路灯控制系统技术方案
概述
1项目需求 （2）
2项目意义 （2）
二总体设计方案
1设计原 （3）
2结构框图 （5）
3功概述 （5）
三系统详细设计
1系统简介 （6）
2计算机信息理系统 （7）
3远程控制系统 （11）
四成功工程案例（15）
概述
1项目需求
前国城市明特路灯明特点：明消耗电约占电力生产总量10％～20％城市公明明耗电中占30％年着城市亮起口号提出全国路灯数量迅猛增长路灯明低效明电利率65 绝部分区然非常落控制方式
目前路灯控制采取光控定时工开关方式已满足特殊天气条件开关灯节求需利计算机动理技术远程通讯技术城市明实现动化智化科学理达路灯理水现代城区相适应提高路灯理效益做合理明美化明安全明降低运营维护成
2项目意义
系统改造采先进GPRS线通讯网络计算机信息理单灯控制模块等组成分布式线三遥（遥测遥控遥信）系统该系统全市范围路灯进行遥控开关遥信状态遥测电流电压电功率根测数分析判断路灯配电设备运行障路灯亮灯率估算计算线路缺相回路接白天亮灯夜晚熄灯面积灭灯等异常情况进行报警处理通短信时通知相关理员系统改造着重意义：
增强应急力：系统具定时控制工控制等种控制方式时调整灯光开关灯时间遭遇极端特殊天气情况时通工控制进行应急开关灯调度
提高城市形象：系统具设备状态巡检障动报警功配电设备发生障时调度员数秒钟时解障发生点具体情况时排工作员进行修复样极减少明理部门投诉进步提高理部门形象
节约电支出：系统开关灯状态检查性效避免白天亮灯情况出现控制设备年四季季节变化情况预置合理开关灯时间方案满足城市明需求时效减少开灯时间节约量电
降低运维成：系统巡灯查找障改值班等报警减少巡灯员数量巡检车辆损耗降低维护成通减少开灯时间效延长灯具寿命效降低运行成进步提高济效益
实现科学理：系统采集数动进行存储统计时进行查询生成种统计报表理员提供详实决策
二总体设计方案
1设计原
控制系统设计程中认真贯彻中央关国务院办公厅关深入开展全民节行动通知求科技节环保低费设计理念促进节环保社会建设发展
（1）实性原
目前城市路灯具体情况出发制定符合实际技术先进控制系统系统设计目标利计算机动理技术远程通讯技术城市明实现动化智化科学理达路灯理水现代新城区相适应提高路灯理效益做合理明美化明安全明降低运营维护成
（2）性原
系统高性十分重首先硬件系统性次软件系统具较高性
系统均障时间(MTBF)： 15年
模件均障时间(MTBF)： 15年
系统利率(MTBFMTBF+MTTR)： 9999
（3）安全性原
选单灯控制模块运行程中具备完善障检测诊断功位机软件具完善报警显示障处理操作报警等功具良安全运行性
（4）先进性原
系统设计应握先进稳定传感器技术新电子控制技术计算机技术网络通信技术发展方采先进体系结构量选行业先进成熟技术设备选先进软硬件台营造高起点系统开发应环境系统具先进体系结构控制算法通讯功网络功具控制功具完善信息处理理功具备全集成动化控制模式国处领先水
（5）灵活性原
控制站通MODBUSRTU现场总线ZigBee线传感网络现场路灯信号动化系统相连集中装室分散装控制现场系统配置具极灵活性具灵活软件组态功够灵活进行控制算法修改方便完成控制参数修改
（6）扩展性原
系统具开放式模块化体系结构软件系统易系统扩展理信息系统互联系统具开放性功配置通信接口等方面具较控制力系统着科学技术发展断滑升级
（7）维护性原
系统具诊断功软硬件系统进行障定位障报警进行障处理记录障均修复时间(MTTR)3分钟进行线维护
2系统结构图
3功概述
系统实现三遥功：遥控遥测遥信动巡测手动巡测选测（路灯状态三相电压回路电流功功率功率数种直流模拟量采集）
