié)能分析101節(jié) 電措施112節(jié) 能效果分析123節(jié) 電效益分析13三 路燈項目意義總結(jié)13 前 言 人口、節(jié)能和保護(hù)環(huán)境是當(dāng)今世界普遍關(guān)心的三大社會問題，并直接影響到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。而節(jié)能和環(huán)保問題更為引人注目。自上世紀(jì)70年代出現(xiàn)世界性能源危機(jī)后，綠色照明節(jié)能已引起人們重視。所謂綠色照明是指

2、在節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境照明的一種通俗而形象的描述，其內(nèi)涵是選用光效高的優(yōu)質(zhì)節(jié)能的照明產(chǎn)品，再運用智能監(jiān)控管理的科學(xué)方法，從而創(chuàng)造出一個功能合理、經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)約能源的照明環(huán)境。節(jié)約用電從兩個方面來講，都是十分重要的。一是從資源利用角度來講，合理利用有限資源、保證有限資源充分使用，必須節(jié)約用電；二是從用戶自身的經(jīng)濟(jì)利益講，為達(dá)到以最少的支出獲得到最大的利益，也必須節(jié)約用電。同時，運用遠(yuǎn)程智能監(jiān)控作為先進(jìn)管理手段，可以解決一些普遍存在的問題：路燈是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要指標(biāo)，但全國各地路燈系統(tǒng)存在著現(xiàn)代化程度落后、安全隱患較多、維護(hù)管理困難的情況。嚴(yán)重制約了城市路燈的發(fā)展，亟待能夠符合各級部門需求的現(xiàn)代

3、化路燈系統(tǒng)來進(jìn)行完善控制落后當(dāng)前路燈控制，還停留在手動、光控、鐘控方式。受季節(jié)、天氣和人為因素影響，自動化管理水平低，經(jīng)常該亮?xí)r不亮，該滅時不滅，極易造成極大的能源浪費，增加了財政負(fù)擔(dān)操控不便無法遠(yuǎn)程修改開關(guān)燈時間，不能根據(jù)實際情況（天氣突變，重大事件，節(jié)日）及時校時和修改開關(guān)燈時間燈況不明現(xiàn)有的照明設(shè)施管理工作主要采用人工巡查模式，不僅工作量大，還浪費人力、物力、財力。故障依據(jù)主要來源于巡視人員上報和市民投訴，缺乏主動性、及時性和可靠性，不能實時、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)控全城的路燈運行狀況，缺乏有效的故障預(yù)警機(jī)制設(shè)施被盜城市路燈覆蓋面積大，管理手段落后，無法準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)電纜盜割、燈頭被盜和斷路，一旦出現(xiàn)

4、以上情況，勢必給政府帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時影響市民的正常生活 因此，智能化管理不僅是一種社會責(zé)任，更是雙贏之舉，既節(jié)約資源，又降本增效，符合單位企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展利益。一，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)介紹1 設(shè)計思想遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過先進(jìn)的軟件和硬件以及通訊系統(tǒng)構(gòu)成，包括監(jiān)控調(diào)度中心、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電力載波技術(shù)、集中控制器、單燈控制器構(gòu)成，選用最先進(jìn)的設(shè)備，滿足長垣縣路燈照明的要求。通過實時的遙控、遙測、遙信、遙調(diào)對全市各處路燈進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，通過靈活的控制手段，應(yīng)對一些重要場合對即時開關(guān)路燈的要求，比如重要領(lǐng)導(dǎo)來訪，重要的招商活動，重要的節(jié)假日等。及時監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，及時進(jìn)行維護(hù)和管理，保證設(shè)備的可用

5、性，延長設(shè)備的使用年限，提高城市的形象。本系統(tǒng)可以對目前現(xiàn)有的路燈控制柜XX臺以及XX盞單燈實現(xiàn)以高科技手段為支撐的高水平、高性能，節(jié)能、可靠、穩(wěn)定的城市道路綠色照明智能監(jiān)控系統(tǒng)。2 設(shè)計原則 技術(shù)先進(jìn)：采用先進(jìn)的處理、控制、通信配套設(shè)備及技術(shù)手段。 高可靠性：軟硬件均采用技術(shù)成熟，并經(jīng)過國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測的產(chǎn)品。 可擴(kuò)展性強(qiáng)：無線化、模塊化結(jié)構(gòu)便于擴(kuò)容和擴(kuò)展。 節(jié)省投資：系統(tǒng)設(shè)備具有高性能價格比。 節(jié)省建設(shè)時間：采用一體化集中控制器，系統(tǒng)安裝方便、調(diào)試時間短。 項目實施簡單：采用電力載波技術(shù)，免布線快速安裝。 節(jié)能、節(jié)約：智能控制實現(xiàn)節(jié)電節(jié)能及節(jié)約維修管理資源。 標(biāo)準(zhǔn)化：所采用的產(chǎn)品均符合國內(nèi)

