一、建設目標--山東智慧照明管理平臺--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
隨著經濟社會的發(fā)展,城市照明快速發(fā)展,與此同時,城市照明設施規(guī)模日益增大,用電量節(jié)節(jié)攀升,社會各方對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,服務質量和節(jié)能水平有待提高,難以滿足現代化城市照明的需要,城市照明面臨精細化管理與節(jié)能減排雙重挑戰(zhàn)。
路燈設施分布范圍廣、位置固定,采用先進的物聯(lián)網技術,建設智慧照明,能夠有效地解決上述短板問題,同時提高城市照明基礎設施智能化水平,有利于充分利用路燈設施的資源優(yōu)勢,為真正實現信息資源共享一體化的智慧城市打好堅實基礎,助力“新型智慧城市”建設和科學持續(xù)發(fā)展。
路燈管理者的困惑
◆停留在手動、時控、光控,受季節(jié)、天氣、人為因素影響,經常該亮時不亮,該滅時不滅。
◆某段路燈好幾天都不亮了,無人知曉,市民抱怨、投訴頻繁。
◆領導參觀,臨時活動,重大事件,突然通知要調整開關燈時間。
◆安排固定人員巡查照明設施,由于照明范圍廣、數量多,消耗大量人力物力資源。
◆照明設施開關燈時間不合理,燈光太亮卻無法調節(jié),造成了大量的電力資源浪費。
◆某路段電纜又被盜了,造成大面積滅燈且損失慘重?!?/span>
二、建設目標--山東智慧照明管理平臺--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
針對城市照明管理現狀和實際需求,依據國家和行業(yè)相關標準規(guī)范,采用物聯(lián)網、云計算、地理信息系統(tǒng)(GIS)、單燈控制和移動互聯(lián)等技術,提升城市照明基礎設施智能化水平,構建智慧化監(jiān)控管理服務模式,實現城市照明系統(tǒng)資源管理精細化、運行監(jiān)控智能化、運維服務主動化、節(jié)能管控精準化、安全監(jiān)測常態(tài)化和協(xié)同辦公移動化,充分發(fā)揮城市公共照明在促進經濟、社會、環(huán)境發(fā)展方面的作用,提升城市照明價值,推動城市照明管理與節(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、更加精細化的管理方案。通過系統(tǒng)構建的控制器網絡,可以對每一盞路燈、每一組路燈進行遠程開關或調光控制,對每一盞路燈運行的電壓、電流、功率、開關狀態(tài)等參數進行遠程實時監(jiān)測,同時具備燈具故障報警、電路故障報警、控制器故障報警、電纜防盜等報警功能。所有的控制和管理工作均通過電腦、手機等智能終端完成,無需管理人員親臨現場。
三、系統(tǒng)架構和功能--山東智慧照明管理平臺--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
■遠程智能監(jiān)控:使用電腦、手機、平板等智能終端對路燈、控制器的工作狀態(tài)進行遠程監(jiān)控。
■提供多種時控方案和控制模式:支持日期時間方案、經緯度時間方案、周時間方案,用戶可預設開燈和關燈時間規(guī)則,半夜燈時間規(guī)則,調光 時間規(guī)則。同時可根據需要設置普通模式、臨時模式、節(jié)假日模式、重大事件模式等控制模式。
■智能單燈控制:可遠程對每一盞路燈進行開關和調光控制,現場燈具可自由分組組合而不受限制。當燈具損壞或發(fā)生故障時,系統(tǒng)準確定位并自動向管理人員手機發(fā)送報警信息。
■智能調光控制:20級智能調光,可對任一路燈、任一分組、任一支路進行調光控制?!?/span>
■電壓電流采集、分析:支持電壓、電流采集功能,能夠設置電量越限報警參數。
■數據查詢和數據報表:查詢指定路燈的工作參數信息,并能夠生成各區(qū)域的電能消耗、亮燈率、電壓電流、開關燈時間等數據分析曲線和報表。
■故障報警功能:燈具故障、終端故障、電路故障,系統(tǒng)自動向路燈管理者發(fā)送報警信息;故障修復后,取消報警。
