一、建設(shè)目標(biāo)--山東智慧照明管理平臺(tái)--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,城市照明快速發(fā)展,與此同時(shí),城市照明設(shè)施規(guī)模日益增大,用電量節(jié)節(jié)攀升,社會(huì)各方對(duì)城市照明的要求和希望也越來越高。但目前城市照明的監(jiān)控管理仍停留在傳統(tǒng)模式,缺少基本的信息化支撐,服務(wù)質(zhì)量和節(jié)能水平有待提高,難以滿足現(xiàn)代化城市照明的需要,城市照明面臨精細(xì)化管理與節(jié)能減排雙重挑戰(zhàn)。
路燈設(shè)施分布范圍廣、位置固定,采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建設(shè)智慧照明,能夠有效地解決上述短板問題,同時(shí)提高城市照明基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平,有利于充分利用路燈設(shè)施的資源優(yōu)勢(shì),為真正實(shí)現(xiàn)信息資源共享一體化的智慧城市打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),助力“新型智慧城市”建設(shè)和科學(xué)持續(xù)發(fā)展。
路燈管理者的困惑
◆停留在手動(dòng)、時(shí)控、光控,受季節(jié)、天氣、人為因素影響,經(jīng)常該亮?xí)r不亮,該滅時(shí)不滅。
◆某段路燈好幾天都不亮了,無人知曉,市民抱怨、投訴頻繁。
◆領(lǐng)導(dǎo)參觀,臨時(shí)活動(dòng),重大事件,突然通知要調(diào)整開關(guān)燈時(shí)間。
◆安排固定人員巡查照明設(shè)施,由于照明范圍廣、數(shù)量多,消耗大量人力物力資源。
◆照明設(shè)施開關(guān)燈時(shí)間不合理,燈光太亮卻無法調(diào)節(jié),造成了大量的電力資源浪費(fèi)。
◆某路段電纜又被盜了,造成大面積滅燈且損失慘重。
二、建設(shè)目標(biāo)--山東智慧照明管理平臺(tái)--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
針對(duì)城市照明管理現(xiàn)狀和實(shí)際需求,依據(jù)國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,采用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、地理信息系統(tǒng)(GIS)、單燈控制和移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù),提升城市照明基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平,構(gòu)建智慧化監(jiān)控管理服務(wù)模式,實(shí)現(xiàn)城市照明系統(tǒng)資源管理精細(xì)化、運(yùn)行監(jiān)控智能化、運(yùn)維服務(wù)主動(dòng)化、節(jié)能管控精準(zhǔn)化、安全監(jiān)測(cè)常態(tài)化和協(xié)同辦公移動(dòng)化,充分發(fā)揮城市公共照明在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境發(fā)展方面的作用,提升城市照明價(jià)值,推動(dòng)城市照明管理與節(jié)能雙發(fā)展。
智能路燈控制解決方案是使路燈控制管理更高效、更全面、更加精細(xì)化的管理方案。通過系統(tǒng)構(gòu)建的控制器網(wǎng)絡(luò),可以對(duì)每一盞路燈、每一組路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)或調(diào)光控制,對(duì)每一盞路燈運(yùn)行的電壓、電流、功率、開關(guān)狀態(tài)等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),同時(shí)具備燈具故障報(bào)警、電路故障報(bào)警、控制器故障報(bào)警、電纜防盜等報(bào)警功能。所有的控制和管理工作均通過電腦、手機(jī)等智能終端完成,無需管理人員親臨現(xiàn)場(chǎng)。
三、系統(tǒng)架構(gòu)和功能--山東智慧照明管理平臺(tái)--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
■遠(yuǎn)程智能監(jiān)控:使用電腦、手機(jī)、平板等智能終端對(duì)路燈、控制器的工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
■提供多種時(shí)控方案和控制模式:支持日期時(shí)間方案、經(jīng)緯度時(shí)間方案、周時(shí)間方案,用戶可預(yù)設(shè)開燈和關(guān)燈時(shí)間規(guī)則,半夜燈時(shí)間規(guī)則,調(diào)光 時(shí)間規(guī)則。同時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置普通模式、臨時(shí)模式、節(jié)假日模式、重大事件模式等控制模式。
