XX市路灯监控系统总体技术方案（2023年）.docx

XX市路灯监控系统总体技术方案设计单位:XX科技有限责任公司X年X月X日目录一、概述31.1 项目名称31.2 项目背景31.3 建设系统的意义41.4 设计依据及参考资料4二、系统功能5三、设计原则63.1 可靠性63.2 先进性与合理性63.3 可维修性63.4 可扩展性63.5 安全性6四、系统总体构架74.1 系统整体框图7五、智能照明监控系统组成84.2 智能照明控制软件系统84.2.1 软件组成84.2.2 软件基本功能94.2.3 多媒体故障告警114.2.4 故障分类124.3 照明智能监控系统通信方案124.4 照明监控终端134.5 照明监控终端主要功能144.5.1 自动报警144.5.2 独立运行144.5.3 监控终端断电运行154.5.4 现场自动设定功能154.5.5 抗干扰能力154.5.6 高可靠的变送器电路154.5.7 通用化设计164.5.8 防盗报警功能16六 .智能照明视频监控子系统16视频监控子系统作用16七 .智能照明大屏幕显示子系统167.1 大屏幕设计167.2 大屏幕显示系统设备选型依据167.3 光学背投硬质屏幕16一、概述1.1 项目名称项目命名为XX市GPRS无线远程路灯控制系统（以下简称系统）。1.2 项目背景随着城市建设的发展，城市照明建设越来越注重于城市的形象，随着道路照明和景 观照明的要求和数量不断增加，各级政府和市民对城市的建设、道路照明提出更高的要 求。希望实现城市照明管理的现代化，使城市管理水平达到国内领先水平。现行的控制方法以分散时控为主，就是在现场的控制箱内设置好开关灯时间，由现 场设置控制灯光的动作。这种方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明 设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。随着城市的不断发展，控制范围越来越大, 现行的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况，使得维修工作十分被动。运行过程 中的故障只有等待巡视人员到达现场才能发现，或者被动地等待市民的电话反映，因此 难以做到及时维修。当遇到暴雨、暴雪等极端特殊的天气情况时，由于缺乏灵活的控制手段，必须临时 派出大量的人员到现场手动操作照明开关箱，因此在时间十分紧迫的情况下，无法满足 应急处理的要求。XX科技有限责任公司研制的GPRS无线路灯监控系统，由先进的GPRS无线数据通讯 网络、计算机信息管理及智能路灯控制设备等组成的分布式无线遥测、遥控、遥信系统。 可以对全市范围内的路灯进行遥控开关灯、遥讯设备状态以及遥测电流、电压、用电功 率。根据对所测数据的分析来判断城市路灯运行有无故障及亮灯率的估算和计算,定时存 储和打印各有关数据。对系统数据通讯超时、状态出错、灯具故障等进行报警处理。 此系统由两大部分构成1. GPRS无线路灯监控系统平台，包括监控中心数据库、设备信息管理系统、监控系统及无线通讯系统。2. 无线路灯控制单元，包括LCS-6路灯远动控制器（RTU）、本地控制显示器及GPRS无线数据通讯终端。本方案提供完整的城市路灯监控软硬件系统（监控中心、地理信息系统、远动控制 器、无线通讯终端），该系统适应于大、中、小各种规模的城市，系统大小可灵活配置 （如从几个点到几千个点）。具有遥控、遥测、遥信的“三遥”功能。该系统通过发送 控制指令和接收状态信息数据来控制远动控制器，完成对路灯设备的照明控制、电量/非 电量的采集、报警等具体操作。1.3 建设系统的意义增强应急能力：系统具有定时控制和人工控制等多种控制方式，能随时调整灯光的 开/关灯时间，实现辖区范围内的全夜灯、半夜灯开/关灯自动控制。在特殊的天气情况 时能通过人工控制进行应急调度。提高城市形象：系统具有自动报警和巡测、选测功能，当设备发生故障时，调度人 员可以在数秒钟内及时了解故障的地点和状态，并及时进行修复，这样可以极大地减少 对照明管理部门的投诉，从而进一步提高城市的形象。降低维修成本：系统将“巡灯查找故障”改为“值班等待报警、减少了“巡灯”人员和车 辆损耗，降低了维修成本。在已经知道了故障的地点和情况，可以缩短到达维修地点的 时间、提高检修效率，降低维护成本。实现科学管理：系统能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和 打印，为管理现代化提供了基本数据依据。节约电能：系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性，避免白天亮灯、晚上熄灯情况 的出现。设备预置合理的开关灯时间方案，在满足对城市照明的需求时，有效地减少了 开灯时间，从而节约了大量的电能。降低运营成本：通过减少开灯时间，能有效延长灯具的使用寿命，可有效降低运行 成本，进一步提高了经济效益。1.4 设计依据及参考资料设计主要依据为：系统的设计还参照如下技术规范和标准:GB8566计算机软件开发规范GB/T12504计算机软件质量保证计划规范GBJ93-86工业电气自动化仪表工程施工及验收规范GBJ232-82电气装置安装工程施工及验收规范GB11920-89电站电器部分集中控制装置通用技术条件GB4720-84低压电器电控设备JECC144低压开关和控制设备的外壳防护等级ANS1488可编程仪器的数字接口二、系统功能该系统具有以下功能：系统实现“三遥”功能：遥控、遥测、遥信； 采用时控法控制方式进行照明控制，实现预约控制和分时控制。