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正文內(nèi)容

新型智慧城市路燈建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)方案(編輯修改稿)

2024-10-15 21:32 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 大幅節(jié)省電力資源,提升城市路燈管理水平,延長燈具壽命。實(shí)際案例證明,智能路燈控制系統(tǒng)有效節(jié)能 60%,亮度提升 10%以上,亮燈率超過 98%,節(jié)省維護(hù)成本 40%,改造無需布線,易執(zhí)行,并兼容控制超級(jí)鈉燈、白光鈉燈、 LED 等多種光源。 分布廣泛的物聯(lián)網(wǎng),還可擴(kuò)展環(huán)境監(jiān)測等眾多“智慧城市”應(yīng)用。通過智慧路燈與智能傳感、自動(dòng)監(jiān)測 、地里信息系統(tǒng)、智慧視頻傳輸 17 系統(tǒng)、云平臺(tái)操控系統(tǒng)等技術(shù)的科學(xué)組合,可以有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻、監(jiān)測、監(jiān)控并進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳,使決策者通過電腦或移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)預(yù)警、實(shí)時(shí)處理、化解險(xiǎn)情。事實(shí)證明,基于智能路燈控制系統(tǒng)的合同能源項(xiàng)目,改造花錢少、收益共分享、維護(hù)負(fù)擔(dān)小。輕松打造低碳、幸福、智慧的美好城市。 總體目標(biāo) 隨著物聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,智慧城市已成為必然趨勢。 實(shí)現(xiàn)城市的安全監(jiān)管最重要的措施之一是盡快建立相應(yīng)的感知網(wǎng),利用“互聯(lián)網(wǎng) +”技術(shù)可以建設(shè)覆蓋全市的感知網(wǎng),通過智慧路燈的建設(shè),在智 慧路燈上集成各種傳感器設(shè)備,是一種更便捷、更節(jié)省成本的建網(wǎng)方式。利用智慧路燈作為 4G/5G微基站的載體已是未來通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必然選擇。智慧路燈整合監(jiān)控?cái)z像頭、 4G/5G 微基站、無線 WIFI 等硬件功能,通過先進(jìn)的信息感知技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)街腔勐窡艄芾砗笈_(tái),實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)交互環(huán)境下智慧照明、智慧交通、無線城市、信息發(fā)布等智慧城市管理核心功能。進(jìn)一步擴(kuò)展到推廣政府在城市管理、交通出行、市政管理、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的服務(wù),提高信息化應(yīng)用水平和公共服務(wù)水平,讓民眾享受到大數(shù)據(jù)帶來 的便利。 18 具體目標(biāo) 智慧路燈管理解決方案通過路燈照明管理系統(tǒng)和載波控制模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路照明系統(tǒng)、照明設(shè)施等長期自動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、維護(hù)、管理、燈光節(jié)能、電纜防盜報(bào)警及突發(fā)事故處理,達(dá)到照明遠(yuǎn)程監(jiān)測、智能管控、節(jié)能降耗的“三位一體”的成效。 三位一體 (1)節(jié)省成本:路燈管理器采用先進(jìn)的 Zigbee 無線通信技術(shù),安裝施工簡易快捷,無需鋪設(shè)專線 ,模塊化安裝,可以系統(tǒng)自動(dòng)檢測生成故障報(bào)表。 每個(gè)路燈只需要一個(gè)路燈監(jiān)控器,每 200 至 500 個(gè) 左右 19 的路燈配備一臺(tái)集中管控器,節(jié)省了 GPRS/CDMA 流量。不用改變既有的電力線架設(shè)和配電監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),一方面節(jié)省了人力物力;一方面自動(dòng)組網(wǎng)的 ZigBee 模塊不受天氣和地形的影響,也保證了通訊的可靠性。 (2)每天可進(jìn)行自動(dòng)通、斷電操作;可保證工作日、節(jié)假日按不同的時(shí)間自動(dòng)通、斷電;可對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行分區(qū)、分線路管理。 (3)監(jiān)控?zé)艟叩拈_ /關(guān)和亮度,從而可以顯著延長燈具的有效壽命,減少燈具更換次數(shù),節(jié)約資源,減少有害氣體污染環(huán)境??梢赃h(yuǎn)程設(shè)置節(jié)點(diǎn)監(jiān)控參數(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的靈活監(jiān)控。在后半夜車稀人少時(shí),則監(jiān)控路燈保持較低 照度的照明(或者實(shí)行“半夜燈”調(diào)節(jié)監(jiān)控)。這樣做主要優(yōu)點(diǎn)就是在調(diào)光的同時(shí),也大幅降低了電耗,節(jié)約用電,同時(shí)還可以延長燈源壽命。 (4)根據(jù)天氣情況和實(shí)際光的照度,自動(dòng)監(jiān)控?zé)艟叩拈_ /關(guān)和燈具的亮度,如在不好的天氣時(shí)及時(shí)打開路燈,對(duì)于安裝在橋下或隧道的路燈,路據(jù)實(shí)測光強(qiáng),來自動(dòng)以最佳的亮度打開路燈,提高公眾滿意度,在災(zāi)害天氣使路燈更人性化。 (5)通過系統(tǒng)中心設(shè)置,防止非授權(quán)人操作,確保系統(tǒng)監(jiān)控安全可靠。依據(jù)采集數(shù)據(jù)情況,可判斷終端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)情況。所有運(yùn)行參數(shù)(自動(dòng)通斷電時(shí)間,區(qū)域劃分)可在管理終端隨時(shí)設(shè)置,隨時(shí)啟用,管理方便。 20 (6)節(jié)能功效:路燈管理器帶有節(jié)能模塊,可以分時(shí)段進(jìn)行調(diào)光,綜合節(jié)電率可達(dá) 30%。 (7)告警信號(hào)反饋:根據(jù)用戶需求,告警可設(shè)置為一般告警、嚴(yán)重告警、緊急告警三類,系統(tǒng)可設(shè)置緊急告警通過短消息方式發(fā)送給相關(guān)人員,方便管理人員及時(shí)處理。 總體架構(gòu) 智慧路燈管理系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備組成,分為四層: 可控光源 層、前端控制 設(shè)備層、傳輸層和后端監(jiān)控層。通過各層的相互配合,實(shí)現(xiàn)了路燈設(shè)施管理、故障報(bào)警、用電監(jiān)測、路燈控制和移動(dòng)終端應(yīng)用等功能,后期還可擴(kuò)展車流量監(jiān)測、光感監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控等智能化功能。 21 總體架構(gòu) 22 遠(yuǎn)程照明控制設(shè)備 遠(yuǎn)程照明控制設(shè)備主要功能有:接收和發(fā)送 ZigBee 自組網(wǎng)內(nèi)的所有路燈信號(hào)、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警處理等。它負(fù)責(zé)監(jiān)控自組網(wǎng)內(nèi)的路燈管理器的運(yùn)行,將系統(tǒng)中心的命令下達(dá)給路燈管理器,將路燈管理器及線路信息反饋管理中心系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理器處于系統(tǒng)中心和自組網(wǎng)內(nèi)路燈管理器的中間,向上通過 GPRS/CDMA、 TCP/IP、 RS232 等方式同系統(tǒng)中心通信,向下則是通過 ZigBee 通訊協(xié)議方式,與各個(gè)路燈管理器進(jìn)行通信。 23 單燈控制器 單燈控制器主要功能有:控制路燈開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、電流采集、電壓采集、計(jì)算功率以及功率因數(shù)等。單燈控制器分為模塊式(內(nèi)置燈具中)和外掛式(可內(nèi)置燈桿中),分別滿足路燈企業(yè)和工程商的使用需求。在有限的路由深度和網(wǎng)絡(luò)容量的前提下,不但具有路燈控制器的各項(xiàng)功能,而且還具備中繼路由功能。 24 標(biāo)準(zhǔn)性 系統(tǒng)建設(shè)在符合國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)要求基礎(chǔ)上,采用統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、 統(tǒng)一的控制協(xié)議 ,在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)框架下實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一部署、資源共享、平臺(tái)共用 。 實(shí)用性 方案設(shè)計(jì)滿足 我市 技術(shù)要求,充分考慮到路燈管理處業(yè)務(wù)和技術(shù)需求,使系統(tǒng)的功能盡可能的完善并充分加以利用。 可靠性 路燈管理系統(tǒng)是在原有路燈系統(tǒng)上做智能化改造,系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)乎整個(gè)城市亮燈工程的使用, 系統(tǒng)采用的軟硬件根據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范、協(xié) 25 議和要求選型,根據(jù)最新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并經(jīng)過具有相應(yīng)資格的軟件評(píng)測中心、產(chǎn)品檢測中心的測試,質(zhì)量達(dá)標(biāo),性能穩(wěn)定,能夠持續(xù)有效運(yùn)行,滿足城市管理 7*24 小時(shí)不間斷持續(xù)運(yùn)行的需要 ,單個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障也不影響路燈按改造前方式運(yùn)行。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都將嚴(yán)格貫徹質(zhì)量條例,完全符合國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到如下指標(biāo): 1)設(shè)備應(yīng)采用符合現(xiàn)行的國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的定型產(chǎn)品。 