■電纜防盜:發(fā)生電纜被盜時系統(tǒng)及時通知相關管理人員。
■GIS電子地圖管理:在電子地理地圖上能夠對終端設備進行添加、刪除、修改、參數設置和開關燈操作。
■能耗管理:實時采集各回路的功率數據,并計算出當前道路的照明能耗。根據年度能耗配額和不同區(qū)域的實際情況,調整開關燈規(guī)則。
四、山東智慧照明管理平臺--山東單燈控制系統(tǒng)軟件開發(fā)--建設內容
A\物聯(lián)網智能終端設備
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施)供電變壓器(箱變)或配電控制箱內,實現對總回路和各分支回路的監(jiān)測、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家標準的電表計量終端進行通信,從中讀取電量值。監(jiān)控終端本身具有電能計量功能,系統(tǒng)通過采集監(jiān)控終端的電能計量值,可以計量箱變的三相用電量。通過系統(tǒng)數據采集分析,實現偷電監(jiān)測報警功能。
3、單燈控制器
單燈控制器實現對每一盞路燈的單燈監(jiān)測、控制功能,在保證可靠性的前提下,實現按需照明,具備多路監(jiān)測控制、脫網獨立運行、記錄亮燈時長等功能。
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或配電控制箱內,通過電力線載波通信(PLC)方式與每一個單燈控制器通信,動態(tài)監(jiān)測每個燈源的運行狀況。
集中器通過智能監(jiān)控終端向監(jiān)控中心實時傳輸數據,實現智慧照明監(jiān)控中心與現場單燈控制器的信息交互。
B\智慧照明軟件平臺
1、精細化照明設施資源管理
根據照明設施及其管理工作的特點,對路燈、景觀亮化配電箱/箱變、燈桿等進行全面普查、編碼、定位并進行標識,為每一桿路燈制作“身份證”,以地理信息系統(tǒng)(GIS)為基礎,形成直觀可視、圖表結合、條理清晰、條塊合理的城市照明空間數據檔案,實現精細化、可視化、動態(tài)化管理。
廣泛分布的城市路燈構成了實用的城市位置系統(tǒng),通過數據共享,燈桿標牌可為公安110報警、城市應急指揮等提供定位信息,實現燈桿定位,助力城市維穩(wěn),提升路燈價值。
2、一體化智能集中監(jiān)控,提升指揮調度和應急處理能力(路燈、景觀亮化)
基于智能監(jiān)控理念,以“三遙”(遙控、遙測、遙信)監(jiān)控為關鍵管理手段,完成路燈、景觀亮化等照明設施運行控制、狀態(tài)監(jiān)測、能耗分析、偷漏電監(jiān)測分析等功能,提供日常所需各種查詢、統(tǒng)計、分析和展示功能,實現集中化、智能化、自動化監(jiān)控管理,提高城市照明安全可靠運行水平,保障城市照明需求。采用GIS技術,支持位置可視化和基于GIS的直接操控。
根據路燈、景觀亮化設施實際情況和管理需求,結合平安城市等系統(tǒng)應用,可擴展遙調、遙視(遠程視頻監(jiān)控)功能,實現“五遙”監(jiān)控管理,進一步提高運行調度和應急指揮能力。
3、遠程開關燈控制(遙控)
提供豐富的開關燈控制手段,既有時控、光控、手控等獨立控制方式,又有時控/光控結合、預案控制等復雜、組合的控制方式。
系統(tǒng)可以根據不同類型的照明控制要求,根據城市經緯度數據自動計算日出日落時間,調整得出全年開關燈時間,采用時控或時控和光控相結合的控制方式,自動遙控開/關全市全夜燈、半夜燈、樓宇景觀燈、沿街飾燈;也可以手動對各種燈型進行遙控開/關操作。
4、遠程測量采集(遙測)
系統(tǒng)通過遠程測量功能來獲取照明設施的運行參數信息,除可以遙測控制箱總回路三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數外,還能夠采集各分支回路電流。
系統(tǒng)設計自動巡測機制,可按設定的時間周期自動進行巡測,同時也允許監(jiān)控人員隨時進行手動巡測。
5、遠程狀態(tài)感知(遙信)
