【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6） 控制方案 為保障全市路燈安全運(yùn)行，避免系統(tǒng)出錯(cuò)或其他強(qiáng)烈干擾下的非正常開(kāi)關(guān)燈，系統(tǒng)需采用三重控制：即受控狀態(tài)、自 控狀態(tài)、原來(lái)的路燈控制器狀態(tài)，再根據(jù)不同類型的路燈控制要求，可以把路燈和飾丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 14 燈分別設(shè)置成不同的功能組，分別采用時(shí)控和光控相結(jié)合的控制方案。 （ 7）衛(wèi)星自動(dòng)校時(shí)系統(tǒng)（ GPS） 路燈 自動(dòng)化 控制主要通過(guò)發(fā)送開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和系統(tǒng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)，所以監(jiān)控主站時(shí)間的準(zhǔn)確對(duì)控制的可靠性至關(guān)重要，為了防止監(jiān)控主站電腦時(shí)鐘走錯(cuò)或人為誤操作修改，有必要安裝衛(wèi)星校時(shí)裝置。衛(wèi)星校時(shí)軟件每秒鐘采集一次衛(wèi)星上的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，并將電腦時(shí)鐘與之比較，如果不符則立即進(jìn)行校正。 采用 GPS 衛(wèi)星定位及 校 時(shí)系統(tǒng) ， 準(zhǔn)確接收來(lái)自衛(wèi)星下傳的城市所在經(jīng)緯度和格林威治時(shí)鐘 ，輸入到主控機(jī)處理，計(jì)算出城市所在經(jīng)緯度的全年日落日出時(shí)間表，形成全年開(kāi)關(guān)燈時(shí)間表，并對(duì)所有遠(yuǎn)程基站進(jìn)行較時(shí)，保證系統(tǒng)開(kāi)關(guān)燈的合理性和準(zhǔn)確性。 運(yùn)用全球 GPS 衛(wèi)星定位模塊，采集衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器校正系統(tǒng)時(shí)鐘后，向局域網(wǎng)內(nèi)其他計(jì)算機(jī)廣播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。 實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確校時(shí)，保證了前置機(jī)和局域網(wǎng)內(nèi)所有微機(jī)時(shí)鐘的準(zhǔn)確與一致性。 采用 Visual Basic 和 FlashMX 開(kāi)發(fā)的衛(wèi)星校時(shí)系統(tǒng)，通過(guò)接收衛(wèi)星時(shí)間使系統(tǒng)時(shí)間及節(jié)點(diǎn)站時(shí)間精確到秒級(jí)。 丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 15 （ 8） 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢 訪問(wèn) 按照各部門預(yù)設(shè)訪問(wèn)權(quán)限通過(guò) 電話、寬帶等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢，實(shí)現(xiàn)微機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢，查詢內(nèi)容包括各種終端的最新以及歷史數(shù)據(jù)和故障情況，也實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程接入訪問(wèn)但不得修改。 ① WEB 瀏覽查詢系統(tǒng) 采用 ASP 與 InterDev 制作技術(shù)完成的，通過(guò)瀏覽器輸入主站網(wǎng)址和密碼就可以在任何一臺(tái)可上網(wǎng)的電腦上多人同時(shí)訪問(wèn)監(jiān)控主站的數(shù)據(jù)，進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽、查詢。 ②遠(yuǎn)程維護(hù)、維修系統(tǒng) 采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主站可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送維護(hù)或操作指導(dǎo)請(qǐng)求，售后服務(wù)中心立即通過(guò)服務(wù)器程序?qū)ζ溥M(jìn)行程序維護(hù) ,直接操作監(jiān)控主站電腦，同時(shí)雙方互動(dòng)傳送交流信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作指導(dǎo)，這樣可 以快丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 16 速響應(yīng)故障維護(hù)需求，有效的縮短了故障維修響應(yīng)時(shí)間，盡管相隔萬(wàn)里，也可在幾分鐘內(nèi)得到維護(hù)和指導(dǎo)。 ③短信報(bào)警系統(tǒng) 短信報(bào)警能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位管理，監(jiān)控主站對(duì)子站時(shí)刻保持監(jiān)控，并且與值班人員的手機(jī)保持聯(lián)系，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障監(jiān)控計(jì)算機(jī)立即自動(dòng)給值班人員手機(jī)發(fā)送短消息報(bào)警，這樣即使值班人員手機(jī)關(guān)機(jī)，也會(huì)在打開(kāi)手機(jī)的第一時(shí)間收到報(bào)警信息，系統(tǒng)故障是否發(fā)送及發(fā)送等級(jí)可以任意設(shè)置。 