采时控方式进行明控制实现预约控制分时控制设置套时间方案实现回路灵活控制预设种时间控制模式包括普通模式纬度日出日落开关灯模式节假日模式周循环模式二次开灯模式超级纬度开关灯模式
具设备分组功路段区域设备进行分组实现分组控制
具健全报警处理机制报警容包括：白天亮灯晚熄灯配电箱异常开门电压电流越限回路缺相回路断路线路停电等障报警发生时系统时指定手机户发送报警信息
支持智手机通线互联网接入系统进行开关灯操作设备状态查询
动计算亮灯率根电压电流功率数变化动进行亮灯率估算
电子理信息（GIS）理功通电子图界面终端设备进行添加删编辑参数设置开关灯操作
具设备组态功通图形化界面户直观获终端设备前运行状态参数
查询印功根年月日统计数进行查询显示数均印
支持种组网通讯方案选择支持GPRS线通信方式太网通信方式光纤通信方式
三系统详细设计
1系统简介
系统采GPRS网络技术RS485现场总线技术ZigBee线传感网络技术相结合实现路灯单灯联网通讯提供路灯灵活智理结合先进位软件实现线路线路路灯定时开关强制开关定时控制方案户意编程终实现路灯明系统智控制高效节单灯实现项电力参数检测障动时报方便路灯系统理节约维护成
2计算机信息理系统
21功介绍
（1）理信息功：数字网络式监控通通讯系统传输图屏动态显示全线处路灯控制点路灯雾灯工作状态理位置（公里标方）灯柱编号
（2）降压启动：通降压启动降低击电流保护线路提高光源寿命降低电消耗
（3）动工调光功：正常光通量运行工况半夜通智系统指令光通量调30根环境需求控制中心工级调节（系统区域单灯）50100光通量
（4）定时控制功：监控中心年日长短动调整路灯开启时间天前半夜半夜运作状况编程载路灯段控制点特殊情况路灯段时间表运作
（5）时控制功：出现恶劣气候原中心全线单路灯监控点路灯雾灯实行指令操作路灯控制点（路段控制器）该控制区域路灯单灯进行（开关控制调节）操作
（6）系统享交通工程监控系统气象信息预设气象控制参数出现恶劣气候（雾暴雨雪见度低时）动开启关闭控制区域路灯雾灯时报告监控中心
（7）工况监测：系统隔1020分钟终端动检查路灯雾灯运行项电流电压数门控报警信号负载发生欠流停电等异常情况时发出报警声光提示值班员注意便时采取相应措施
（8）系统异常障报警：出现电源障通讯障线路障单灯控制器障灯泡障时动报警作相应记录：控制装置具启辉功障排动程序指令次点亮灯具
（9）统计分析查询功：智路段控制器障统计分析智终端控制器障统计分析 路灯雾灯统计分析
22系统权限
系统设登陆界面登陆密码操作员必须输入相应操作密码进入页面否系统会予提示设置防止未授权员进入系统
23路灯状态查
通系统系统连接路灯状态进行查
24路灯数采集查询
通智采集器采集路灯供电回路电压电流功功率功功率功率数功电功电频率等电力参数存档数库便时查询监控中心决策分析系统提供原始数信息
25信息数理分析
（1）历史数统计
电压电流电等种电力参数系统均会数库中进行历史存储便理者追溯查询
（2）报表理
系统实时数进行分类科学理报表图表形式展现理者便理者电情况进行统计分析
（3）电理
系统针户特需求提供电分析理功具精确天电查询功外提供配电系统月报年报分析统计功便理者中长期电情况进行统计加强电工理
（4）事件记录
根户设置配电系统中重事件报警事件等进行记录存储
（5）印种参数历史趋势数设备障报警参数超限报警等
26数交互融合
控制系统仅实现路灯状态数实时采集优势数交互分析决策处理控制站通GPRS线网络实现数交互功通路灯远程状态数采集监测数采集中心监控室进行汇总历史数进行较分析