6、外通訊、電氣標(biāo)準(zhǔn)。3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.1 系統(tǒng)優(yōu)點概述 1、路燈監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的集散式測控系統(tǒng)方案，由設(shè)在路燈所的監(jiān)控中心擔(dān)任集中控制的心臟，而由分布在各路段上的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端（集中控制器）作為分布式控制節(jié)點站使用電力載波技術(shù)對單燈實現(xiàn)控制。2、監(jiān)控中心與集中控制器之間的雙向通訊采用中國移動的無線公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（GPRS）通訊，或使用光纖、雙絞線等有線網(wǎng)絡(luò)。3、每個道路照明區(qū)域集中控制器與路燈采用電力載波通信，免布線對路燈進(jìn)行單燈控制。4、集中管理器帶有獨立操作系統(tǒng)，可脫離監(jiān)控中心獨立執(zhí)行命令以及數(shù)據(jù)保存。在監(jiān)控中心發(fā)生停電或者發(fā)生其他系統(tǒng)故障時以及移動網(wǎng)絡(luò)臨時故障時，集中器可獨立執(zhí)行預(yù)設(shè)各種定時任務(wù)

7、以及管理系統(tǒng)。5、可在現(xiàn)有系統(tǒng)上直接升級為單燈控制系統(tǒng)，避免重復(fù)投資。并且系統(tǒng)可適應(yīng)路燈管理部門未來節(jié)能改造升級，如加裝LED路燈等，可直接實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制調(diào)光功能，避免二次改造。6、電力線通訊帶有自動路由以及載波偵聽協(xié)議，有效的保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了誤報率。7、單燈控制器可直接實現(xiàn)線路防盜報警，在完成單燈控制的情況下同時可進(jìn)行線路防盜報警功或其他功能。8、系統(tǒng)采用Lonworks總線式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一節(jié)點發(fā)生故障不會影響系統(tǒng)運行。9、系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計兼容EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1國際標(biāo)準(zhǔn)，并且提供與其它工控標(biāo)準(zhǔn)(如Modbus等)通信的接口，可為二次開發(fā)、產(chǎn)品升級

8、開放接口。3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3.3 系統(tǒng)功能概述系統(tǒng)功能： 主動問詢功能：監(jiān)控中心可以主動問詢每路路燈的開關(guān)狀態(tài)、電流電壓、電量等數(shù)據(jù) 主動控制功能：監(jiān)控中心可以隨意開關(guān)任何一路路燈 自動控制功能：現(xiàn)場按季節(jié)變化自動調(diào)節(jié)路燈開關(guān)時間，并按照開關(guān)路燈 報警功能：通信中斷、亮燈率過低、未按時開關(guān)等情況出現(xiàn)時，監(jiān)控中心有報警顯示 顯示功能：電子地圖上顯示每路路燈的開關(guān)狀態(tài)及其它重要信息。 數(shù)據(jù)存儲功能：現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中存儲歷史記錄 數(shù)據(jù)查詢功能：監(jiān)控中心可以查詢?nèi)我鈺r間段每路路燈數(shù)據(jù)信息 曲線報表功能：可以生成電流、電壓、電能、亮燈率、開關(guān)時間的分析曲線和報表 遠(yuǎn)程維護(hù)功

9、能：監(jiān)控設(shè)備中的采集和通信模塊具備遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和維護(hù)功能 拓展功能：系統(tǒng)可自由增減監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量；監(jiān)控設(shè)備可以擴(kuò)展其它功能系統(tǒng)特點： 安裝施工簡易快捷，無需鋪設(shè)專線，節(jié)省成本。 每天可進(jìn)行自動通、斷電操作；可保證工作日、節(jié)假日按不同的時間自動通、斷電；可對用電設(shè)備進(jìn)行分區(qū)、分線路管理。 控制燈具的開/關(guān)和亮度，從而可以顯著延長燈具的有效壽命，減少燈具更換次數(shù)，節(jié)約資源，減少有害氣體污染環(huán)境。可以遠(yuǎn)程設(shè)置節(jié)點控制參數(shù)，實現(xiàn)節(jié)點的靈活控制。在后半夜車稀人少時，則控制路燈保持較低照度的照明。這樣做主要優(yōu)點就是在調(diào)光的同時，也大幅降低了電耗，節(jié)約用電，同時還可以延長燈源壽命。 根據(jù)天氣情況和實際光的照

