路灯控监控系统技术方案

路灯控监控系统技术方案内容摘要：

迅速找出故障原因，便于使用维护。 7) 实用性 ：从用户角度出发，系统能使路灯控制箱少人值守或无人值守成为可能。 充分利用现有资源，尽量降低选购设备成本，使系统具有较高的性能价格比。 8) 实时性 ：系统具有很快的响应性能。 . 路灯监控系统概述及设计考虑 1. 监控对象 目前我国各城市的路灯配电设备大体不外乎以下几种： 箱式变压器 （ 1） 低压系统： （ 2） A、 1224 个出线回路低压出线测点的电流量，电流值 10100A B、低压线线电压值， 0450V(a、 b、 c 三相，按三个电压值设计 ) 路灯自动化监控系统技术方案书 8 C、有 14 个 100A交流接触器的“开”“关”控制量（按四个交流接触器设计、计算） 台架变压器（无高压系统） （ 1） 低压系统：同箱式变压器。 A、 1224 个出线回路低压出线监测点的电流量，电流值 10100A（按 24 个出线设计、计算） B、低压母线电压值， 0450V（ a、 b、 c 三相，按三个电压值设计） C、有 14 个 100A交流接触器的“开”“关”控制量（按四个交流接触器投 计、计算） 其它独立低压供电系统（无变压器配电箱） （ 1） 312 个低压供电回路的电流量，电流值 10100A（按 12 个电流量设计、计算） 高压供电系统 （ 1） 高压控制中心 14 个电流进出线的配电柜的操作回路“开”“关”控量（按 4 个控制量计算）。 （ 2） 312 个进出线高压电流值（按 12 个电流值设计、计算）。 （ 3） 3 个高压母线的电压值（按 3 个电压值） （ 4） 高压系统的功率因数值。 （ 5） 主进电流的功率值（按一个功率量计算）。 （ 6） 24 个高压进出线的带电指示（按 12 个带电显示信号计算）。 配电房 安全运行参量： 配电箱漏电 电压 配电箱环境温度 配电箱门开告警 其它可选参量： 烟雾告警（具有变压器的配电箱用） 水浸告警（落地式配电箱用） 红外告警（配电房用） ID卡式或密码键盘式开锁系统（配电房用） 变压器油温（当使用干变或油温测量不方便时，也可测量变压器表面温度） 电缆故障 2. 监控系统规模 监控系统为二级结构： 1 个监控中心：设在路灯管理部门值班中心。 N 个分控点：每个控制箱设一分控点。 系统最多支持 2048 个分控点同时运行，可满足任何一个城市的需求。 3. 提供的通信资源 路灯自动化监控系统技术方案书 9 系统支持 GPRS、 GSM 短消息服务系统、 CDPD、无线数据传输电台、公共电话网作为主要传输资源。 它具有一次性投入低，安装简便，使用费较低，抗干扰能力较强等诸多优点。 推荐监控中心主传输资源可采用 DDN专线接入 GPRS、 GSM 短消息服务系统，备用传输资源可采用 GPRS/GSM MODEM。 以上几种传输资源可以混合使用在一套系统中，可互为备用且相互之间可自动切换。 4. 我司设计时的总体考虑 设计的原则是：总体规划，分步实施。 系统设计按全部工程来考虑，系统实施则可分期进行。 通过 GSM 等无线通信网 络、计算机控制系统并结合地理信息系统，实现遥控、遥测、遥信和管理功能。 5 城市灯光夜景监控系统设计规划 除了完成总体方案中所规定的必要功能外，本公司对各个灯光夜景点可实现彩色动态图像监控，在监控中心可直接看到景点的现场图像，显示效果可与照片相比，此种图像监控方式具有十分优越的性能价格比。 路灯自动化监控系统技术方案书 10 .2 监控系统组成 . 