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解决方案

    智慧城市路灯管理系统方案|路灯管理系统方案|路灯远程控制方案

    文章出处:未知 责任编辑:admin 人气:发表时间:2017-07-05 23:21【

    1 简介
    随着照明技术的发展,和节能减排的实际需求,在多数城市、地区均已把普通路灯换为大功率
    LED单元更加节能稳定的新兴路灯,此举有效减少了路面照明的整体功耗。在替换发光源降低
    运行成本外,是否还有其他成本可压缩和优化?
    1.1 路灯有效时间低 路灯的有效时间定义为通行者实际使用路灯照明的时间,可以预见,路灯
    是遍布整个城市的,而路面空无一人路灯常亮一整夜是现在的现实情况。
    理想的路面队照明需
    求是受1
    有区域 、 时间规律的通行特征和2单体无规律的行人 、 车辆通行事件两方面约束的,
    具体来说,从入夜开始需要路灯输出功率越来越高,在高峰路段和高峰时段,路灯利用率几乎
    为100%,这类地点和时段的路灯可以满功率工作而其他路 段、时段可以降功率输出;而降功
    率输出时不可避免有独立的、无规律的行人车辆需要照 明,此时需要自动调整到满功率输出。
    1.2 路灯运维繁琐 与其他市政设施相同,当前情况下路灯是否损坏需要维护团队人工排查,效
    率低成本高,很难服务好整个城市范围的路灯。
    可以依据前端硬件自主判断路灯工作状态,发
    现状态异常后主动上报给后台,节省人工排 查步骤后可以提高响应速度,迅速判定故障点位,
    提高效率降低整体运营成本。
    1.3  电网防护能力弱大部分路灯的保护只有接线时所连的空气断路保护器,防雷击、浪涌性能
    较弱,同时没有对电路状态例如温度功率等防护,掉电后需要人工排查并手动复位,同样会增
    加运维成本。
    断路保护器应有标准的防雷击防浪涌功能,检测路灯消耗功率、线路温度和打火
    、漏电等异常情况,能针对异常情况自动做出相应处理并上报给中心,更重要的是在故障保护
    后可以尝试重置并恢复正常,减少人工干预。
    2 分布式控制系统说明
    分布式控制系统针对现实需求和缺陷,弥补不足、提升可靠性和安全性、实现无人值守自 动控
    制,在已有的节能项目基础上进一步降低功耗。
    2。1 分布式控制系统功能
    2.1.1 自主控制可以根据控制中心下发的时段、路段策略自动控制路灯状态;根据综合传感器所
    检测环境 状态自动控制特殊时段路灯状态。
    2.1.2 安全防护控制系统中所安装的安全防护模块可以提供路灯用电的浪涌、短路、打火、过功
      率和高温防护。当路灯出现供电部分波动过大或遭受雷击、路灯照明部分漏电断路或线路老化
      造成的打火和高温险情时,安全防护模块可以自动的切断电源,保证线路安全不至造成更大危
      险,其防护响应时间低于0.1 秒。
    2.1.3 自组网 分布式控制系统拥有无线自组网能力,无需有线连接。安装后可自行连接周边节点
    ,自动 连接网关设备。
    2。1。4 远程监控
    2.1.4.1 状态上报网络可自主上报各节点状态和路灯状态,可传输状态值包括开关、亮度百分比、
     自动/手 动模式等。状态上报途径为自组网内传输到出口网关,网关将数据以MQTT 协议方式传
    输 到中心。
    2.1.4.2 功率检测可以实时检测路灯所消耗功率,采集的功率值用于统计报表和判断路灯是否故障
    。功率值 同样实时上报到中心。
    2.1.4.3 下发自动控制规则 中心的管控后台可以根据不同时段和路段组合相应规则,针对某一路
      段的路灯控制节点下发规则,此规则会由节点自动控制。
    出于对线路的保护,可以控制采用同
      一条供电线路的路灯控制节点依照一定顺序开灯、调光,可以有效减少电流波动,减轻电网压
      力。
    2.1.4.4 手动控制 根据特殊通行需求,也可以手动控制某节点、某路段、某区域的路灯开关或亮
    度百分比,做到灵活机动的照明布置需求。
    2.1.4.5故障诊断与实时上报系统中故障的定义是包括灯具损坏及电路浪涌、短路、打火、过功
    率线路高温等在内的会导致设备异常的现象。当节点检测到故障后会根据不同传感器检测到的
    数据判断故障类 型,上报至中心并提示报警。
    2.1.4.6  数据统计与分析系统可根据节点上传的历史数据分析功耗、故障、后备电源等在较长时
    间跨度上的变化规 律。可用来预判故障、预估使用寿命、降低运行成本。
    2.1.5    后备电源(可选)可选增加数字化电源,具有常规后备电源的过充、过放、短路、过载等
    防护功能外,还可 以管理后备电源电压值,上报到中心。
    2.2 分布式控制系统特点
    2.2.1 节点自组网各节点均为无线自组网节点,只需少量网关即可上传大量节点数据,有效降低
    了硬件成本和网络成本。同时由于路灯节点距离较近(50M),远低于无线节点通讯距离,在
    数台节点出现故障无法传输时依然有多台节点可以承担网络传输任务。
    节点自组网特性使得整
    个节点网络降低成本的同时提高可靠性和稳定性,减少维护成本。
    2.2.2 分布式计算路灯分布式控制系统中,分布式主要体现在对设备状态、属性的控制,和对设
      备故障信息的分析方面。
    节点根据传感器数据,自动检测故障类型,可以减轻服务器压力,提
      高响应速度。在运行自动任务时,分布式计算可以下发任务到节点网络,控制节点网络根据预
      设条件自主工作。
    2.2.3 更高等级安全防护在节点中系统为每一盏路灯加装断路保护器作为保护措施,不同于一般
    的空气开关,系统中的断路保护器是增强型数字断路保护器,除了具有传统空气开关的防浪涌、
    防短路、防漏电功能外,还可以对线路打火、线路高温、线路过功率的异常情况进行警报和保护
    ;对与普通空开相比,增加了自动漏电测试和漏电、故障跳闸后自动恢复的功能。
    增加的数字断
    路保护器不仅使路灯电网更安全,而且可以防止私接电线、线路老化的问题发生。
    3 分布式控制系统组成