10、度，自動控制燈具的開/關(guān)和燈具的亮度，如在不好的天氣時及時打開路燈，對于安裝在橋下或隧道的路燈，路據(jù)實測光強(qiáng)，來自動以最佳的亮度打開路燈，提高公眾滿意度，在災(zāi)害天氣使路燈更人性化。 通過微機(jī)、集中器設(shè)置，防止非授權(quán)人操作，確保斷路器安全可靠。依據(jù)用電情況，可判斷無人值守的用電設(shè)備運行情況。所有運行參數(shù)（自動通斷電時間，區(qū)域劃分）可在管理終端隨時設(shè)置，隨時啟用，管理方便。3.4 系統(tǒng)基本功能組成（一）、照明智能監(jiān)控系統(tǒng)功能 開關(guān)燈時間動態(tài)遙控： 單燈開啟關(guān)閉 開關(guān)全夜燈； 開關(guān)半夜燈； 開關(guān)時段燈； 二次亮燈或多次亮燈； 根據(jù)地理經(jīng)緯度，自動計算當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r間，按日（節(jié)季變化）動態(tài)精確調(diào)整開關(guān)

11、燈時間，以達(dá)到節(jié)電節(jié)能、提高道路照明質(zhì)量的目的；（二）、多種控制開關(guān)燈方式： 自動遙控按控制中心設(shè)定的開關(guān)燈作業(yè)程序，自動運行； 手動遙控在控制中心點擊任一開關(guān)燈作業(yè)程序動作； 定時控制根據(jù)規(guī)定的時點開關(guān)燈：如12月31日零時，或節(jié)慶日特定時段； 協(xié)作方式上述控制方式可互補(bǔ)互救、自動切換。（三）、多種開關(guān)燈執(zhí)行方案： 普通執(zhí)行方案； 周執(zhí)行方案（可設(shè)定以周為單位的任意一天或幾天為執(zhí)行日期）； 節(jié)日執(zhí)行方案（可設(shè)定若干節(jié)日為執(zhí)行日期）； 臨時執(zhí)行方案（設(shè)定一年中的某幾天為執(zhí)行日期）； 執(zhí)行方案執(zhí)行方式及優(yōu)先級可設(shè)定，執(zhí)行方式可自動切換，無需人工干與； 在每一執(zhí)行方案的基礎(chǔ)上，可設(shè)定臨時開關(guān)燈執(zhí)行

12、時間。（四）、區(qū)域控制功能： 全部區(qū)域?qū)λ性O(shè)定的全部控制區(qū)域進(jìn)行控制； 部分區(qū)域?qū)λ貐^(qū)域內(nèi)的部分區(qū)域進(jìn)行控制； 選擇組單位如可以路段或片區(qū)為單位編組，對某組或某幾組進(jìn)行控制； 單點或單燈開關(guān)可對單點或單燈進(jìn)行精確控制；（五）、自動檢測功能： 自動巡檢、隨機(jī)檢測或按時段定時巡檢： 各單燈、各回路是否按中心指定開關(guān)操作和運行，并取得相應(yīng)狀態(tài)； 各單燈的電流、電壓值、電量等； 在箱變柜加裝具有485接口的數(shù)字電量表以后，可取得各箱變的用電量，并合計為總電量； 上述數(shù)據(jù)及時上傳至控制中心。（六）故障報警功能： 系統(tǒng)對自動或手動檢測各單燈或回路狀態(tài)進(jìn)行自動判別，發(fā)現(xiàn)故障時將及時以聲光方式報警，或設(shè)定

13、為手機(jī)短信等方式向有關(guān)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程報警。 白天亮燈； 夜晚滅燈； 停電（或斷電）； 線路斷路或電纜被盜，在裝有單燈控制器的路段，當(dāng)發(fā)生線纜被盜時，可以手機(jī)短信方式向值班人員或當(dāng)?shù)嘏沙鏊鶊缶?監(jiān)控終端故障； 通信故障； 單燈故障； 其它系統(tǒng)認(rèn)為有必要報告的故障。 所有故障報警都帶有時標(biāo)、地點、故障類型、單位名稱等信息，并作為檔案記錄在數(shù)據(jù)庫中。（七）數(shù)據(jù)處理、儲存、查詢和打印功能： 查詢當(dāng)前各監(jiān)控點運行工作參數(shù)； 查詢?nèi)我鈿v史時段、任意監(jiān)控點的運行情況數(shù)據(jù)； 分類查詢各類故障報警，如電控箱、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、單燈監(jiān)控終端有關(guān)故障報警（可選）等。 故障報警報表。 各類數(shù)據(jù)曲線圖表。（八）地理圖文顯示