开关灯可以自动和手动遥控，实现实时控制和点对点控制；按路段对设备进行分组，从而实现分路段控制。自动巡测、手动巡测和选测（三相电压、12路电流、有关功功率、无功功率、功率 因数及各种数字状态量等数据量的采集）；报警处理。报警内容包括：白天亮灯、晚上熄灯，远程控制器过热，配电箱门开关 不正常打开，电压、电流越限和供电线路停电等故障；自动计算亮灯率。能根据电压、电流、功率因子的变化自动进行亮灯率估算；远程查询打印功能。根据年、月、日统计数据进行查询，显示的数据均可打印；安全管理。采用多级操作口令和自动密码保护； 卫星自动校时系统（GPS）对系统进行授时； 通过不间断的巡检监控器的运行状态随时接受和处理上报信息；进行超限、开关量、通信中断、掉电等告警处理；具有历史纪录（用电量、负荷曲线、视频记录等）查询统计功能； 多种组网及通讯方案选择；系统容量：1个主站，9999个分控点，规模可灵活配置；也可构成网络化控制。（须 配置网络版软件）。 工作温度环境：照明监控端的工作环境温度范围满足-30°C65°C;三、设计原则3J可靠性由于系统服务于社会大众，稍有差错即会产生严重的负面影响；同时监控设备长期 在户外运行，工作环境极为恶劣，因此必须充分考虑系统的可靠性。要求监控系统能够 长期稳定地运行；同时要求监控系统在个别设备出现故障的情况下仍能稳定运行，不影 响或者少影响照明系统的按时开启和关闭。3.2 先进性与合理性软件及硬件构成均符合相关标准，整个系统应是目前国内最先进的，并在一段时期 内处于国内较为先进的水平。同时，系统设计时以合理性为原则，不盲目追求先进性， 从而造成的华而不实、浪费资金，降低可靠性。3.3 可维修性系统的设备采用模块化设计，并且各单元部件具有故障信息定位指示，便于设备维 修。3.4 可扩展性硬件采用模块化设计，软件采用组态化设计，使得系统扩展、升级均不必改变现有 设备的状态。3.5 安全性组网设备可靠，组网方案可靠，数据库服务器采用可采用RAID5,用于数据备份防止数 据丢失保证系统正常运行；软件部分采用用户权限分级管理、防火墙的方式防止意外攻击；同时可根据灯光管理处需要采用备份路由。四、系统总体构架4.1系统整体框图便携式工作站大屏幕投影短信MODEM手机应用服务器nternetAPN路由器值班工作站通信服务器打印机GPRS DTU 模块视频监控子系统11申，一中国联通短消 息接入服务PDA/智 能手机中国联通GPRS网络220V» 路灯 . 路灯路灯路灯监控子系统景观灯9景观灯.景观灯景观灯监控子系统中国联通APN专线接入服务GGSN网关ADSL MODEM视频服务器高速球 摄像头匕GPRS DTU模块回路控制器GPRS路灯集中监控系统是XX科技有限责任公司推出的新一代城市道路照明管理系统。 系统采用先进的智能控制技术、灯光节能技术、无线通讯技术、GIS技术、远程视频技 术、大屏幕技术等。为城市安全照明、功能照明和景观照明管理提供稳定可靠、方便、 高效、节能的综合管理系统。GPRS路灯集中监控系统包括三个子系统：1、智能照明控制子系统：智能照明控制子系统的作用是使城市照明系统更加安全稳定的运行，为管理者提供高效、 方便的管理系统。实现城市照明的现代化、自动化、智能化。可实现时控、光控、人工 控制、分时段自定义控制、全夜灯/半夜灯控制等功能。2、智能照明视频监控子系统智能照明视频监控子系统为城市照明提供完善视频监控解决方案。代替传统人工现场勘 察的方式，为用户提供远距离实时现场视频图像。传统人工现场勘察的方式费时费力， 并且无法保证城市照明正常高效的运行，无法及时发现和排除故障。视频监控系统让城 市照明系统的管理者足不出户就可对现场情况了如指掌。并且可以和照明智能控制子系 统实现联动。当控制子系统发生报警事件或者用户对控制点进行操作时视频监控系统可 以自动切换到事发现场，让用户可以实时了解到报警现场的情况或者用户操作的结果。3、大屏幕显示子系统该系统中采用了高可靠性的大屏显示和控制设备，投影机采用先进、成熟、实用、可靠 的科技技术，可方便的将计算机信号，各种视频信号投射到大屏幕上。根据监控机房的 实际情况系统可以采用正投影方案，也可采用背投影方案。但从效果来看硬背投方案的 投影效果更佳。建议系统的投影仪采用3300流明和1024*768分辨率。五、智能照明监控系统组成5.1 智能照明控制软件系统5.1.1 软件组成本系统软件采用C/S结构设计，分为监控子系统、设备管理子系统、通信转发子系统、 管理数据库四个模块。灯光控制器显示器无线传输单元灯光控制终端中心硬件平台系统软件平台监控子系统：用于表现业务的操作逻辑，主要以图形化的界面来表示。设备管理子系统：用于对所有灯光控制终端的信息进行录入、查询和修改。通信子系统：实现具体的业务逻辑，此部分是实际业务处理的过程，没有图形化的界面, 对于用户来说是不透明的，是用户在表示层所作操作的具体实现。管理数据库：存储系统运行期间的采集数据及系统运行时的所有系统管理数据，通过数 据库将所有系统所需要的数据进行存储，以便于日后统计查询。本系统数据库服务器采 用 SqlserveRo软件配置清单：序号软件名称操作系统开发环境1灯光控制系统WinlOC#2信息管理系统WinlOC#3前置机通信软件WinlOOOServerVC+4数据库WinlOOOServer （中文）SQLServer5.1.2 软件基本功能本软件将路灯、景观灯等各种不同对象的监控和数据采集及处理融于一体，通过不同的 控制方式实现对不同灯型的监控。支持GPRS平台通信标准。本软件采用组态设计，在系统扩容过程中，不