【正文】 四 、監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)要求 采用 GPRS 方式監(jiān)控中心需為固定 IP 地址。 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 5 五 、路燈 自動(dòng)化 監(jiān)控 GPRS通訊過(guò)程示意圖 六 、安全性考慮 本系統(tǒng)具有極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠 7 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行，即使出現(xiàn)硬件和軟 件故障，系統(tǒng)也不能中斷運(yùn)行。監(jiān)控的絕大部分功能都從監(jiān)控 軟件體現(xiàn)，主要包括遙控、遙測(cè)、遙調(diào)、檢測(cè)路燈線路運(yùn)行電壓、電流 、開關(guān)量等數(shù)據(jù)，檢測(cè)線路故障報(bào)警開關(guān)量、數(shù)據(jù)處理顯示、系統(tǒng)故障報(bào)警、系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)報(bào)警記錄查詢等功能。 系統(tǒng)基本工 作方式如下： 系統(tǒng)控制中心通過(guò)無(wú)線通訊方式與路燈遠(yuǎn)程智能監(jiān)控終端（ RTU）進(jìn)行連接。 系統(tǒng)由監(jiān)控中心監(jiān)控管理軟件統(tǒng)一調(diào)度、管理，完成系統(tǒng)預(yù)定各項(xiàng)功能，包括；路燈、亮化設(shè)備統(tǒng)一開關(guān)燈控制、前端設(shè)備故障檢測(cè)、路燈亮燈率計(jì)算、運(yùn)行管理報(bào)表處理等。并采樣現(xiàn)場(chǎng)總回路、各支路電流、電壓等信息，并按照約定，在監(jiān)控中心查詢?cè)撜军c(diǎn)時(shí)，將以上各種數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。 路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 RTU 留有 RS485/RS232 接口 。并采樣現(xiàn)場(chǎng)總回路、各支路電流、電壓等信息，并按照約定，在控制中心查詢?cè)摿粱c(diǎn)時(shí)，將以上數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，并存儲(chǔ)有亮化點(diǎn)運(yùn)行的工作參數(shù)及每天開關(guān)燈數(shù)據(jù)，在通訊意外中斷時(shí)也可脫離中心自主開關(guān)燈，保證亮化系統(tǒng)的正常工作。 具體設(shè)備配置原則如下，以供參考： 建設(shè)城市路燈監(jiān)控中心一處，統(tǒng)一控制、統(tǒng)一管理市區(qū)的路燈工作狀況。 監(jiān)控中心 建議按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì) 。 監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備的配置、選型時(shí)，堅(jiān)持立足于滿足當(dāng)前需要，同時(shí)兼顧未來(lái)發(fā)展，保證在未來(lái)的若干年不落后的原則。其中 配備系統(tǒng)服務(wù)器，監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控后備機(jī)，移動(dòng)工作站等設(shè)備。 監(jiān)控中心配備 1 臺(tái)路由器和一 臺(tái)先進(jìn)的 24 端口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，將 服務(wù)器、監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控備用機(jī) 和路燈單位其他工作電腦等設(shè)備組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 8 成局域網(wǎng)。 監(jiān)控中心配備先進(jìn)的大屏幕投影系統(tǒng)一套，同時(shí)配備 若干臺(tái)專業(yè)監(jiān)視器，以全面顯示監(jiān)控工作站圖形界面和視頻監(jiān)視圖像 。 監(jiān)控中心配備 GPS 衛(wèi)星校時(shí)系統(tǒng)一套，直接連接到系統(tǒng) 監(jiān)控主機(jī) ，為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的衛(wèi)星時(shí)間，保證系統(tǒng)工作時(shí)間的準(zhǔn)確性。 監(jiān)控中心監(jiān)控主機(jī)配備路燈監(jiān)控軟件，提供人機(jī)交互界面，工作人員可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊方式控制管理整個(gè)城市的所有路燈景觀燈設(shè)備的工作狀態(tài)。 1監(jiān)控中心服務(wù)器配備數(shù)據(jù)中心軟件 ，提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，如果現(xiàn)場(chǎng)控制箱（柜）內(nèi)部空間 較大，空間準(zhǔn)許的情況下，我方將在控制箱（柜） 內(nèi)安放監(jiān)控箱（監(jiān)控掛板）。 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 9 1系統(tǒng)在上位機(jī)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)上都留有足夠的擴(kuò)展容量，系統(tǒng)最大可連接 9999 臺(tái)路燈監(jiān)控設(shè)備。 1 系統(tǒng)在設(shè)備層及軟件層都留有相關(guān)的與其他系統(tǒng) 相關(guān)接口。 整 體結(jié)構(gòu)采用B/S（瀏覽器 /服務(wù)器）、與 C/S（客戶機(jī) /服務(wù)器）相結(jié)合的組網(wǎng)方案。本系統(tǒng)軟件采用了當(dāng)前最先進(jìn)的開發(fā)平臺(tái)和最先進(jìn)的技術(shù)，界面美觀友好，操作簡(jiǎn)單直觀，軟件提供的信息量大。 