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道路照明中關於遠程路燈控製係統探討

發布日期:2012-10-16

1 概述

目前,道路照明路燈控製傳統采用光控、定時、經緯度控製及人工開關的方式,不能滿足節能要求和特殊情況下開關燈的要求,也有采用單燈電力載波或無線局域網控製係統,這種方式可精細控製路燈,但設備成本和安裝成本都很高,不方便對老係統進行改造,由於控製係統的加入,增加了能耗和故障點。本係統采用先進的計算機自動管理技術和GPRS網絡或GSM短信網絡遠程通訊技術,隻對路燈照明的每條線路進行控製,成本低,改造傳統係統方便,並可實現自動化、智能化科學管理,達到路燈管理水平與現代城市相適應,提高管理效益,做到合理照明、美化照明、安全照明,降低運營和維護成本。

係統由先進的GPRS網絡或GSM短信網絡、計算機信息管理及路燈控製總成構成,可對係統內的路燈進行遙控開關、手動控製開關、遙測開關狀態、遠程定時開關、遠程校時,還可以通過數據分析來判斷線路故障,對白天亮燈、晚上熄燈、大麵積熄燈進行報警。

 


2 安裝遠程路燈控製係統的必要性和可能性

2.1 必要性

      (1)信息可實時共享
  係統建好後,數據存儲在公司,所有人員都可在係統設置的權限範圍內查詢到相關的信息。
  (2)管理者可隨時監督執行層的工作情況。
  (3)執行層可實時監測了解路燈的運行情況。
  (4)節約電能支出成本。

係統建好後,可對路燈開關狀態進行檢測,有效避免白天亮燈的情況出現,係統可根據一年四季的季節變化隨時改變每條線路的路燈的開關定時時間,也可根據天氣變化隨時開關燈,在滿足照明的情況下,盡可能減少開燈時間,從而節約電能。

(5)降低運維成本

係統將巡燈查找故障改為值班等待報警,減少了巡燈人員數量和車輛,降低了維護成本,減少亮燈時間延長路燈使用壽命,降低了運行成本。

2.2 可能性

要建立一套全自動路燈控製係統必須基於可靠穩定的技術,而現在已經有可靠的產品和集成技術完全可以實現上述功能。遠程路燈控製係統采用電子控製技術、遠程無線數據傳輸技術、現場數據處理控製技術、軟件技術、係統集成技術等多項高新技術構成的係統。下麵對這些技術和產品進行一些概要描述。

(1)電子控製技術

QX401 GSM/GPRS多路無線遠程路燈控製器是一款內嵌TCP/IP協議棧的GSM/GPRS無線數據透傳遠程遙控開關,最多可對五路開關進行控製,每路最大電流達60A,除可以遠程開關控製外,還可以數據透傳,通過自帶的485口對其它設備進行控製,核心部分某公司的SIM900A模塊,開關采用磁保持繼電器,不耗電,並有記憶功能,在斷電後再上電的時候能保持原來的開關狀態。該產品可以通過GSM手機短信對開關進行控製,也可以通過GPRS網絡為通信平台對開關進行控製,提供RS-232/485/TTL接口,按照工業標準設計,可直接與RTU、PLC、智能儀表、單片機控製器等各種工業現場的下位機設備連接,用在路燈控製方麵最為合適。

(2)遠程數據傳輸技術和設備

無線網絡通訊GSM/GPRS移動通訊網絡進行數據傳輸已經有了近10年的發展曆史,目前無論從技術還是產品都已經是非常成熟的。

(3)數據處理軟件係統

這個數據處理軟件係統是指中央監控室的監控服務器安裝的軟件係統,係統的所有功能都要通過這個軟件才能最後顯示出來。因此,就整個係統而言,這個軟件係統是核心。

綜上所述,遠程路燈控製係統所需要的技術和設備均是成熟的,完全可以滿足路燈控製的要求。因此,安裝遠程路燈控製係統既是非常必要,也是可能的。

3 係統組成

       (1)傳統電力控製結構
  (2)本係統電力控製結構
  (3)GSM係統拓撲圖
  (4)GPRS係統拓撲圖
  建議:QX401終端數量在50以下的選用GSM方式,QX401終端數量在50以上的選用GPRS方式。