2)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、功能齊全、操作方便、具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性。 3)保證設(shè)備接口的兼容性,以便與其他子系統(tǒng)的相互連接和系統(tǒng)集成。 4)能消除內(nèi)部、外部及周圍環(huán)境的各種干擾信號(hào)帶來的不良影響,有足夠的過載保護(hù)力,易管理、易安裝、易檢測、易維護(hù)。 5)設(shè)備部件均為標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),具有良好的可替代性。 6)設(shè)備安裝、維護(hù)均采用標(biāo)準(zhǔn)接插件方式,維護(hù)簡便。 7)所選設(shè)備采用防水、防火、阻燃材料,具有防破壞、抗干擾等特性,防止由于設(shè)備內(nèi)部原因造成的不安全因素,防止由于意外接觸、沙塵侵入和生物的有害進(jìn)入造成的設(shè)備故障,設(shè)備美觀、耐久。 8)系統(tǒng)設(shè)備具有良好的接地保護(hù)措施,保證操作人員安全。 26 9)選用的全部設(shè)備均符合在路燈管理處試驗(yàn)環(huán)境條件下使用,保證所有設(shè)備接地相等。 先進(jìn)性 采用主流的、先進(jìn)的技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)平臺(tái),滿足可視化 管理要求 需要,為城市數(shù)字化管理、應(yīng) 急聯(lián)動(dòng)指揮等提供業(yè)務(wù)支撐, 通過局部無線自組網(wǎng)方式,節(jié)約通信線路租賃費(fèi)用。 可擴(kuò)充性 系統(tǒng)可擴(kuò)展、容量可擴(kuò)充,以及今后的變更,有較大的擴(kuò)充余地。 兼容性 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上充分考慮產(chǎn)品和技術(shù)的縱向和橫向的兼容,系統(tǒng)具有良好的兼容性。 安全性 構(gòu)建信息傳輸專網(wǎng),保證專網(wǎng)專用,安全暢通,社會(huì)監(jiān)控資源通過互聯(lián)網(wǎng)或 VPN 接入時(shí),需采用嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)隔離和安全措施;不同專網(wǎng)之間,如公安視頻專網(wǎng)與城管政府網(wǎng)之間也應(yīng)采用嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)安全和隔離措施,確保各專網(wǎng)的信息安全 。 建設(shè)內(nèi)容 智慧路燈管理系統(tǒng)主要應(yīng)用了 ZigBee 無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單 燈控制、亮度調(diào)光、監(jiān)控和管理功能。 27 系統(tǒng)通過 ZIGBEE 和 GPRS/CDMA 的無線網(wǎng)絡(luò)(無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)),在用戶計(jì)算機(jī)上自動(dòng)獲得路燈的各種參數(shù)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)巡檢,可以判別出路燈的故障狀況、老化程度、亮燈狀況等。實(shí)現(xiàn)了路燈的調(diào)光和按需亮燈功能,即該亮?xí)r亮、該暗時(shí)暗,并結(jié)合了最新的照明節(jié)電技術(shù),可以節(jié)約城市路燈綜合用電量的 30%左右,節(jié)省人力物力(巡檢費(fèi)),可 降低維護(hù)成本 60%。 同時(shí),無線自動(dòng)組網(wǎng)方式可以節(jié)約大量電線電纜和物資,且該方式不受天氣和地形的影響,也保證了通訊的可靠性。 照明設(shè)計(jì)方案 照明標(biāo)準(zhǔn) 路照 明分類 ⑴根據(jù)道路使用功能,城市道路照明分為主要供機(jī)動(dòng)車使用的機(jī)動(dòng)車交通道路照明和主要供非機(jī)動(dòng)車與行人使用的人行道路照明兩類。 ⑵機(jī)動(dòng)車交通道路照明按主干路、次干路、支路分為三級(jí)。 道路照明評(píng)價(jià)指標(biāo) ⑴機(jī)動(dòng)車交通道路照明以路面平均亮度(或路面平均照度)、路面亮度均勻度和縱向均勻度(或路面照度均勻度)、眩光限制、環(huán)境比和誘導(dǎo)性為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 28 ⑵人行道路照明以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值 ⑴置連續(xù)照明的機(jī)動(dòng)車交通道路的照明標(biāo)準(zhǔn)值符合下表的規(guī)定。 ⑵設(shè)計(jì)道路照明時(shí),確保其具有良好的誘導(dǎo)性。 ⑶對(duì)同一級(jí)道路選定照明標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),交通控制系統(tǒng)和道路分隔設(shè)施完善的道路,宜選擇下表中的低檔值,反之宜選擇高檔值。 級(jí)別 道路類型 路面亮度 路面照度 眩光限制閾值增量 T1(%) 最大初始值 環(huán)境比 SR 最小值 平均亮度Lav (cd/m2) 總均勻度Uo最小值 縱向均勻度 UL 平均照度Eav(lx) 維持值 均勻度 UE最小值 Ⅰ 主干路 Ⅱ 次干路 29 Ⅲ 支路 — 8/10 15 — 機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值 注 : 表中所列的平均照度僅適用于各種路面。 計(jì)算路面的維持平均亮度或維持平均照
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