城市照明自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件采 用自主開發(fā)的成熟軟件，經(jīng)過(guò)幾十個(gè)城市的運(yùn)行檢驗(yàn)，證明該軟件穩(wěn)定、可靠、界面友好、易于維護(hù)。也可以根據(jù)不同時(shí)間及光照度進(jìn)行控制。 另一個(gè)遙控功能是，主站可以隨時(shí)控制任意節(jié)點(diǎn)的任一接觸器的吸合和斷開，便于維修人員的檢修，在終端現(xiàn)場(chǎng)用戶也可手動(dòng)對(duì)各種燈型進(jìn)行遙控開 /關(guān)操作?？梢远〞r(shí)或隨機(jī)地遙測(cè)全市各子站的 工作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 12 狀態(tài)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析可以得到線路狀態(tài)、亮燈率、故障原因等數(shù)據(jù)資料。 （ 3） 報(bào)警處理 當(dāng)監(jiān)控終端主動(dòng)報(bào)警或調(diào)度端在遙測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)有警時(shí)，調(diào)度端微機(jī)能自動(dòng)用語(yǔ)音報(bào)出故障的有關(guān)參數(shù)，并能夠以短消息方式將故障轉(zhuǎn)移至指定的手機(jī)。 各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以分析自身的故障狀況，并主動(dòng)向監(jiān)控主站報(bào)警，也就是說(shuō)，節(jié)點(diǎn)一旦發(fā)現(xiàn)自身的故障 (停電、錯(cuò)誤亮燈、滅燈 等 )立即向監(jiān)控主站發(fā)送報(bào)警信號(hào)，監(jiān)控主站微機(jī)自動(dòng)用語(yǔ)音報(bào)出故障的有關(guān)參數(shù)，并能通過(guò)聲光和短信方式提示值班人員，保證了處理故障的實(shí)時(shí)性。 通過(guò)直接檢測(cè)或?qū)z測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可提供以下故障類型： ● 白天亮燈 ● 夜晚滅燈 ● 配電箱門打開 ● 電壓、電流越限 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 13 ● 接觸器故障 ● 通訊失敗 ● 停電或電源側(cè)熔斷器燒斷 （ 4） 自動(dòng)計(jì)算亮燈率 系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)的電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)的變化，通過(guò)線路阻抗變化可以自動(dòng)計(jì)算各支路的亮燈率、子站總的亮燈率，為了保證亮燈率的統(tǒng)計(jì)，上述數(shù)據(jù)采集精度優(yōu)于 1%。 ⑥可以顯示累計(jì)故障處理結(jié)果及交接記錄情況。 （ 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。 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)開關(guān)燈的合理性和準(zhǔn)確性。 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。 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。 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)。 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。 ◇ 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。 ◇ 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)。 （ 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。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。模擬量輸入通道選取了傳感器 —— 多路開關(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。經(jīng)多路轉(zhuǎn)換輸入的模擬量送入電量采集芯片。 （ 3）開關(guān)量輸出通道 開關(guān)量輸出通道用于驅(qū)動(dòng)主電路的接觸器控制開關(guān)燈操作和自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)作。 （ 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)開發(fā)有限公司開發(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。 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。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。 軟件部分 （ 1）主控程序 系統(tǒng)啟動(dòng)立即進(jìn)入主控程序。 （ 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。 （ 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。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 入的路燈開關(guān)燈時(shí)間相比較，發(fā)出相應(yīng)的開關(guān)燈命令。 （ 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。 （ 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。 監(jiān)