监控系统结构 . GSM 组网模式图 GSM „„ „„ 回路电流及有功功率 变压器三相输出电压 通断控制 各支路接触器通断检测 环境温度、烟雾、水浸告警 门开告警 配电箱漏电电压 变压器表面温度或油温 RS232 通信服务器 报表打印机 大屏幕模拟屏 远程告警 MODEM 拨号服务器用 MODEM(用于远程拨号进入本路灯监控网络 ) HUB 普通用户工作台 监控中心 分控点 电度表电量 GSM MODEM DDN MODEM GSM MODEM 路灯自动化监控系统技术方案书 11 当使用 GSM短消息通信方式时，监控中心可以采用 GSM MODEM，也可以采用 DDN 专线，两种通信方式任选一种即可。 如果有条件，我们建议采用 DDN 专线，可以大大提高通信速率，分控点数量较多时，还可以降低通信费用。 当采用 GSM MODEM 时，如果分控点的数量多于 10 个，则应该配备两只 MODEM，其中一只设定为发送MODEM，另一只设定为接收 MODEM，这种配置方法，避免了接收与发送之间的冲突（冲突时往往发生发送不成功或收不到数据 ），大大提高了通信效率。 . GPRS、 CDPD 组网模式图 GPRS/CDPD „„ „„ RS232 通信服务器 报表打印机 大屏幕模拟屏 远程告警MODEM 拨号服务器用 MODEM(用于远程拨号进入本路灯监控网络 ) HUB 普通用户工作台 监控中心 GPRS、 CDPD MODEM GPRS、 CDPD MODEM DDN MODEM 路灯自动化监控系统技术方案书 12 当使用 GPRS 或 CDPD 通信方式时，监控中心可以采用 GPRS MODEM/CDPD MODEM，也可以采用 DDN专线，两种通信方式任选一种即可。 如果有条件，我们建议采用 DDN 专线，可以大大提高通信速率。 . 无线数据传输电台组网模式 使用无线数据传输电台通信方式时，监控中心只安装一部无线数据传输电台即可，但必须架设较高的天线，否则不能保证信号覆盖范围。 另外，此方式仅支持巡检通信模式，不支持故障告警上报模式。 . 几种传输方式的对比 路灯监控系统是我公司在邮电局房动力设备及环境集中监控系统的基础上开发的一个集中监控系统，它能 „„ „„ RS232 通信服务器 报表打印机 大屏幕模拟屏 远程告警MODEM 拨号服务器用 MODEM(用于远程拨号进入本路灯监控网络 ) HUB 普通用户工作台 监控中心 数据传输电 台 数据传输电台 路灯自动化监控系统技术方案书 13 对独立分布的各种路灯设备进行集中监控和维护管理。 通信传输可以利用 GPRS 公共无 线数据网络、 GSM 短消息服务系统、无线数据传输电台、 CDPD 公共无线数据网络等多种方式。 无线传输方式克服了分控点上有线通信线路布线困难的缺点。 根据路灯监控系统总体方案的要求，可设一个监控中心， N 个分控点的情况，该系统监控中心设于城市路灯管理部门值班中心。  GSM 公共无线网络短消息服务系统 这是中国移动、中国联通推出的 GSM短信服务，它的出现，提供了一个方便、可靠的无线传输资源，给路灯监控行业注入了新的活力。 使用该通信方式，可在中心安装 DDN 专线一条或 GSM MODEM 若干台，通过通信网络与终端数据通信 MODEM 进行通信。 完成遥测、遥信和遥控。 发生报警时通过普通 MODEM 传呼值班人员及时处理故障。 而在各分控点，每一个采集器的标准串口上都会配置一部载波或无线数据通信 MODEM，用于和中心进行数据交换。 系统采用短消息服务系统为传输资源时，可采用故障上报和巡检相结合的工作模式。 在分控点上安装的智能路灯监控器可根据预先设定的告警限判断分控点路灯设备是否发生故障，当分控点路灯设备出现故障时（例如电压过高，白天亮灯，夜晚不亮灯等故障信息），可立即向监控中心上报故障信息，故障上报时间在 10 秒以内（正常情况下约 3 秒），且分控点 的数量不影响故障上报的时间。 