27数决策
系统数库存储表示路灯运行状态类数字化数系统数库中中长期历史数基础电力相关理算法支持宏观长时期角度出发出控制系统运行中存问题优化系统项控制参数出合理科学建议终表格图型方式展现理者面前运算出数报表通系统动分析出控制站潜隐患系统障根进行报警出决策维护员时准确潜隐患系统障进行维护仅提高系统安全性幅度降低成期节系统数支持台
28信息享
构造总配分变电站间全网瓶颈快速响应系统通信息交换实现信息享提供常规变电站提供功减少设备重复购置简化设备间互连整体提高动化系统安全性济性提高配电动化水
29增强信号稳定性
通该系统实施原路灯IO模拟开关量信号传输改现场总线数字化数传输传输速度更高避免外界干扰传输信号影响信号更稳定增强系统稳定性安全性
3远程控制系统
31系统构成
32组成部分性
(1)GPRS：通GPRS模块构成智线网络连接控制端位机软件控制端采集状态数通线网远传中控室位机数库位机达种控制命令发指定址控制器中实现种远程控制功
(2)RB100控制端：控制端通RS485线方式ZigBee线方式MODBUSRTU协议采集单灯控制模块中路灯状态电力运行数状态数进行分析整理计算出相应输出动作报警
（3）单灯控制模块：单灯控制模块控制路灯状态监测路灯运行电力参数电压电流功率数等参数通RS485ZigBee通信方式送RB100控制端时接收控制端控制指令实现远程控制功
33系统特点先进性分析
(1)理信息显示功
(2)低压启动功
(3)定时控制功
(4)时控制功
(5)气象联动功
(6)雾灯调节功
(7)灯具工作状况监测功
(8)系统异常障报警功
(9)统计分析查询功
(10)系统维护理功
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概述
1项目需求 （2）
2项目意义 （2）
二总体设计方案
1设计原 （3）
2结构框图 （5）
3功概述 （5）
三系统详细设计
1系统简介 （6）
2计算机信息理系统 （7）
3远程控制系统 （11）
四成功工程案例（15）
概述
1项目需求
前国城市明特路灯明特点：明消耗电约占电力生产总量10％～20％城市公明明耗电中占30％年着城市亮起口号提出全国路灯数量迅猛增长路灯明低效明电利率65 绝部分区然非常落控制方式
目前路灯控制采取光控定时工开关方式已满足特殊天气条件开关灯节求需利计算机动理技术远程通讯技术城市明实现动化智化科学理达路灯理水现代城区相适应提高路灯理效益做合理明美化明安全明降低运营维护成
2项目意义
系统改造采先进GPRS线通讯网络计算机信息理单灯控制模块等组成分布式线三遥（遥测遥控遥信）系统该系统全市范围路灯进行遥控开关遥信状态遥测电流电压电功率根测数分析判断路灯配电设备运行障路灯亮灯率估算计算线路缺相回路接白天亮灯夜晚熄灯面积灭灯等异常情况进行报警处理通短信时通知相关理员系统改造着重意义：
增强应急力：系统具定时控制工控制等种控制方式时调整灯光开关灯时间遭遇极端特殊天气情况时通工控制进行应急开关灯调度
提高城市形象：系统具设备状态巡检障动报警功配电设备发生障时调度员数秒钟时解障发生点具体情况时排工作员进行修复样极减少明理部门投诉进步提高理部门形象
节约电支出：系统开关灯状态检查性效避免白天亮灯情况出现控制设备年四季季节变化情况预置合理开关灯时间方案满足城市明需求时效减少开灯时间节约量电
降低运维成：系统巡灯查找障改值班等报警减少巡灯员数量巡检车辆损耗降低维护成通减少开灯时间效延长灯具寿命效降低运行成进步提高济效益
