路燈照明智能控制系統方案

　　本系統采用電力載波通信技術，實現照明路燈的單燈節能與集中控制、監測，同時具備線路防盜功能。通過先進的科技手段，有效地保證路燈設施科學管理和按需照明。

　　一、 系統組成圖

　　二、 系統特點

　　1、 完善的功能：“四遙” 功能、單燈監控和節能功能、室外氣象功能、電纜防盜功能、自動抄表功能、監控中心的動態電子地圖顯示功能、數據統計分析功能。

　　“四遙”功能：遙控、遙測、遙信、遙調。

　　◆ 遙控功能---控制回路或單燈的開或關；

　　◆ 遙測功能---遙測總電壓、電流和各回路電壓電流；

　　◆ 遙信功能---反饋各種開關的狀態；

　　◆ 遙調功能---遠程調整單燈電流，實現單燈節能。

　　2、 單燈控制功能：利用本公司先進的電力線載波通信技術，實現單燈的控制、檢測和節能。

　　3、 室外氣象功能：監測路燈所處區域的環境溫濕度、光照度等，作為天氣突變和事故災害等突發情況處理依據。

　　4、 防盜報警功能：監控電力電纜，防盜報警，不管有電沒電，都可以監控和報警。同時可監測變壓器房門的非正常開啟。

　　5、 自動抄表功能：及時掌握電能消耗，且電能數據符合電力部門計量要求。

　　6、 監控中心動態電子地圖顯示，及時掌握照明動態。監控中心還具有GPS定時功能。

　　7、 數據統計分析功能：系統具備定時記錄功能，形成歷史開關燈記錄、故障率、用電量等統計報表。

　　三、 系統主要設備

　　1. 監控中心服務器

　　主控電腦，安裝系統軟件，包括CS主服務程序、短信處理程序、BS公網發布程序。管理員以授權形式，登錄系統進行操作。

　　2. GPRS/CDMA數據傳輸單元（DTU）

　　利用GPRS/CDMA網絡，將各個智能控制終端組網接入監控中心。利用移動網絡，通過短信方式通知管理員系統狀態，或反向查詢。

　　3. 集中控制器（集控器RTU）

　　集中控制器內部包括電力線載波通信模塊、ARM主板、以太網模塊以及電源電路四部分。豐富的外界接口資源，具有外接232通信接口、485通信接口，USB HOST接口。

　　集控器是本系統的中間級，向上通過GPRS同監控中心通信，向下通過電力載波電網同終端控制器通信。電力線載波通信是基于BPSK原理，半雙工通信方式，數據傳輸速率為1200bps。集控器以變壓器為單位設置，每一個變壓器需要一臺集控器。集控器向上接DTU，向下接三相四線的低壓電網。

　　主要技術指標：

　　1） 工作。電源：85VAC-250VAC，50Hz/60Hz

　　2） 工作溫度：-20oC -- +70oC

　　3） 相對濕度：95%，不凝結

　　4） 功耗：靜態350mW，動態（通信瞬間）：10W

　　5） 電磁兼容性：符合IEC1000-4-2、3、4、5標準

　　4. 終端控制器（分控器RTU）

　　終端控制器適用于單路路燈亮度調節控制，可監控的負載電流達到35A。它接收來自電力線的控制或檢測命令，對所控負載實施通斷控制，并可以將控制結果或當前狀態反饋給上位機。

　　主要技術指標：

　　1） 地址編碼：0～1024；

　　2） 控制負載電流：≦35A

　　3） 功耗：靜態300mW，動態（通信瞬間）：10W

　　4） 電源：85VAC-250VAC，50Hz/60Hz；

　　5. 采集終端（采集RTU）

　　采集終端用于電表電力參數、室外溫濕度、光照參數采集，實現自動抄表與室外氣象采集功能等。

　　1） 地址編碼：0～1024；

　　2） 電源：85VAC-250VAC，50Hz/60Hz；

　　6. 電纜監控器

　　電纜監控器一般安裝于供電電路的未端，定時檢測線路的供電情況，當集控器工作中檢測到電纜監控器異常時，表明線路供電異常，通過集控器及時報警通知主控中心，通過主控中心對本系統中分控器或采集終端的分析，及時找到故障位置（包含線路斷線或被盜）。

　　7. 路燈亮度調制器

　　根據不同類型路燈燈具，選擇合適的燈具調節器，達到燈具亮度可調節功能，其上端與分控器連接，便于系統實施遠程調節，下端直接接燈具供電電路。

　　四、 軟件設計思路

　　軟件系統的設計是基于Web Service結構，即是一個基于組件／服務模式的分布式應用系統，系統的開發具有先進性、可靠性、開放性、靈活性和通用性，也考慮到系統容量、功能的可擴充性，另外也要考慮軟件系統的易維護性。尤其重要的是軟件系統的可靠性，在本系統中，軟件的可靠性與硬件的可靠性同樣重要，所以在軟件開發的過程中采用OOP面向對象的設計方法，使用UML進行全程建模，并采用模塊化設計方法進行功能結構劃分設計。

　　軟件的開發過程遵循軟件工程的設計思想，對應用需求做了大量的調研和分析，并借助DESIGN 2000之類先進的CASE工具進行數據庫的輔助設計，使數據庫結構非常規范，一般至少符合3NF（第三范式），避免了數據冗余和數據插入、刪除異常。

　　為了滿足數據采集控制、數據分析處理、輔助決策、信息查詢等功能的要求，我們采用以C/S和B/S相結合，以B/S為主的體系結構。該方案能很好地滿足用戶的需求，符合可持續發展的原則，使系統有較好的開放性和易擴展性，該系統采用全新的軟件設計方法，以VS.TET 2003前臺開發工具與Microsoft SQL Server 2000后臺數據庫管理系統的組合作為開發平臺，運行于Windows98/ Windows2000/XP操作系統。GIS采用Mapinfo進行二次開發。

　　考慮數據的遠程共享，軟件系統的設計以B/S結構為主，為了保證系統數據的安全性，系統對軟件的使用權限和密碼進行嚴格的管理。

　　五、 軟件系統的組成

　　1、 機構用戶管理：

　　設置不同用戶的防問管理權限；設備分組，根據路燈的不同類型或行政劃區，進行不同的分組，方便以分組的方式對多個路燈進行統一控制。

　　2、 路燈控制系統

　　燈具的開關控制、調光控制

　　3、 路燈采集系統

　　照明燈具狀態、電流、電壓、電量等數據查詢，線纜防盜、電力線路故障檢測，室外溫濕度、光照度檢測。

　　4、 參數設置系統

　　遠程自控參數設置，例如：設備定時校時，燈具定時開關時間等。

　　5、 報警系統

　　燈具、線路故障報警，白天能見度過低提示（報警短信同步發送給區域管理員）。

　　6、 數據統計分析系統

　　數據存儲，遠程查詢，用電量、故障率等各項統計分析，繪制報表等。