    系统中的控制部分由自组网控制节点和自组网网关组成,自组网节点可在自组网内相互通 讯,采
    用Lora 技术组网,在Lora 网内构建mesh 网格网络,依靠此自组网传递数据。
    每台自组网节点对
    应一套路灯,完成路灯的集中管控。在节点内部采用数字断路保护器、 RTC 时钟芯片、
    PWM-LED 控制器和嵌入式软件,针对路灯照明的需求和现状,完成自主 控制、安全防护和后备
    的功能。
    前端硬件还包括自组网-以太网网关,其主要作用是获取自组网中的数据,以有线、无线
    等方式发送到数据中心的中心服务器。自组网网关是前端硬件与后台软件沟通的节点,是 自组网
    中较为重要的组成部分;自组网网关数量不限,根据施工、稳定性、网络接入等多种寻求,可以
    建立多台自组网网关

    3.2  数据中心数据中心包括中心服务器、数据接入软件、数据库管理软件和数据分析软件,此外
      在本地服务器的施工方式中还包括为中心服务器提供支持的电源、环境控制等机房基础设施.

       统可采用MySQL或Oracle 等不同数据库接入,以满足不同预算和性能的需求.数据接入后依靠精
       准的数据存储、数据挖掘、分析研判和决策支持算法,辅以为路灯应用定制的 防浪涌开机算法
      及硬件网络协议、降功耗输出调节算法,使系统拥有
    满足未来需求的智慧 城市-路灯智能管控核
      心。

    3。3 管控中心 系统的管控中心包括移动端管控APP 和Web 管控平台。
    3.3.1  移动端在移动端管控APP上可以快速查看路灯网络状态,故障/隐患节点位置,故障报修原
    因、故障详情,人工巡查派修和维修反馈记录。其主要用户是需要实时了解设备状态的负责人和
    需要巡检、维修的前端维护人员。使用移动端管控APP,可以做到实时准确的了解到每台路灯现
    状和故障历史数据,查看平台对隐患的分析结果,查看维修维护进程和记录,及时了解运维团队
    状态。
    3.3.2 Web 端 Web 端管控平台包括基于地理信息的设备管理、维护工单管理、系统管理、
    报警/隐患管 理、数据统计分析模块
     
     
     

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