支持多点同时告警上报是 GSM短消息通信方式所特有的强大功能，它大大缩短了故障响应的时间。 而单频点的无线数据传输电台，则无法实现故障上报，且分控点数量越多，信息响应速度越低。 同时，为了在无故障时监控中心维护人员也能够查看分控点信息，系统也支持巡检工作方式，即监控中心可定期查询各个分控点运行信息。 监控中心可通过向分控点发送短消息来设定智能路灯监控器的告警限。 主要传输资源采用目前已经具备的 GSM 短消息传输模式。 GSM 短消息服务是移动通信局提供的短数据传输业务，它每次可传输一定长度的数 据信息，根据我们的测试结果和实际使用经验，它完全可以满足路灯监控的需求。 同时，覆盖范围广泛、收费较低也是 GSM短消息服务的重要特色。 分控点传输设备主要为 GSM MODEM。 在监控中心，主传输资源为 DDN 专线，该专线接入移动通信局的短消息服务系统，大大提高了短消息交换的速率。 监控中心的备用传输资源可用 12 个 GSM MODEM，采用 GSM MODEM 的速率比 DDN 专线慢一些，但功能上没有任何区别。 从 GSM短消息服务系统升级到 GPRS 无线分组网络时，无须更换 GSM MODEM，仅仅需要升级 MODEM软件即可。  GPRS 无线通信方式 这是中国移动、中国联通推出的无线数据新业务。 它的出现，提供了一个目前为止最先进、方便、可靠的无线传输资源，必将成为路灯监控系统的主流传输资源。  CDPD 无线通信方式 CDPD 无线通信方式是中国电信推出的最新无线数据网络，网络采用标准的 TCP/IP 协议，故在其基础上能够方便的进行开发。 和传统的电话线监控方式相比， CDPD 的连通速度非常快，只要若干个毫秒，而利用电话线的 MODEM 拨号方式进行连机，通常需要 10 秒钟以上才可以连通。 正是由于 CDPD 的快速连通特性，使得我们完全可以实现实时监 控。 经过一段时间的使用，我们实际测试，其数据成功收发率可达 %。  无线数据传输电台： 路灯自动化监控系统技术方案书 14 无线数据传输电台是一种比较成熟、传统的通信设备，使用无线数据传输电台通信方式时，监控中心只安装一部无线数据传输电台即可，但必须架设较高的天线，否则不能保证信号覆盖范围。 另外，此方式仅支持巡检通信模式，不支持故障告警上报模式。 采用以上通信方式组网时，系统可采用二级结构，即设一个监控中心， N 个分控点。 对于极少数没有 GSM 网络或 CDPD 无线数据网络的区域，我们可以采用无线数据传输电台、公共电话网进行数据传输。 综 上所述，路灯监控系统中传输资源可采用 GSM（手机）短消息传输、电信局建设的 CDPD 无线公共数据网、 GPRS 无线网络、无线数据传输电台、电话线传输。 这几种传输方式对比如下：路灯自动化监控系统应标方案书 15 传输方式 初期投资 使用费 维护费 是否需要专职维护人员 实时性（信息响应时间） 通信可靠性 是否易于安装 其它 GPRS 一般 一般 少 不需要 2 秒 好 无线方式、易于安装 可方便地远程联网、异地维护、移动维护，GPRS MODEM参考报价： 3000 元。 GSM短消息 一般 一般，月使用费〈 40 元 少 不需要 10 秒 较好 无线方式，易于安装 可方便地远程联网、异地维护、移动维护。 GSM短消息收发器（德国产）参考报价：3000 元。 CDPD 一般 一般，月使用费 3070 元 少 不需要 2 秒 好 无线方式、易于安装 可方便地远程联网、异地维护、移动维护，CDPD MODEM参考报价： 3200 元。 无线数据传输电台 大 需要交纳无委管理费，根据各地情况而异 大 需要 5 秒 较好 分控点易于安装，但中心要架设基站，申请频点，发射功率大，容易损坏。