■智能單燈控制:可遠(yuǎn)程對(duì)每一盞路燈進(jìn)行開關(guān)和調(diào)光控制,現(xiàn)場(chǎng)燈具可自由分組組合而不受限制。當(dāng)燈具損壞或發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)準(zhǔn)確定位并自動(dòng)向管理人員手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息?! ?/span>
■智能調(diào)光控制:20級(jí)智能調(diào)光,可對(duì)任一路燈、任一分組、任一支路進(jìn)行調(diào)光控制?!?/span>
■電壓電流采集、分析:支持電壓、電流采集功能,能夠設(shè)置電量越限報(bào)警參數(shù)。
■數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)報(bào)表:查詢指定路燈的工作參數(shù)信息,并能夠生成各區(qū)域的電能消耗、亮燈率、電壓電流、開關(guān)燈時(shí)間等數(shù)據(jù)分析曲線和報(bào)表。
■故障報(bào)警功能:燈具故障、終端故障、電路故障,系統(tǒng)自動(dòng)向路燈管理者發(fā)送報(bào)警信息;故障修復(fù)后,取消報(bào)警。
■電纜防盜:發(fā)生電纜被盜時(shí)系統(tǒng)及時(shí)通知相關(guān)管理人員。
■GIS電子地圖管理:在電子地理地圖上能夠?qū)K端設(shè)備進(jìn)行添加、刪除、修改、參數(shù)設(shè)置和開關(guān)燈操作。
■能耗管理:實(shí)時(shí)采集各回路的功率數(shù)據(jù),并計(jì)算出當(dāng)前道路的照明能耗。根據(jù)年度能耗配額和不同區(qū)域的實(shí)際情況,調(diào)整開關(guān)燈規(guī)則。
四、山東智慧照明管理平臺(tái)--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)--建設(shè)內(nèi)容
A\物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)備
1、智能監(jiān)控終端(RTU,用于路燈集中監(jiān)控)
智能監(jiān)控終端(RTU)安裝于照明(路燈、建筑物及景觀等亮化設(shè)施)供電變壓器(箱變)或配電控制箱內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)總回路和各分支回路的監(jiān)測(cè)、采集和控制。
2、路燈智能監(jiān)控終端
智能監(jiān)控終端可以與符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電表計(jì)量終端進(jìn)行通信,從中讀取電量值。監(jiān)控終端本身具有電能計(jì)量功能,系統(tǒng)通過采集監(jiān)控終端的電能計(jì)量值,可以計(jì)量箱變的三相用電量。通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分析,實(shí)現(xiàn)偷電監(jiān)測(cè)報(bào)警功能。
3、單燈控制器
單燈控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)每一盞路燈的單燈監(jiān)測(cè)、控制功能,在保證可靠性的前提下,實(shí)現(xiàn)按需照明,具備多路監(jiān)測(cè)控制、脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行、記錄亮燈時(shí)長(zhǎng)等功能。
4、智能集中器
智能集中器與智能監(jiān)控終端一起安裝于路燈變壓器側(cè)或配電控制箱內(nèi),通過電力線載波通信(PLC)方式與每一個(gè)單燈控制器通信,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)每個(gè)燈源的運(yùn)行狀況。
集中器通過智能監(jiān)控終端向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)智慧照明監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)單燈控制器的信息交互。
B\智慧照明軟件平臺(tái)
1、精細(xì)化照明設(shè)施資源管理
根據(jù)照明設(shè)施及其管理工作的特點(diǎn),對(duì)路燈、景觀亮化配電箱/箱變、燈桿等進(jìn)行全面普查、編碼、定位并進(jìn)行標(biāo)識(shí),為每一桿路燈制作“身份證”,以地理信息系統(tǒng)(GIS)為基礎(chǔ),形成直觀可視、圖表結(jié)合、條理清晰、條塊合理的城市照明空間數(shù)據(jù)檔案,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、可視化、動(dòng)態(tài)化管理。
廣泛分布的城市路燈構(gòu)成了實(shí)用的城市位置系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)共享,燈桿標(biāo)牌可為公安110報(bào)警、城市應(yīng)急指揮等提供定位信息,實(shí)現(xiàn)燈桿定位,助力城市維穩(wěn),提升路燈價(jià)值。
2、一體化智能集中監(jiān)控,提升指揮調(diào)度和應(yīng)急處理能力(路燈、景觀亮化)