4 性能比較

5 遠程路燈控製係統的技術實現

5.1 係統實現的幾個要點

       (1)采用60A磁保持繼電器作為基礎的開關控製裝置可進行無線遠程控製開關,有定時器,可遠程設定時間,到時自動控製開關,可遠程校時,有手動開關按鈕,可用手動控製開關。
  (2)采用GPRS或GSM網絡作為遠程數據傳輸網絡。
  (3)采用閉環監控,可準確掌握QX401的開關狀態。
  (4)采用始終在線的模式,提高係統的實時性。
  (5)采用專業的量身定做的係統軟件。
  (6)采用主動報警和中央監控室控製相結合的運行模式。

5.2 係統實現的說明

需要在中央監控室安裝一台監控服務器,這台服務器可使用固定IP地址或者使用動態域名解析,也可以采用VPN專線方式;監控服務器上安裝控製軟件。

在每一個變壓器安裝一台QX401控製器;通過GPRS或GSM網絡與中央監控室相聯,QX401控製器采用始終在線的方式掛在GPRS網絡上,就像一個局域網一樣隨時都可以立即與服務器連通采用TCP/IP協議進行數據收發。並且,服務器隨時都可以監測到每一個終端是否在線。

中央監控室的服務器可以通過循檢的方式與QX401控製器通訊,數據存儲在數據庫中。中央監控室的監測服務器的作用是顯示報警情況、管理監控整個係統的工作狀況、曆史數據的查詢等。

6 係統軟件

6.1 係統軟件架構

猫咪网页版进入主页采用基於AJAX技術的B/S(Browser/Server 輸入網址就可以訪問服務器)架構模式,AJAX是結合了Java、XML(Extensible Markup Language)以及Javascript等編程技術,使開發人員構建基於Java技術的Web應用,並打破了使用頁麵重載的慣例。這種架構模式不但減少了不必要的網絡數據傳輸,加快了瀏覽器頁麵的顯示速度,提高了B/S應用的訪問效率,而且優化了B/S架構模式的內部結構,提高了軟件的可維護性。

6.2 數據庫技術

這裏采用開放、易用、速度快、支持網絡的MySQL數據庫。

6.3 係統軟件主要功能

(1)係統登錄平台

係統具有完善的操作管理功能。為保證係統安全,係統必須輸入工號和密碼,經係統確認後方可允許進入係統,進行操作。

(2)設備管理

終端管理:終端地址、終端名稱、終端添加時間、終端狀態等信息管理。
開關管理:終端名稱、開關地址、開關名稱、添加時間等信息管理。
定時設置:設置開關的開關時間,到時自動控製開關;校時,讀時間。

