城市道路照明智能化监控管理系统的设计——以“剑阁县老县城普安镇”为例

城市道路照明智能化监控管理系统的设计——以“剑阁县老县城普安镇”为例

(中国市政工程华北设计研究总院有限公司成都分公司四川成都610036)

摘要:路灯照明是城市的重要组成部分,和人民群众的日常生活密切相关,这不仅是城市的重要基础设施,也是城市的重要标志之一。路灯照明设备的正常运行,直接关系着城市道路交通的畅通、人民群众的正常生活的安全。随着城市建设的快速发展,路灯照明设备安装数量急剧增加。在城市道路交通规划中,城市道路照明设计和管理是十分重要的部分,能够在确保城市交通安全的同时还可提高城市交通的美观性。本文希望能从“剑阁县老县城普安镇”工程项目的优化角度出发,分析智能化监控管理系统是电子技术和信息技术飞速发展的结晶,采用这一系统是目前路灯管理领域较为普遍的有效方法。

关键词:道路照明;智能管理;LED;GPRS

引言:“剑阁县老县城普安镇”路灯处设有路灯故障报修中心,全天有人值班,每天都有群众直接打来的或者供电局客户服务中心转来的故障报修电话,此类现象表明人民群众离不开路灯。此路灯处直接管辖的路灯大约有十三万盏,所使用的灯泡的平均寿命是六千小时,而每年需要更换五万盏路灯,如何进行有效管理是一个有难度的问题,此时应用网络化智能管理管理城市道路照明系统,就能大幅度的提高城市道路照明自动化管理水平。

城市道路照明的管理水平与整个城市的管理有着直接的联系,提高城市道路照明水平不但能够没还城市环境,还能够提高整个城市的管理水平。随着现代科技的不断发展,越来越多的先进技术被应用到城市道路照明系统中,比如LED路灯照明技术具有高效和节能的特点,而被广泛地应用在城市道路照明系统中,城市道路照明的集控智能管理系统,集多种先进技术于一体。

一、改进城市照明系统背景及现状

之前采用传统的人工控制、分布式的钟控方式,手动方式适应小面积管理,目前国内已基本取消,钟控方是不能随时矫时,定时器误差大,不能随时修改开关灯时间,修改一次时间,工作量非常大,也容易出现大面积停电和白天开灯的情况,不实用且费时又费钱。不能远程修改开关灯时间,而且不能远程报警,不具备远程实时监测监控功能。而后,出现的智能照明控制系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的的照明控制系统,使路灯的管理水平和控制手段产生了革命性的飞跃。在研究国内中小城市的路灯管理现状和路灯自动化控制需求的基础上,我们设计了一个城市路灯自动化监控系统及其配套软件。

二、系统总体设计

“剑阁县老县城普安镇”路灯监控系统由一个监控中心及若干监控基站组成,通过数传电台构成的专用无线网络传输信息。监控管理软件是一个较典型的工业监控与数据采集系统(SCADA),同时具有信息管理系统(MIS)的部分功能,通过其在监控中心的运行,实现对城市路灯系统集中、有效的管理。城市道路照明的网络化智能管理系统指的是以GPRS为基础的集控智能监控中心,该系统能够实现对城市或者某区域的道路照明灯的遥控、监测和通信等。城市道路照明的网络化智能管理系统主要由监控中心和终端两部分组成,监控中心和终端之间实行双向通讯,采用的通信技术主要是GSM/GPRS及Internet网络。集控管理监控中心主要由以下几部分组成:即集控智能管理系统软件、计算机、服务器、UPS、大屏幕投影显示设备、打印机、专用通讯终端等。该系统采用了先进和融入了先进的科学技术,如远程访问技术、网络接入数据以及数据安全和加密技术,同时基于专家知识的故障分析和诊断技术也被应用到该系统中。该系统终端主要有四部分组成,即LED、智能控制板、状态检测监控板、GPRS通讯模块等。

三、智能照明控制系统管理功能

(1)智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作条件下,实现照明的自动化控制,使灯达到最佳照明功率,可利用时钟控制器,让灯有时间规律的变化。也可以利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。利用这一技术可减少眩光,使光线更加柔和、照明分布更加均匀、同时还能大幅度节省电能,智能照明控制系统节电率可达二成到四成。