基于智能監(jiān)控理念,以“三遙”(遙控、遙測(cè)、遙信)監(jiān)控為關(guān)鍵管理手段,完成路燈、景觀亮化等照明設(shè)施運(yùn)行控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能耗分析、偷漏電監(jiān)測(cè)分析等功能,提供日常所需各種查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和展示功能,實(shí)現(xiàn)集中化、智能化、自動(dòng)化監(jiān)控管理,提高城市照明安全可靠運(yùn)行水平,保障城市照明需求。采用GIS技術(shù),支持位置可視化和基于GIS的直接操控。
根據(jù)路燈、景觀亮化設(shè)施實(shí)際情況和管理需求,結(jié)合平安城市等系統(tǒng)應(yīng)用,可擴(kuò)展遙調(diào)、遙視(遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控)功能,實(shí)現(xiàn)“五遙”監(jiān)控管理,進(jìn)一步提高運(yùn)行調(diào)度和應(yīng)急指揮能力。
3、遠(yuǎn)程開關(guān)燈控制(遙控)
提供豐富的開關(guān)燈控制手段,既有時(shí)控、光控、手控等獨(dú)立控制方式,又有時(shí)控/光控結(jié)合、預(yù)案控制等復(fù)雜、組合的控制方式。
系統(tǒng)可以根據(jù)不同類型的照明控制要求,根據(jù)城市經(jīng)緯度數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算日出日落時(shí)間,調(diào)整得出全年開關(guān)燈時(shí)間,采用時(shí)控或時(shí)控和光控相結(jié)合的控制方式,自動(dòng)遙控開/關(guān)全市全夜燈、半夜燈、樓宇景觀燈、沿街飾燈;也可以手動(dòng)對(duì)各種燈型進(jìn)行遙控開/關(guān)操作。
4、遠(yuǎn)程測(cè)量采集(遙測(cè))
系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程測(cè)量功能來獲取照明設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)信息,除可以遙測(cè)控制箱總回路三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)外,還能夠采集各分支回路電流。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)巡測(cè)機(jī)制,可按設(shè)定的時(shí)間周期自動(dòng)進(jìn)行巡測(cè),同時(shí)也允許監(jiān)控人員隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)巡測(cè)。
5、遠(yuǎn)程狀態(tài)感知(遙信)
系統(tǒng)通過遙信功能可以直接獲取照明設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)狀態(tài)發(fā)生異常,會(huì)在第一時(shí)間將異常信息發(fā)送給監(jiān)控中心。
運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)主要包括:
(1)接觸器狀態(tài);
(2)箱門開關(guān)狀態(tài);
(3)接觸器失效;
(4)分支回路斷路。
6、遠(yuǎn)程抄表及電能計(jì)量
監(jiān)控終端具有RS-485接口,可以與符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電表計(jì)量終端進(jìn)行通信,從中讀取電量值。系統(tǒng)具有周期自動(dòng)抄表機(jī)制,在機(jī)制啟動(dòng)后系統(tǒng)能按設(shè)定的時(shí)間周期自動(dòng)進(jìn)行定時(shí)抄表,同時(shí)系統(tǒng)也允許操作者隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)抄表。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端本身具有電能計(jì)量功能,系統(tǒng)通過采集監(jiān)控終端的電能計(jì)量值,可以計(jì)量箱變的三相用電量。
7、故障報(bào)警管理
系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)有兩種來源:遙測(cè)數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)??赏ㄟ^分析遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù),檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常并產(chǎn)生報(bào)警記錄,產(chǎn)生的報(bào)警記錄會(huì)永久保存,以供查詢、統(tǒng)計(jì)、分析;同時(shí),報(bào)警信息可通過多種方式(短信、聲音、信息提示窗口)告知用戶。
系統(tǒng)支持故障報(bào)警類型主要包括:
(1)供電電源停電;
(2)供電電源缺相;
(3)異常亮燈、滅燈;
(4)過/欠電壓;
(5)過/欠電流;
