試論市政路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

王兆泰

【摘 要】城市道路兩旁的路燈安裝與運(yùn)行是市政工作中飛重要內(nèi)容，其運(yùn)行的穩(wěn)定與否關(guān)系著城市夜間道路路燈的美觀與照明質(zhì)量，甚至在一定程度上影響著城市的安定。為此，確保路燈的正常穩(wěn)定運(yùn)行是極為重要的。但由于城市路燈安裝量大，涉及范圍較廣，若每夜派市政工程人員去巡查來確認(rèn)是否有路燈出現(xiàn)故障的問題顯然是不可能的，為此，就必須要加強(qiáng)路燈照明的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路燈照明的自動(dòng)化監(jiān)控?，F(xiàn)本文就從闡述路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)和選擇城市照明監(jiān)控系統(tǒng)所要考慮的因素開始分析，來談?wù)勈姓窡粽彰鞅O(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法。

【關(guān)鍵詞】路燈照明；監(jiān)控系統(tǒng)；總體設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)城市建設(shè)的大力開展，城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的施工質(zhì)量與維護(hù)管理工作就顯得格外重要，市政部門作為建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要管理部門，對(duì)于維護(hù)城市基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行擔(dān)負(fù)著重要的職責(zé)。路燈照明系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要組成部分，也是城市夜間道路的主要照明系統(tǒng)，關(guān)系著城市夜間交通的安全以及廣大市民的正常生活，為了更好地使路燈照明系統(tǒng)為城市服務(wù)，需要對(duì)其安裝監(jiān)控系統(tǒng)，以自動(dòng)化的控制手段來管理維護(hù)路燈照明系統(tǒng)的正常穩(wěn)定工作，并對(duì)出現(xiàn)故障的路燈進(jìn)行及時(shí)維修與處理，大大減少了因路燈出現(xiàn)故障而進(jìn)行維修時(shí)占用的時(shí)間，增大了城市路燈帶來的社會(huì)效益。

1.路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)

路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用于城市路燈照明的測(cè)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用遙測(cè)、遙信、遙控等自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)，無線通訊等技術(shù)，根據(jù)城市市的實(shí)際情況及監(jiān)控站點(diǎn)多、分布廣等特點(diǎn)，同時(shí)考慮到系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用要經(jīng)濟(jì)及運(yùn)行技術(shù)上要可靠等諸多因素設(shè)計(jì)本系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)路燈監(jiān)控站點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，同時(shí)設(shè)計(jì)了本地維護(hù)功能。并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、報(bào)表生成、打印等功能。系統(tǒng)容量大，覆蓋范圍廣，有強(qiáng)大的管理功能。監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施為路燈照明的運(yùn)行管理，提供了先進(jìn)的科學(xué)手段，使各站運(yùn)行信息及時(shí)反饋，并得到有效的分析；對(duì)于城市路燈照明運(yùn)行管理的完善和提高具有重要的意義。

2.選擇城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的考慮因素

鑒于城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的多種特點(diǎn)和需求，在選擇和設(shè)置城市照明監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)需要綜合考慮多方面的因素，以實(shí)現(xiàn)最佳的路燈照明監(jiān)控效果，提高監(jiān)控水平。一般來講，在選擇城市路燈照明系統(tǒng)時(shí)需要考慮到以下幾點(diǎn)：

2.1照明監(jiān)控系統(tǒng)在選擇時(shí)首先就需要確保其技術(shù)的先進(jìn)性以及系統(tǒng)的可靠性，最好不要采用技術(shù)較為落后的監(jiān)控系統(tǒng)，以免在使用中影響到路燈照明的維護(hù)與管理。要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)測(cè)、遠(yuǎn)信、遠(yuǎn)控、遠(yuǎn)調(diào)、遠(yuǎn)視等“五遠(yuǎn)”的功能。

2.2要確保主站的監(jiān)控系統(tǒng)管理中心的操作系統(tǒng)方便易操作，且其功能要具備齊全，包括地理信息的完善，監(jiān)控界面的清晰美觀等。在路燈照明系統(tǒng)安裝的監(jiān)控終端體積不可太大，以免因占用太多配電箱的空間而改裝配電箱，從而增大安裝成本。

2.3要確保監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)容性能較為強(qiáng)大，以應(yīng)對(duì)未來更多路燈照明系統(tǒng)的監(jiān)控需求，監(jiān)控系統(tǒng)中心的控制方式要靈活多樣，并且其通訊方式也必須要能夠符合社會(huì)技術(shù)的發(fā)展，使照明監(jiān)控系統(tǒng)更好的適應(yīng)城市數(shù)字化建設(shè)的需要。

