

一,前言
随着我国城市化步伐的加快,城市照明建设作为体现城市形象的作用日益受到重视,同时城市照明的管理范围日益扩大,城市的建设发展对道路照明以及景观照明提出了更高更新的要求,这就使得城市照明的管理难度越来越大,运营成本也越来越高。作为城市照明的管理部门迫切需要一种现代化的管理系统平台,来提高管理效率和水平。同时随着国家节能减排的目标的确定,政府对城市照明的降耗等也都提出了明确的要求,据此如何通过采用现代化技术,将高新技术与传统的运行管理模式相结合是实现绿色照明、提高管理效率和降低运行成本的关键,而远程监控系统正是基于此而提出的。
目前,在路灯及景观灯的控制方面,主要通过时间继电器来实现简单的定时开关,该种方式虽然成本低,但无法实现远程控制,无法实现灵活的管理和实时监控,无法满足城市照明的智能化控制要求。而采用有线传输的方式又受到传输距离及市区内施工困难的问题。
采用GPRS移动网络的覆盖通讯网,在每个控制点配置一个GPRS智能控制器,选用模块化、数字式的照明灯光控制模块,在总的控制室配置集中监控系统软件,管理人员就可以通过手机或电子地图界面控制盒管理整个城市的照明设施,同事也可以现场进行本地手动控制。
上海顺舟电子科技独立研制开发的GPRS无线照明灯光控制系统,具备遥测、遥控、遥信的能力,融合了GPRS通讯技术,智能控制技术,现场传感器检测技术等,具有技术先进、扩展性强、可靠性高、全天候、覆盖面广、性能稳定的特点,易于与现有照明设备结合应用,为城市景观照明的管理和维护提供了更为先进的手段。
二,系统结构
GPRS无线照明灯管智能控制系统结构示意图
1,监控中心
监控中心监视和记录着所有现场设备的信息,是管理人员对整个电源回路系统进行管理和控制的操作平台。
根据接入方式的不同,数据中心接入GPRS网络可以有两种方案:公网接入方案和专网接入方案。公网接入方案采用公网方式接入internet,申请公网固定IP地址,与GPRS网络互连。由于专线可提供较高的带宽,当监控点数量增加,中心不用扩容即可满足需求,可实现大容量应用。
2,GPRS/GSM移动数据传输网络
GPRS/GSM移动数据传输网络是信息的传输通道。GPRS控制器通过GPRS/GSM网络实现与监控中心通讯。
3,GPRS开关控制回路

GPRS开关控制回路是各个回路电源控制点承担具体控制任务的环节,它起到了接受下行控制命令,传送上行状态信息,存储记忆回路定时信息,以及执行控制命令等具体任务。每个远程开关回路通过一个GPRS控制器来实现与监控中心通讯。
三,系统特点
GPRS照明灯光集中控制系统主要特点:
☆ :GPRS控制器保持永久在线,任何时候都可通过远程进行控制,支持监控中心通过GPRS网络控制,也支持通过手机或者平板上网控制。
☆ :可实现对三相电或者单相电的电流(三路)、电压(三路)、有功、无功、功率因素、温度等数据的采集;具有四路回路开关控制。
☆ :接收服务器下发的定时策略存储在本地,上报服务器所要查询的数据;可实现本地或者远程的查询与配置;同时可实现策略的查询、修改;也可进行手动实时控制命令和查询命令。
☆ :接口
1、有线:具备RS232/RS485/以太网通讯接口,预留USB接口和工业CAN总线接口。
2、无线:带有ZIGBEE/GPRS/3G/WIFI的两路上行(到服务器)和两路下行(到终端路灯控制器)的接口;同时可直接集成这些无线通讯模块。
☆ :人机交互
1、具有记录显示时钟日历信息(可定时查询、控制,有效记录数据的时间)
2、存储(可存储策略历史、历史数据),网关自带大容量FLASH和RAM存储
3、LCD显示屏(可选择自己想要显示的信息),彩屏带背光
4、按键选择控制(方便进行配置,菜单选择查询查看信息,选择发送策略)
5、备用锂电池(3.6V,80Mah)
6、设备基准电压检测(低电压检测)
7、状态信号指示灯(反应子网控制器的实时工作状态)
8、异常情况蜂鸣器报警(可自己设定告警的上限值和下限值,查询到有异常数据信息时告警)
9、智能功能:通过结合多种传感器(温度、雨雪、光照)等来自动分析当地的天气状况、环境状况自动控制灯的开关、亮度。
10、(预留功能):手机短信异常数据告警;智能手机通过WIFI访问嵌入式web,实现对灯的监控。
☆ :外扩功能
具备6路数字量/模拟量的传感器数据的输入采集、开关量的输入/输出、PWM控制信号的输出。
四,系统优势
采用GPRS景观照明集中监控系统的好处:
合理开关,节约用电:原有钟控方式运行时,调整定时开关的所需人力工作量大,无法做到根据季节变化,天气变化等因素动态合理调整开关灯时间,存在多余的不必要照明时间,从而造成电能的浪费。而通过GPRS集中监控以后,在满足城市景观照明需求的同时,有效地减少了开灯时间,从而节约了大量的电能。
减少维护成本:根据经验数据,以往的情况下需要大量的人力物力排查白天非正常亮灯故障,通过GPRS集中控制,可以最大程度地减少非正常亮灯现象,每年可减少数目相当的开支,也可以延长灯具使用寿命。
实现人性化照明:由于本系统的灵活多样性,可实现多种照明控制办法。根据每个城市的不同需要,能最大限度做到安全照明,人性化照明和智能化照明。能随时调整照明设施的开关时间,实现辖区范围内的照明设备的自动控制,尤其在遇到重要庆典活动、接待外宾、节假日等特殊情况时,能通过GPRS无线通讯网络及时调整开关灯时间,能满足突发需要。
提升管理水平,提高城市形象:城市景观照明系统既是一种公益事业,也是城市形象工程,城市灯光监控系统的建成,将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应,提高亮灯率,减少各种故障,该亮的亮起来,该暗的按下去,合理照明,美化照明,营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果,树立城市的品牌形象。
改善人居环境和投资环境:通过系统的场景切换功能,能够根据实际情况进行不同组合的亮灯,更可将城市建筑物照明统一管理,使平常日期和节假日、周末的灯光具有不同效果,充分改善人居环境,也更好的吸引外地客商来城市进行考察、投资,促进城市的发展。
提高交通安全和社会治安水平:通过系统的改造,合理布灯/开灯,使城市各街道/小巷的路灯合理的亮起来避免老系统一些地区无灯或“半夜灯”带来午夜后整片地区一片漆黑,给人们的夜间出行带来不便现象,同时将可明显减少交通安全事故和乘黑作案的发生,提高交通安全和社会治安。
五、总结
综上所述,上海顺舟电子科技自主研发的GPRS远程无线智能监控系统有很多突出的优点,它技术先进,将先进的计算机技术、无线通信技术和internet技术应用于城市照明管理。它为道路、景观及标志建筑的亮化工程提供了高效的管理与智能的控制,并同时创造了很好的经济效益和社会效益。