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo) ◇ 用戶管理：三級(jí)權(quán)限控制 ◇ 通訊響應(yīng)速度：?jiǎn)吸c(diǎn)控制， 3 秒內(nèi)終端可收到指令并執(zhí)行，單點(diǎn)檢測(cè) ◇ 監(jiān)控半徑：有移動(dòng)通訊公 司 GPRS 信號(hào)的地理位置都可以監(jiān)控。 ◇ 歷史數(shù)據(jù)有效保存時(shí)間：硬盤空間允許的情況下，保留每年的歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)硬盤空間不夠時(shí)，自動(dòng)刪除最早的歷史數(shù)據(jù)。 ◇ 數(shù)據(jù)掉電保存功能：主站配備不間斷電源，掉電后可以首先將數(shù)據(jù)保存 ◇ 網(wǎng)絡(luò)查詢支持功能：網(wǎng)絡(luò)條件下，支持在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上以只讀方式瀏覽監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)和地圖、圖片等路燈監(jiān)控信息。 ◇ 故障報(bào)警：支持短信故障報(bào)警功能。 ◇ GPS 衛(wèi)星校時(shí)：系統(tǒng)通過(guò) GPS 衛(wèi)星天線接收衛(wèi)星時(shí)間，對(duì)監(jiān)丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 17 控電腦的時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)。 十、路燈監(jiān)控終端（ RTU— 監(jiān)控箱模式 ）設(shè)計(jì) 硬件部分 硬件部分包 括 電源電路、模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開(kāi)關(guān)量輸入／輸出通道、通訊模塊、天線、人機(jī)接口電路、單片機(jī)電路。 （ 1）電源電路 電源電路包括模擬電路電源及數(shù)字電路電源，兩部分電路互相隔離以避免干擾。由于所選用低功耗單片機(jī)的靜態(tài)電流僅十幾個(gè)毫安，保證了電源電路極低的損耗，具有極高的可靠性，并由可充電電池備份，能在電網(wǎng)停電三日內(nèi)保持單片機(jī)正常運(yùn)行。該電源電路還具有電源電壓監(jiān)測(cè)和自動(dòng)復(fù)位（看門狗）功能，可在強(qiáng)干擾的電氣環(huán)境下，保證微處理器正常工作。 （ 2）模擬量輸入通道 模擬量為交流電壓、交流電流等變量，當(dāng)照明電源 為三相供電時(shí)，被測(cè)量多達(dá)十幾個(gè)。模擬量輸入通道選取了傳感器 —— 多路開(kāi)關(guān) ——有效值測(cè)量的結(jié)構(gòu)，以最簡(jiǎn)的電路方式，獲取較高的模擬量測(cè)量精度。多開(kāi)關(guān) CMOS 八路模擬開(kāi)關(guān)芯片，其靜態(tài)功耗低、開(kāi)關(guān)損耗小，適合于多路檢測(cè)速度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合。經(jīng)多路轉(zhuǎn)換輸入的模擬量送入電量采集芯片。該電路轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強(qiáng)，而且可用最少的丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 18 元件實(shí)現(xiàn)信號(hào)的交直流變換和模擬量 /數(shù)字量轉(zhuǎn)換。 （ 3）開(kāi)關(guān)量輸出通道 開(kāi)關(guān)量輸出通道用于驅(qū)動(dòng)主電路的接觸器控制開(kāi)關(guān)燈操作和自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。 （ 4）開(kāi)關(guān)量輸入通道 開(kāi)關(guān)量輸入通道 用于檢測(cè)主電路接觸器的觸點(diǎn)開(kāi)閉情況，此狀態(tài)與其它參量回送監(jiān)控主站后，可作為判斷路燈線路有無(wú)故障及故障類型的依據(jù)。 （ 5） GPRS通信模塊 選用全國(guó)市場(chǎng)占有率最高的深圳宏電技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)的數(shù)傳模塊，其核心為 德國(guó)西門子 TC35 模塊，雖然成本較高，但質(zhì)量過(guò)硬，尤其是使用溫度真正達(dá)到（負(fù) 30 度 70 度），是工業(yè)控制的首選。 TC35 模塊 實(shí)現(xiàn) GPRS 分組交換技術(shù)，并能使之連接到采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議的公區(qū)寬帶網(wǎng)和私有數(shù)據(jù)網(wǎng)。 （ 6） 路燈 GPRS 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) GPRS DTU （數(shù)據(jù)傳輸單元） 是針對(duì)日益成熟的 GPRS 技術(shù)而專門設(shè)計(jì)的， DTU 支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令界面， 該程序設(shè)計(jì)， 具有標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口， 可方便與路燈監(jiān)控器相連。 丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 19 GPRS DTU 目前在美國(guó)、 法國(guó)、 加拿大、 臺(tái)灣均有生產(chǎn)， 國(guó)內(nèi)在這方面技術(shù)也已經(jīng)非常成熟。 監(jiān)控中心 SC 組成及功能監(jiān)控中心 SC 是整個(gè)路燈監(jiān)控系統(tǒng)的操作、 維護(hù)、 處理、分析和監(jiān)管的中心， 肩負(fù)著與其它管理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)使得任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦都可以實(shí)現(xiàn)瀏覽 （當(dāng)然， 必須具有監(jiān)控中心賦予的操 作權(quán)限） 并且可以方便地實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)。 