(3)數據管理

開關數據:可以按照時間段查詢任意開關的開關狀態、定時時間等。
開關實時控製:可實時開關任意終端的開關。

(4)告警

頁麵按時間顯示所有終端告警信息:包括終端地址、告警編號、通道類別、當前值、正常值、告警時間、閱讀狀態、閱讀人員等信息,方便工作人員及時準確的處理。

(5)統計分析

對終端下的開關可按時間(小時、天、月等)和瀏覽方式(圖標、表格、Excel等)直觀的顯示出來方便基站管理人員統計分析。

(6)係統設置

係統可對行政區域、公司管理、部門管理、職位設置、角色管理、工號管理等進行設置,設置不同等級的工號和密碼,以限製不同人員的操作範圍。

6.4 係統軟件的特點

(1)安全可靠

mysql數據庫是大型的、多用戶的數據庫,它的安全性高,允許多用戶同時使用同一數據庫而不會破壞完整性,用它來做係統的數據引擎可以保證數據的安全。

係統對用戶實現分級授權管理功能,通過檢查使用者的名字和授權密碼,賦予使用者相應的操作權,借鑒銀行係統的密碼管理模式限製無關人員改變數據庫和硬件設置。

防火牆功能及完善的數據備份功能,防備係統受到人為的惡意攻擊,數據備份功能確保在硬件係統故障時,也能隨時在新的硬件設備上數據無丟失地啟動係統。

(2)完善的係統日誌

係統日誌記錄了進入係統、離開係統、設置硬件、改變運行參數操作等及操作者、操作時間,凡是改變數據庫的操作都被記錄下來。

7 QX401控製器產品概要

7.1 產品係列概述

QX401 GSM/GPRS多路無線遠程路燈控製器是一款內嵌TCP/IP協議棧的GSM/GPRS無線數據透傳遠程遙控開關,最多可對五路開關進行控製,每路最大電流達60A,除可以遠程開關控製外,還可以數據透傳,通過自帶的485口對其它設備進行控製,核心部分某公司的SIM900A模塊,開關采用磁保持繼電器,不耗電,並有記憶功能,在斷電後再上電的時候能保持原來的開關狀態。該產品可以通過GSM手機短信對開關進行控製,也可以通過GPRS網絡為通信平台對開關進行控製,提供RS-232/485/TTL接口,按照工業標準設計,可直接與RTU、PLC、智能儀表、單片機控製器等各種工業現場的下位機設備連接。

7.2 產品特點

      (1)開關磁保持繼電器耗電,不費電,並有記憶功能,在斷電後再上電的時候能保持原來的開關狀態;
  (2)最多可對五路開關進行控製,每路負荷能力達60A;
  (3)可進行無線遠程控製開關;
  (4)有定時器,可遠程設定時間,到時自動控製開關,可遠程校時;
  (5)有手動開關按鈕,可用手動控製開關;
  (6)采用閉環控製,可準確掌握QX401的開關狀態;
  (7)無論距離有多遠,隻要有移動信號的地方都可以控製;
  (8)兩種工作狀態可選,一種是GSM短信工作方式,一種是GPRS工作方式;
  (9)永遠在線,一旦加電運行,即可自動進入工作狀態並一直保持;
  (10)采用某公司的SIM900A模塊,支持900/1800MHz雙頻,GPRS Class 10。
  (11)內置TCP/IP協議棧,提供透明串行數據傳輸通道;
  (12)RS232/RS485/TTL(3.3V)串行接口,波特率範圍:1200~19200kbps可調;
  (13)GPRS網絡用戶可根據具體應用選擇UDP/TCP客戶端等多種網絡通信協議,支持固定IP地址方案(專用APN),支持基於DNS的動態域名解析功能可定期主動報告IP地址(心跳)可實現點對點、點對多點等多種組網方式;
  (14)接線方法簡單,隻要把產品串入要控製的設備的前端即可對設備進行控製;
  (15)看門狗定時器(WATCHDOG)保證長期運行;
  (16)工業級設計、寬工作範圍(工作溫度:-20℃~+55℃,工作濕度≤90%;)。

7.3 技術參數

繼電器:磁保持繼電器60A,90A可選擇;
  通訊模塊:SIM900A;
  外型尺寸:175x185x85mm;
  重量:2000g;
  工作環境:工作溫度:-20℃~+55℃,工作濕度≤90%;
  電源:AC220V,不需要別外的電源,隻要把產品串入電路即可;
  天線接口:棒式天線或吸盤天線;
  用戶數據接口:RS232/RS485/TTL(3.3V)可定製;
  波特率:1200~19200kbps可調。

7.4 注意事項

(1)用QX401產品時,請勿帶電插撥SIM卡。
(2)QX401使用中涉及該項業務提供商相關參數,請核實服務商後再改變參數設置,否則有可能使QX401不能正常工作,猫咪网页版进入主页的出廠設置都是以中國的為準,適合於中國內陸境內有網絡覆蓋地區使用。

    對於路燈管理所而言,路燈管理一直是一件非常頭疼的事情,需要投入大量的人力、物力和財力。因為數量眾多,地理位置分散,給工作人員帶來極大的不便。如果能利用該遠程路燈控製係統進行管理,自動讀取相關數據並加以分析,還可進一步進行遠程控製或設備維護,那將非常方便並可減少人力資源、縮短修護時間並節省運維成本。

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