14、功能： 采用簡易地理圖文顯示，可實現(xiàn)城區(qū)矢量化電子地圖，達(dá)到圖文并茂、界面美觀和使用方便的效果。 通過數(shù)字標(biāo)定，將所控區(qū)域的集中控制器單元及其控制區(qū)域標(biāo)定在電子地圖上； 激活地圖上任一集中控制器時圖標(biāo)，可顯示所選集中控制器有關(guān)數(shù)據(jù)或參數(shù)； 電子地圖可無級縮放與平滑瀏覽，可以不等比例要求同屏顯示地圖，通過大屏幕系統(tǒng)，可同屏或分屏顯示多個終端運行情況； 使用電子觸摸屏?xí)r，可更方便地進(jìn)行有關(guān)監(jiān)控、操作和查詢； 能實時直觀顯示各集中控制器有無開燈回路； 當(dāng)系統(tǒng)檢測到某個集中控制器單元有故障報警時，系統(tǒng)將及時標(biāo)定并顯示警告標(biāo)志。 顯示單燈工作狀態(tài)。（九）遠(yuǎn)程抄表功能： 監(jiān)控終端備有數(shù)字接口，可與數(shù)字電表

15、通訊，實現(xiàn)自動遠(yuǎn)程抄表，并可根據(jù)需要對路燈照明用電、公交站臺用電及廣告燈箱用電分別計量。（十）監(jiān)控終端（集中控制器）現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)接口功能： 每一個遠(yuǎn)程監(jiān)控終端集中控制器都具有調(diào)試和維護(hù)接口和按鈕。便于單調(diào)和統(tǒng)調(diào)。（十一）系統(tǒng)增容擴(kuò)容功能： 系統(tǒng)具有靈活的遠(yuǎn)程終端增減擴(kuò)容功能，可動態(tài)增加、刪除終端設(shè)備，無需修改地圖；可動態(tài)更換地圖，無需重新組建數(shù)據(jù)庫等。 系統(tǒng)所采用的中心數(shù)據(jù)庫、無線通訊方式及模塊化監(jiān)控終端結(jié)構(gòu)，均能滿足大中城市路燈及有關(guān)燈光系統(tǒng)長期的發(fā)展和擴(kuò)容要求。（十二）單燈控制運行功能： 通過采用電力載波技術(shù)，在無需加鋪電纜的情況下，利用原有電力線即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程單燈控制。實現(xiàn)各種不同的開關(guān)

16、燈組合。如隔桿亮，隔幾桿亮，交叉亮等多種亮燈模式，或自定義亮燈模式。二，項目案例節(jié)能分析以安徽淮南市潘集區(qū)進(jìn)行路燈節(jié)能試點工作，共計954個燈柱，2067個燈頭，現(xiàn)有燈具總功率1452.2千瓦。路燈系統(tǒng)為背街小巷驅(qū)除黑暗，極大的方便了市民的夜間出行和學(xué)生的上下學(xué)，為維護(hù)社會治安、保障交通安全做出了突出貢獻(xiàn)。潘集城區(qū)部分路燈統(tǒng)計路名路燈柱數(shù)燈頭數(shù)總燈頭數(shù)燈頭功率（w）總瓦數(shù)（Kw）長江東路1642328500164長江中路5352652080551.2長江西路3126250031九華山北路2024050020九華山中路3627250036九華山南路3026050030黃河西路2625250026

17、黃河中路2625250026黃山南路2424850024黃山中路2525050025黃山北路2424850024天柱山北路1132226500113天柱山中路2424850024天柱山南路2024050020新天柱山南路2525050025平圩大道1172234500117古溝1823650018珠江西路4228450042珠江中路74214850074武夷山路3827650038新黃河?xùn)|路2424850024總計95420671452.21節(jié)電措施管理控制節(jié)能措施除居住區(qū)和少數(shù)有特殊要求的道路以外，在深夜宜選擇下列措施降低路面亮度（照度）：（a）采用雙光源燈具，深夜時關(guān)閉一只光源；（b）采用

18、能在深夜自動降低光源功率的裝置；（c）為降低能耗在深夜普遍降低路面亮度，關(guān)閉不超過半數(shù)的燈具，但是對道路縱向相鄰的兩盞燈具。（d）在燈光覆蓋區(qū)域有人或物體（車輛）進(jìn)入時，系統(tǒng)慢慢提高路燈亮度，當(dāng)區(qū)域內(nèi)一段時間內(nèi)無人，則降低照明強(qiáng)度。2節(jié)能效果分析路燈管理系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)能效率在20%-30%之間，路燈使用壽命增加10%-30%；而在實際的使用過程中，現(xiàn)場的運營數(shù)據(jù)與理論的設(shè)計值基本一致。江蘇省鎮(zhèn)江市新區(qū)趙聲路智能路燈2011年9月、10月運營數(shù)據(jù)3節(jié)電效益分析潘集區(qū)已安裝的路燈總功率為1452.2千瓦，按照每盞燈一天工作10.5小時、每度電0.8元來計算，潘集區(qū)路燈一個月的耗電量在457,443度電，電費36.6萬元，一年得電費在439萬元左右。根據(jù)路