監(jiān)控中心應(yīng)包含數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、 前置監(jiān)控工作站、 后臺(tái)監(jiān)控工作站、 打印機(jī)、 HUB、 門禁系統(tǒng)等。 監(jiān)控中心可安裝大屏幕模擬屏，在模擬屏地圖上，可隨時(shí)看到所有分控點(diǎn)的運(yùn)行狀況。 模擬屏可用大屏幕背投式投影機(jī)， 顯示內(nèi)容為城市路燈分布電子地圖， 并受監(jiān)控中心監(jiān)控電腦控制。 軟件部分 （ 1）主控程序 系統(tǒng)啟動(dòng)立即進(jìn)入主控程序。首先進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)各接口電路的初始化 ,檢查參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)容，如未設(shè)置或參數(shù)錯(cuò)誤，則啟動(dòng)數(shù)傳上報(bào)監(jiān)控主站，如一切正常即轉(zhuǎn)入循環(huán)控制程序，查詢有無(wú)按 鍵命令或監(jiān)控主站命令 及 中斷服務(wù)申請(qǐng)等。 （ 2）人機(jī)對(duì)話程序 為調(diào)試和維護(hù)方便，節(jié)點(diǎn)監(jiān)控站設(shè)置有人機(jī)對(duì)話接口，通過(guò)此接口可用便攜式 LED 顯示器檢查各種參數(shù)，用兩只外部按鍵可以對(duì)如開(kāi)丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 20 關(guān)燈時(shí)間等控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置、修改及讀出。人機(jī)對(duì)話程序即為服務(wù)于以上功能的軟件。 （ 3）定時(shí)采樣控制程序 監(jiān)控機(jī)按照固 定的時(shí)間周期循環(huán)采集各模塊通道的數(shù)據(jù)，進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算處理后存儲(chǔ) ，供監(jiān)控主站召測(cè)傳送。對(duì)于實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的故障如停電、缺相、短路等狀態(tài)則直接發(fā)出報(bào)警報(bào)文，及時(shí)告知監(jiān)控主站。監(jiān)控機(jī)隨時(shí)將當(dāng)前時(shí)間與由監(jiān)控主站發(fā)布或由人工現(xiàn)場(chǎng)置 入的路燈開(kāi)關(guān)燈時(shí)間相比較，發(fā)出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)燈命令。 （ 4）通訊程序 通訊程序用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)監(jiān)控站與監(jiān)控主站的數(shù)據(jù)傳輸， GSM 網(wǎng)的安全機(jī)制已經(jīng)保證了數(shù)據(jù)可靠，在通訊報(bào)文中還采用了報(bào)頭設(shè)置口令碼，報(bào)尾設(shè)置校驗(yàn)碼的方法，確保了控制和檢測(cè)的正常。 （ 5）支持采集、響應(yīng)遙測(cè)功能 雙向終端能按監(jiān)控中央站的能夠定時(shí)或隨機(jī)地向監(jiān)控中央站返回電參量。響應(yīng)巡測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、各線路電壓、電流量、故障情況，支持故障自動(dòng)上報(bào)功能 。 （ 6）采集項(xiàng)目 本終端可采集 24 個(gè)回路的交流電流、電壓、有功功率、無(wú)功功丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 21 率、功率因數(shù)以及每個(gè)接觸器的狀態(tài)，主電 路接觸器輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)送至開(kāi)關(guān)量輸入端口，經(jīng)光電隔離、施密特觸發(fā)器整形以剔除干擾后送入單片機(jī)的輸入端口，此觸點(diǎn)狀態(tài)信息再由單片機(jī)匯同其它信息一起由無(wú)線數(shù)傳發(fā)回監(jiān)控主站。 （ 7）自動(dòng)報(bào)警功能 本終端支持自動(dòng)報(bào)警功能，可實(shí)現(xiàn)以下報(bào)警： a、當(dāng)采集的交流電流、電壓超過(guò)上下限時(shí)能自動(dòng)報(bào)警 b、當(dāng)白天亮燈或晚上熄燈時(shí)自動(dòng)報(bào)警； c、正常時(shí)，終端由交流充電控制器供電，并同時(shí)給所配的 2AH 電池充電，當(dāng)供電線路停電時(shí)，終端將自動(dòng)采用后備電池供電，并同時(shí)告警； d、箱門打開(kāi)報(bào)警 十一、 RTU 監(jiān)控終端 終端采用模塊化設(shè) 計(jì)，分為 GPRS 通信模塊、主模塊、模擬量模塊、開(kāi)關(guān)量模塊等，維修維護(hù)非常方便。 監(jiān)控終端具體配置 ●模擬量輸入 電壓三路、交流電流二十四路。 ●開(kāi)關(guān)量輸出 四路 用于控制燈回路 ●開(kāi)關(guān)量輸入 八路 用于檢測(cè)接觸器和門開(kāi)報(bào)警的狀態(tài) 丹東三安公司助理工程師技術(shù)論文 城市公共照明自動(dòng)化監(jiān)控 系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案 22 ●采用法拉電容 作為備用電源，確保停電后至少能上報(bào)一次報(bào)警數(shù)據(jù)。 ●預(yù)留遠(yuǎn)程抄表、節(jié)