3.路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

城市路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控中心、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控終端組成。監(jiān)控中心系統(tǒng)采用專用軟件系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)選用GPRS 數(shù)字公網(wǎng)通訊系統(tǒng)，監(jiān)控終端RTU 實(shí)現(xiàn)就地的數(shù)據(jù)采集和控制，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)通信設(shè)備采用無線方式上傳至監(jiān)控中心，并接收中控指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。中控系統(tǒng)采用基于WINDOWSNT 操作系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，通過ISDN 實(shí)現(xiàn)對(duì)各監(jiān)控終端的遠(yuǎn)程通信、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集。通信設(shè)備為H7710 通訊模塊安裝在監(jiān)控終端內(nèi)。監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要符合路燈照明計(jì)算機(jī)控制的監(jiān)控模式，又要考慮到路燈照明的運(yùn)行特點(diǎn)和研究對(duì)象的自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)能完成路燈照明各監(jiān)控對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這些監(jiān)控的基本要求包括數(shù)據(jù)采集、操作控制、運(yùn)行監(jiān)視、數(shù)據(jù)庫管理、報(bào)警與打印、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理等多方面的內(nèi)容。

4.路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

4.1監(jiān)控終端的選擇。

監(jiān)控終端是系統(tǒng)監(jiān)控功能的執(zhí)行設(shè)備，使用量大、分布廣、運(yùn)行環(huán)境差。因此，監(jiān)控終端的選擇是本系統(tǒng)的重點(diǎn)。城市路燈變壓器主要是兩種，桿上變和箱變。桿上變的容量小，有2路控制輸出。箱變的容量大，應(yīng)按8 路控制輸出設(shè)計(jì)。每個(gè)控制箱都安裝了電費(fèi)計(jì)量表，作為電費(fèi)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前是人工定期到現(xiàn)場(chǎng)抄表，隨著本系統(tǒng)的實(shí)施可以由監(jiān)控終端完成遠(yuǎn)程抄表工作。監(jiān)控中心掌握著全市的路燈電費(fèi)情況，對(duì)于路燈運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)管理起到相當(dāng)重要的作用。目前，路燈運(yùn)行存在著后半夜電壓偏高的情況。電壓偏高會(huì)減少路燈設(shè)備的運(yùn)行壽命、浪費(fèi)電力能源。因此，監(jiān)控終端應(yīng)該有擴(kuò)充自動(dòng)調(diào)壓的功能。

4.2監(jiān)控終端的主要特點(diǎn)。

a.可實(shí)現(xiàn)6路單相AC或2路3相AC電流的測(cè)量，全部采用交流采樣，可直接測(cè)量AC0-265V電壓和AC0～6A的電流，無須外接變送器。可提供電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、亮燈率、等測(cè)量參數(shù)。

b.可以按不同的時(shí)間表分別控制8路輸出，可以實(shí)現(xiàn)全夜燈、半夜燈、調(diào)壓等控制。

c.具有面板LED顯示功能，電源指示、運(yùn)行狀態(tài)、通訊狀態(tài)、故障報(bào)警外，8個(gè)DI和8個(gè)DO均有LED顯示，便于維護(hù)人員檢修和維護(hù)。

d.支持多種通訊方式，方便用戶選擇。

e.采用專門設(shè)計(jì)的免維護(hù)斷電保護(hù)模塊，電源斷電后可持續(xù)工作30秒，自動(dòng)發(fā)送斷電報(bào)警信息。

f.所有輸入/輸出信號(hào)及RS-232、RS-485接口全部光電隔離，RS-232口用于與監(jiān)控中心的通訊及當(dāng)?shù)鼐S護(hù)，RS-485口用于擴(kuò)充現(xiàn)場(chǎng)的其它智能設(shè)備，如：數(shù)字電表等。

g.寬范圍的工作電源，從AC85～265V都可以正常工作，電源短路保護(hù)電路采用無熔斷保險(xiǎn)設(shè)計(jì)，故障恢復(fù)后可繼續(xù)工作。

h.全部采用表面安裝工藝，體積小，集成度高，硬件可靠性高。

i.所有端子均采用拔插端子，更換模塊不需要拆線。集成的CT模塊，更換模塊時(shí)保證電流回路不開路，維護(hù)簡(jiǎn)便。

g.硬件結(jié)構(gòu)采用一體化設(shè)計(jì)，無須外配任何設(shè)備，體積小，可方便的安裝于路燈控制箱或箱變內(nèi)，并有2種安裝方式，可橫式安裝或立式安裝，供用戶訂貨時(shí)選擇。

k.主站城市照明監(jiān)控軟件，以地理信息系統(tǒng)為平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組態(tài)和監(jiān)控。

l.具有短信息自動(dòng)報(bào)警功能。故障信息可直接發(fā)送到設(shè)備維護(hù)人及其領(lǐng)導(dǎo)的手機(jī)上，且支持全國(guó)漫游功能。

5.結(jié)束語

當(dāng)然，在城市的不斷發(fā)展下，實(shí)現(xiàn)全面的智能的路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)必將成為市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，這對(duì)于提升城市居民舒適度、降低城市夜間交通事故的發(fā)生率、提高城市整體形象與品質(zhì)也是有著很大意義的。為此，必須要保證城市路燈穩(wěn)定運(yùn)行，降低路燈的故障發(fā)生率，并盡量縮短故障維修影響路燈的使用時(shí)間，真正體現(xiàn)照明監(jiān)控系統(tǒng)的重要職能作用。 [科]