实现科学理：系统采集数动进行存储统计时进行查询生成种统计报表理员提供详实决策
二总体设计方案
1设计原
控制系统设计程中认真贯彻中央关国务院办公厅关深入开展全民节行动通知求科技节环保低费设计理念促进节环保社会建设发展
（1）实性原
目前城市路灯具体情况出发制定符合实际技术先进控制系统系统设计目标利计算机动理技术远程通讯技术城市明实现动化智化科学理达路灯理水现代新城区相适应提高路灯理效益做合理明美化明安全明降低运营维护成
（2）性原
系统高性十分重首先硬件系统性次软件系统具较高性
系统均障时间(MTBF)： 15年
模件均障时间(MTBF)： 15年
系统利率(MTBFMTBF+MTTR)： 9999
（3）安全性原
选单灯控制模块运行程中具备完善障检测诊断功位机软件具完善报警显示障处理操作报警等功具良安全运行性
（4）先进性原
系统设计应握先进稳定传感器技术新电子控制技术计算机技术网络通信技术发展方采先进体系结构量选行业先进成熟技术设备选先进软硬件台营造高起点系统开发应环境系统具先进体系结构控制算法通讯功网络功具控制功具完善信息处理理功具备全集成动化控制模式国处领先水
（5）灵活性原
控制站通MODBUSRTU现场总线ZigBee线传感网络现场路灯信号动化系统相连集中装室分散装控制现场系统配置具极灵活性具灵活软件组态功够灵活进行控制算法修改方便完成控制参数修改
（6）扩展性原
系统具开放式模块化体系结构软件系统易系统扩展理信息系统互联系统具开放性功配置通信接口等方面具较控制力系统着科学技术发展断滑升级
（7）维护性原
系统具诊断功软硬件系统进行障定位障报警进行障处理记录障均修复时间(MTTR)3分钟进行线维护
2系统结构图
3功概述
系统实现三遥功：遥控遥测遥信动巡测手动巡测选测（路灯状态三相电压回路电流功功率功率数种直流模拟量采集）
采时控方式进行明控制实现预约控制分时控制设置套时间方案实现回路灵活控制预设种时间控制模式包括普通模式纬度日出日落开关灯模式节假日模式周循环模式二次开灯模式超级纬度开关灯模式
具设备分组功路段区域设备进行分组实现分组控制
具健全报警处理机制报警容包括：白天亮灯晚熄灯配电箱异常开门电压电流越限回路缺相回路断路线路停电等障报警发生时系统时指定手机户发送报警信息
支持智手机通线互联网接入系统进行开关灯操作设备状态查询
动计算亮灯率根电压电流功率数变化动进行亮灯率估算
电子理信息（GIS）理功通电子图界面终端设备进行添加删编辑参数设置开关灯操作
具设备组态功通图形化界面户直观获终端设备前运行状态参数
查询印功根年月日统计数进行查询显示数均印
支持种组网通讯方案选择支持GPRS线通信方式太网通信方式光纤通信方式
三系统详细设计
1系统简介
系统采GPRS网络技术RS485现场总线技术ZigBee线传感网络技术相结合实现路灯单灯联网通讯提供路灯灵活智理结合先进位软件实现线路线路路灯定时开关强制开关定时控制方案户意编程终实现路灯明系统智控制高效节单灯实现项电力参数检测障动时报方便路灯系统理节约维护成
2计算机信息理系统
21功介绍
（1）理信息功：数字网络式监控通通讯系统传输图屏动态显示全线处路灯控制点路灯雾灯工作状态理位置（公里标方）灯柱编号
（2）降压启动：通降压启动降低击电流保护线路提高光源寿命降低电消耗
（3）动工调光功：正常光通量运行工况半夜通智系统指令光通量调30根环境需求控制中心工级调节（系统区域单灯）50100光通量
（4）定时控制功：监控中心年日长短动调整路灯开启时间天前半夜半夜运作状况编程载路灯段控制点特殊情况路灯段时间表运作
