城市路灯无线监控系统

随着近年来重城市基础设施建设的飞速发展，城市的市容市貌得到了很大的改观，城市灯光工程是一个现代化都市的重要标志之一，在城市建设与发展中具有重要的意义。
随着城市灯光工程的逐渐重视,路灯照明的管理、监测控制和维护的工作量日渐增大与有限的人力物力资源矛盾日益突出。并且通常设备陈旧、可靠性差、数量有限、投资少、故障多、线路多、管理维护不方便；电力网不很稳定；配电房所处环境恶劣，而且平时又无人值守，所以对路灯运行进行无线远程监控是非常实用的。
波导城市路灯无线监控系统专门针对路灯管理的具体特点，严格按照国标GB4064《电气设备安全设计手册》等标准开发而成。能够在路灯系统现有的配电设备、控制设备等各种设备和环境实行监测的基础上，增加处理和通信功能，有效降低了系统的建设成本。波导城市无线监控系统运用了先进的通讯技术和计算机网络技术，贴合路灯管理的实际情况，无论其实用性、可靠性、技术先进性、经济性等方面都有许多创新。 
    
一、系统组成
（一）系统结构
本系统集中了国内目前路灯、灯饰等城市照明集中监控系统的优秀设计思想。综合应用计算机信息管理技术、ＧＰＲＳ移动通信技术、互联网技术、嵌入式自动化技术等先进技术，结合我国目前市政路灯、灯饰等城市照明的远程监控与管理现状，由波导公司自主研发的一种高效、成熟、稳定的具有四遥（遥测、遥调、遥控、遥信）功能的数字式集中测控系统，在技术应用、技术实现、系统结构方面均有创新。
本系统主要由监控管理软件、远程测控终端、GPRS无线通信终端构成。其结构示意图如下：
 

（二）远程控制终端
可采用符合工业产品标准，能够满足照明监控需要、具有防潮、防雨、防尘功能，适用于户外环境或室内长期运行的控制终端。终端应具有 RS-232 等标准通信接口，能够与无线数据传输终端通信，主要完成数据的采集和处理、控制输出和进行数据通信、主动报警、接收远程命令、开关灯等功能。

（三）无线数据通信
监控中心可采用互动短信、GSM、GPRS三种传输方式与无线数据传输终端连接，通信传输更可靠。

（四）监控中心
根据城市灯光控制项目功能要求，监控中心由监控主机、人机接口、相关外设及与无线数据通信网接口等部分组成。对各远端监控点采用轮询或并行访问方式，并行方式可以在同一时刻收发不同的数据，完成监测、控制、采集等多重任务，还可以实现终端自动回报、分组控制等高效率的功能。中心的网络结构设计可以方便的与其它系统互联，便于扩展。如，可与视频遥测系统结合，在重要灯光监控景点设置摄像系统，将现场图像实时传送至监控中心的大屏幕上显示。 

二、系统功能
（一）对远程参数实现遥测
实现对开闭状态、电压、电流、电量等数据的采集，将信息及时传送至监控中心进行分析处理。遥测的实时数据可作为调整各个监控点状态的原始依据。
（二）对远程设备实现遥控
执行启动、关闭动作，调整控制终端的参数设定（例如特定时间节假日的开闭等）。

（三）与远程监控中心进行通信
将监控点的报警信息，包括过电流、过电压，非正常开关等信号及时可靠的回传至监控中心等。可对各种路灯、道桥灯、景观灯、墙体照明灯、霓虹灯、广告灯箱的运行情况进行实时了解和可靠监控。

三、系统的特点
1、系统提供通用的数据接口，可以轻松实现系统功能扩展。可与 MIS/OA 、 GIS 系统相连，实现信息共享；
2、可设立分控中心，对远程设备进行分级监控；通过车载终端其内置 GPS 定位系统，对抢险车辆实现统一定位、调度和移动控制；
3、使用手机等，实现移动管理，实时接收报修信息、查询检修结果、应急控制灯光开闭等；
4、利用国家级的通信网络，提高了系统可靠性。中国移动的GSM网具有信号质量好、覆盖范围广的特点，系统自动连接最近通信基站信号，保证系统正常工作；
5、监控设备与路灯系统的设备利用成熟的控制技术进行连接，具有更好的安全性。监控设备与路灯系统不产生相互干扰，安装、调试、维护方便；
6、监控系统将路灯系统的配电电压电流、开关状态、红外、门磁等各种设备和环境都实行了监控，运维人员可以全面、详细的了解系统的运行状态；
7、提供手动和手机远程自动控制两种方式，提高系统运行的可靠性、稳定性、易用性。
8、监控系统提供超级互动短信、GSM、GPRS三种传输方式，通信传输更可靠；
9、远程自动控制、实时数据查询、报警值设置等工作可由手机及Web远程访问方式实现，使灯饰系统的维护、管理更加灵活有效；
10、具有远程维护、自诊断、自启动功能。