(2)设置分控中心,对远程设备的分级控制,以此达到照明系统的远程和移动管理,主要靠手机登录移动设备,从而对照明系统的控制和管理,这样能及时获得信息数据,照明系统的运行和是否出现故障。实现远程访问方式远程控制、实时数据查询、报警值设置等工作,从未确保道路照明系统的维护和管理工作更加的有效率、灵活性更高。

(3)过电压使用和冷态冲击会影响灯具寿命,使灯具寿命大大降低。LT系列智能调光器输出限压保护,当电网电压超过额定电压后,调光器自动调节输出在额定电压以内。当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍的冲击电流,大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采用缓开启及淡入淡出调光控制,可避免对灯具的冷态冲击,延长灯具寿命。这样就能延长灯泡寿命,近乎四倍,可减少更换灯泡的频率,节省大量灯泡。

(4)这一系统还能自我诊断、启动以及远程维护。安全保障是利用防火墙技术、接入防护技术、登录防护技术以及信道加密技术,有效地阻挡来自外部的破坏。

(5)GPRS无线数据传输系统提供了专用的数据通信网络,它保持超长时间在线、透明数据传输,可实现点对点、外围设备间、外围设备与中心节点之间的通信方式。

(6)智能照明控制系统可在混合电路中使用适应性强,能在各种恶劣的电网环境或者复杂的负载情况下连续稳定地工作,同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。

四、智能照明控制系统监控功能

城市监控管理系统的监控中心的网络服务器能够实现以独立并且固定的公网IP地址的方式接入到互联网中。该系统监控中心的软件选择的是VisualC++,该软件具有非常强大的功能,编译器中有效的集成了编程接口,编程接口能够实现通信协议TCP/IP。

“剑阁县老县城普安镇”监控管理系统具有遥控、监测和通信等功能有效的实现对照明节点的遥控、监测和通信。通过主战计算机对照明灯实现群控、部分群控、单点群控、任务定制功能和预约执行时间等。该系统中的监控管理系统实现了自动并且实时检测系统终端的亮灯率以及电压和电流的情况。在对各个终端的监控点的状态进行调整时,可以将通过监控管理系统获取的数据作为重要的依据。监控管理系统的通信功能指的是将有效的获取各个终端的运行状态、故障状态等相关信息,从而确保整个系统的正常和稳定运行。

监控管理系统能够提供通用的数据接口,从而很容易的进行系统功能拓展,该系统能够连接MIS/OA,GIS系统相连,达到信息共享的目的.该系统终端以及集控智能管理中心能够在GPRS的基础上实现双向的、稳定的无线通讯。在该系统中,常规检测数据以及实时控制

数据的传输得到数据链路的检测和激活,大大的提高了数据传输的可靠性和传输效率。除此以外,在该系统数据传输过程中,还有效的控制了通讯流量,一定程度上降低了经济成本。不仅如此,该系统还具有遥控、遥测、遥信等多方面的功能。实现了人机交互,有效的保证了整个管理系统的安全和稳定。

结束语

智能照明控制技术顺应了计算机技术、通信技术、控制技术的发展潮流,具有节约能源,提高照明质量,延长光源寿命等优点,将会很快取代传统的照明控制。以上我们介绍了智能照明系统的发展过程并阐述了应用智能照明的意义。这一系统不仅加强了对“剑阁县老县城普安镇”交通照明项目进行监控和管理,还很大程度上的提高了“剑阁县老县城普安镇”管理效率和照明水平。

参考文献:

[1]张昌浩.面向城市道路照明管理系统的设计与开发[D].合肥工业大学,2016.

[2]刘蒙蒙.基于物联网的城市道路照明管理系统设计与开发[D].合肥工业大学,2015.

[3]王志宇.基于.NET/GPRS/GIS技术的城市照明监控管理系统设计与实现[D].南京农业大学,2013.

[4]王林玉.面向智慧城市建设的道路照明监控管理系统研究与开发[D].浙江大学,2013.

标签:;  ;  ;  

城市道路照明智能化监控管理系统的设计——以“剑阁县老县城普安镇”为例
下载Doc文档

猜你喜欢