（5）时控制功：出现恶劣气候原中心全线单路灯监控点路灯雾灯实行指令操作路灯控制点（路段控制器）该控制区域路灯单灯进行（开关控制调节）操作
（6）系统享交通工程监控系统气象信息预设气象控制参数出现恶劣气候（雾暴雨雪见度低时）动开启关闭控制区域路灯雾灯时报告监控中心
（7）工况监测：系统隔1020分钟终端动检查路灯雾灯运行项电流电压数门控报警信号负载发生欠流停电等异常情况时发出报警声光提示值班员注意便时采取相应措施
（8）系统异常障报警：出现电源障通讯障线路障单灯控制器障灯泡障时动报警作相应记录：控制装置具启辉功障排动程序指令次点亮灯具
（9）统计分析查询功：智路段控制器障统计分析智终端控制器障统计分析 路灯雾灯统计分析
22系统权限
系统设登陆界面登陆密码操作员必须输入相应操作密码进入页面否系统会予提示设置防止未授权员进入系统
23路灯状态查
通系统系统连接路灯状态进行查
24路灯数采集查询
通智采集器采集路灯供电回路电压电流功功率功功率功率数功电功电频率等电力参数存档数库便时查询监控中心决策分析系统提供原始数信息
25信息数理分析
（1）历史数统计
电压电流电等种电力参数系统均会数库中进行历史存储便理者追溯查询
（2）报表理
系统实时数进行分类科学理报表图表形式展现理者便理者电情况进行统计分析
（3）电理
系统针户特需求提供电分析理功具精确天电查询功外提供配电系统月报年报分析统计功便理者中长期电情况进行统计加强电工理
（4）事件记录
根户设置配电系统中重事件报警事件等进行记录存储
（5）印种参数历史趋势数设备障报警参数超限报警等
26数交互融合
控制系统仅实现路灯状态数实时采集优势数交互分析决策处理控制站通GPRS线网络实现数交互功通路灯远程状态数采集监测数采集中心监控室进行汇总历史数进行较分析
27数决策
系统数库存储表示路灯运行状态类数字化数系统数库中中长期历史数基础电力相关理算法支持宏观长时期角度出发出控制系统运行中存问题优化系统项控制参数出合理科学建议终表格图型方式展现理者面前运算出数报表通系统动分析出控制站潜隐患系统障根进行报警出决策维护员时准确潜隐患系统障进行维护仅提高系统安全性幅度降低成期节系统数支持台
28信息享
构造总配分变电站间全网瓶颈快速响应系统通信息交换实现信息享提供常规变电站提供功减少设备重复购置简化设备间互连整体提高动化系统安全性济性提高配电动化水
29增强信号稳定性
通该系统实施原路灯IO模拟开关量信号传输改现场总线数字化数传输传输速度更高避免外界干扰传输信号影响信号更稳定增强系统稳定性安全性
3远程控制系统
31系统构成
32组成部分性
(1)GPRS：通GPRS模块构成智线网络连接控制端位机软件控制端采集状态数通线网远传中控室位机数库位机达种控制命令发指定址控制器中实现种远程控制功
(2)RB100控制端：控制端通RS485线方式ZigBee线方式MODBUSRTU协议采集单灯控制模块中路灯状态电力运行数状态数进行分析整理计算出相应输出动作报警
（3）单灯控制模块：单灯控制模块控制路灯状态监测路灯运行电力参数电压电流功率数等参数通RS485ZigBee通信方式送RB100控制端时接收控制端控制指令实现远程控制功
33系统特点先进性分析
(1)理信息显示功
(2)低压启动功
(3)定时控制功
(4)时控制功
(5)气象联动功
(6)雾灯调节功
(7)灯具工作状况监测功
(8)系统异常障报警功
(9)统计分析查询功
(10)系统维护理功
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