主要技术指标：
（一）监控中心－监控系统软件
1、监控系统软件是集路灯、景观灯、饰灯等的监控、数据采集、数据处理于一体，并通过群控或组控实现对不同灯型的监控终端进行控制的系统软件。
2、可靠性和稳定性
系统在无人值守的情况下，当前主机出现意外情况而无法正常运行时，系统能够自动切换到备份机正常运行，确保监控系统的可靠性和稳定性。
3、数据存储
系统将所有数据存储到服务器，早期数据可通过光盘或硬盘备份保存。主机具有系统运行所必需的系统参数数据和最新数据的备份，当服务器出现故障时，系统启用自身数据库确保系统正常运行。
4、数据采集
采集监控终端的数据可包括电压、电流、有功、无功、功率因数、开关输出状态、各种开关量状态输入、亮灯率等，保存到数据库。根据实际情况要求系统能够对远程电度表进行远程读取电表数。
5、报警处理
系统在对终端进行数据采集时或收到监控终端主动报警后，可根据采集的数据分析判断故障类型，采用语音报警或短消息报警，及时处理故障，并将故障数据保存到数据库。同时把不同的监控点，不同的报警类型，分别发送给相应的维修人员。
6、报表打印
系统的所有数据能够按照操作人员的要求进行查询和打印，并且能够按照EXECL等格式进行保存或打印。随着今后的网络扩展，网络新增的其它计算机均可以根据要求进行浏览、查询和打印。
7、图形化人机界面
友好的人机界面，色彩丰富，操作简单，全中文输入输出，对数据的统计显示要求提供常见的图形显示（如曲线图、柱图、饼图等）；以GIS地理信息为显示背景图，显示每个终端的位置信息和终端属性；系统提供城市照明系统图例，对城市照明运行的各种状态一目了然；系统具有整个市区所有设备的详细图形，供用户漫游查看。
8、系统安全性控制
采用多级密码保护机制，不仅能保证系统运行的安全性，同时也能保证路灯的运行安全和维修人员的人身安全。
9、自动巡测终端
按照操作人员设置的时间间隔对所有运行状态下的无线数据传输终端进行监测数据，并保存检测数据。其设定的时间间隔可在线修改。
10、自动开关灯
按照操作人员设置的方案进行自动进行开关灯操作。
11、数据处理
自动记录所有采集数据，备份必需的数据，提供备份方案。保证数据库正常运行。
12、自动对时
系统具有自动对时功能，确保所有运行状态下的终端时间一致。
13、报警级别控制
按不同类型故障设置不同报警级别，根据不同级别采用相应的报警方式和报警时间等。
14、终端分组控制
根据操作人员要求，对终端进行分组设置，根据每个分组设置而实现不同的开关灯方案。
15、GIS系统的接入
系统具有完善的GIS系统接口。
16、安全控制管理
实行权限管理机制，按照不同工作人员负责的工作内容逐级设定权限，保证系统正常安全运行。
17、历史数据存取并提供标准的数据库接口
监控系统的历史数据可以进行访问、分析，并可提供各种图形描述，包括曲线图、柱图等，为生产管18、理提供必要的数据和图形资料。
19、提供数据软件接口
可根据系统扩展的要求，提供数据软件接口（如以太网、RS-232、与外部MIS网的互访接口等），实现局域网内数据共享。
20、线路防盗报警
对线路防盗报警做重点、单独处理，预留防盗系统接口。
21、多种时间表
可以按灯的分类，绑定不同的年、月、周表，具有精准经纬时间表自动生成功能。

（二）无线数据传输终端
 
1、内部集成TCP/IP协议栈的数据传输终端，支持TCP、UDP、DNS、PPP等多种协议。
2、数据完全透明传输
3、标准的工业接口（RS232/RS485/RS422）
4、支持基于DNS协议的动态IP解析功能
5、支持永远在线模式。具有断线重拨和心跳功能
6、支持短连接模式、支持短信数据收发
7、支持本地配置和远程短信配置
8、支持本地软件升级
9、支持GPRS/SMS两种通信方式
10、支持900／1800MHz双频GSM/GPRS
11、支持同时对多个IP地址的数据传输
12、安装灵活、使用方便、可靠

（三）远程控制终端
 
1、支持定时控制和强开关控制。 
2、支持8路控制，每路控制条件可独立设定。 
3、支持普通模式和周末模式，每种