系統(tǒng)通過遙信功能可以直接獲取照明設施的運行狀態(tài),一旦發(fā)現某個狀態(tài)發(fā)生異常,會在第一時間將異常信息發(fā)送給監(jiān)控中心。
運行狀態(tài)數據主要包括:
(1)接觸器狀態(tài);
(2)箱門開關狀態(tài);
(3)接觸器失效;
(4)分支回路斷路。
6、遠程抄表及電能計量
監(jiān)控終端具有RS-485接口,可以與符合國家標準的電表計量終端進行通信,從中讀取電量值。系統(tǒng)具有周期自動抄表機制,在機制啟動后系統(tǒng)能按設定的時間周期自動進行定時抄表,同時系統(tǒng)也允許操作者隨時進行手動抄表。遠程監(jiān)控終端本身具有電能計量功能,系統(tǒng)通過采集監(jiān)控終端的電能計量值,可以計量箱變的三相用電量。
7、故障報警管理
系統(tǒng)報警數據有兩種來源:遙測數據、遙信數據??赏ㄟ^分析遙測、遙信數據,檢測設備運行狀態(tài)異常并產生報警記錄,產生的報警記錄會永久保存,以供查詢、統(tǒng)計、分析;同時,報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/欠補償;
(8)控制箱門開(需加裝行程開關);
(9)告警使能。
8、控制方案設定
系統(tǒng)可實現分組控制和預案控制功能:
(1)分組控制。系統(tǒng)可以根據不同管理區(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,實現城市照明的分組控制??蓪刂平K端及控制回路進行任意組合形成照明分組,系統(tǒng)可對各分組分別編制不同的開關燈控制方案,不同的方案可以是時控或時控/光控結合等不同方式,也可手動對分組進行控制;分組信息可靈活設置并方便查詢、顯示。當改變某一控制箱內某一回路的分組信息時,只需在軟件界面上操作設置,而不需要改變配電線電纜接線。
(2)預案控制。為了滿足某些特殊時期(節(jié)假日、國家重大活動)對亮燈時間的特殊要求,系統(tǒng)提供預案管理功能,可以為特殊時期專門設置一套開關燈時間,并且不會影響其他時間的開關控制方案。
查詢統(tǒng)計
系統(tǒng)數據分為兩種:運行參數和統(tǒng)計分析數據,這兩種數據的展示方式有所區(qū)別,其中運行參數一般用數據報表的方式展示,而統(tǒng)計分析數據使用報表、圖形(曲線圖、柱狀圖、餅圖)等方式展示。
可以對系統(tǒng)數據按照年、月、日進行查詢、統(tǒng)計,可以定時將各控制終端的電壓、電流、亮燈率等運行情況進行查詢、統(tǒng)計,可以對任意一天的實際開關燈時間等記錄進行查詢、統(tǒng)計,可以對歷史故障、登陸信息進行查詢統(tǒng)計。所有查詢統(tǒng)計結果數據均可以打印。
自動校時
對現場監(jiān)控設備進行校時,保證整個系統(tǒng)時間的準確性和一致性,從而確保開關燈時間的準確性和一致性。
GIS監(jiān)控
系統(tǒng)采用GIS技術,實現位置可視化,可在地圖上直接查看回路走向、回路控制區(qū)域、維護照明設施信息,并可直接進行監(jiān)控操作,比如回路開關燈控制、巡測等。
9、精準化單燈監(jiān)控,節(jié)能減排、降本增效
采用單燈控制技術,構建路燈物聯(lián)網,精準控制每一盞路燈,在保證照明需求的前提下,根據季節(jié)、路段、天氣、特殊場合等條件設定路燈運行方案,真正實現“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”,及時發(fā)現路燈故障并在地圖上進行精準定位,轉變“人工巡檢、熱線報修”的傳統(tǒng)運維方式,實現定向運維、主動服務,減輕勞動強度,提高路燈運維效率,降低運維成本。
10、移動監(jiān)控APP、微信平臺
采用先進的移動應用開發(fā)平臺和技術,設計智慧照明移動應用,利用智能手機或平板電腦通過3G/4G或WIFI通信網絡實現城市照明移動監(jiān)控功能,方便現場監(jiān)控維護,為城市照明管理人員及維護人員提供更大的工作便利。移動應用同時支持安卓和蘋果(IOS)系統(tǒng)。