(6)接觸器失效;
(7)電容過/欠補(bǔ)償;
(8)控制箱門開(需加裝行程開關(guān));
(9)告警使能。
8、控制方案設(shè)定
系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)分組控制和預(yù)案控制功能:
(1)分組控制。系統(tǒng)可以根據(jù)不同管理區(qū)域、路段和不同燈型(如全夜燈、半夜燈、景觀燈等),將全市照明分成若干組,實(shí)現(xiàn)城市照明的分組控制??蓪?duì)控制終端及控制回路進(jìn)行任意組合形成照明分組,系統(tǒng)可對(duì)各分組分別編制不同的開關(guān)燈控制方案,不同的方案可以是時(shí)控或時(shí)控/光控結(jié)合等不同方式,也可手動(dòng)對(duì)分組進(jìn)行控制;分組信息可靈活設(shè)置并方便查詢、顯示。當(dāng)改變某一控制箱內(nèi)某一回路的分組信息時(shí),只需在軟件界面上操作設(shè)置,而不需要改變配電線電纜接線。
(2)預(yù)案控制。為了滿足某些特殊時(shí)期(節(jié)假日、國(guó)家重大活動(dòng))對(duì)亮燈時(shí)間的特殊要求,系統(tǒng)提供預(yù)案管理功能,可以為特殊時(shí)期專門設(shè)置一套開關(guān)燈時(shí)間,并且不會(huì)影響其他時(shí)間的開關(guān)控制方案。
查詢統(tǒng)計(jì)
系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為兩種:運(yùn)行參數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),這兩種數(shù)據(jù)的展示方式有所區(qū)別,其中運(yùn)行參數(shù)一般用數(shù)據(jù)報(bào)表的方式展示,而統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)使用報(bào)表、圖形(曲線圖、柱狀圖、餅圖)等方式展示。
可以對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照年、月、日進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì),可以定時(shí)將各控制終端的電壓、電流、亮燈率等運(yùn)行情況進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì),可以對(duì)任意一天的實(shí)際開關(guān)燈時(shí)間等記錄進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì),可以對(duì)歷史故障、登陸信息進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)。所有查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)均可以打印。
自動(dòng)校時(shí)
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行校時(shí),保證整個(gè)系統(tǒng)時(shí)間的準(zhǔn)確性和一致性,從而確保開關(guān)燈時(shí)間的準(zhǔn)確性和一致性。
GIS監(jiān)控
系統(tǒng)采用GIS技術(shù),實(shí)現(xiàn)位置可視化,可在地圖上直接查看回路走向、回路控制區(qū)域、維護(hù)照明設(shè)施信息,并可直接進(jìn)行監(jiān)控操作,比如回路開關(guān)燈控制、巡測(cè)等。
9、精準(zhǔn)化單燈監(jiān)控,節(jié)能減排、降本增效
采用單燈控制技術(shù),構(gòu)建路燈物聯(lián)網(wǎng),精準(zhǔn)控制每一盞路燈,在保證照明需求的前提下,根據(jù)季節(jié)、路段、天氣、特殊場(chǎng)合等條件設(shè)定路燈運(yùn)行方案,真正實(shí)現(xiàn)“按需照明”,平均節(jié)電率超過30%,深化節(jié)能減排。
通過單燈“在線巡測(cè)”,及時(shí)發(fā)現(xiàn)路燈故障并在地圖上進(jìn)行精準(zhǔn)定位,轉(zhuǎn)變“人工巡檢、熱線報(bào)修”的傳統(tǒng)運(yùn)維方式,實(shí)現(xiàn)定向運(yùn)維、主動(dòng)服務(wù),減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高路燈運(yùn)維效率,降低運(yùn)維成本。
10、移動(dòng)監(jiān)控APP、微信平臺(tái)
采用先進(jìn)的移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)和技術(shù),設(shè)計(jì)智慧照明移動(dòng)應(yīng)用,利用智能手機(jī)或平板電腦通過3G/4G或WIFI通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)城市照明移動(dòng)監(jiān)控功能,方便現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控維護(hù),為城市照明管理人員及維護(hù)人員提供更大的工作便利。移動(dòng)應(yīng)用同時(shí)支持安卓和蘋果(IOS)系統(tǒng)。