智慧燈桿物聯(lián)網(wǎng)平臺解決方案

目錄

一、需求分析.............................................1

1.1什么是智慧燈桿..........................................1

1.1.1狹義的智慧路燈....................................1

1.1.2廣義的智慧路燈.....................................1

1.2智慧路燈將成為智慧城市的入口...........................1

1.2.1城市道路智慧照明乃大勢所趨........................1

1.2.2智慧城市的最佳入口和服務(wù)端口......................2

1.2.3政策驅(qū)動，大力推廣智慧照明........................2

1.3智慧路燈的發(fā)展趨勢......................................2

1.4智慧燈桿的實(shí)際運(yùn)營需求..................................3

二、系統(tǒng)設(shè)計............................................4

2.1總體架構(gòu)................................................4

2.2功能設(shè)計.................................................5

2.3方案特點(diǎn).................................................6

三、解決方案............................................7

3.1前端子系統(tǒng)..............................................7

3.1.1單燈控制器.........................................7

3.1.2照度傳感器........................................10

3.1.3集中控制器........................................11

3.2智慧燈桿接入網(wǎng)通信子系統(tǒng)...............................12

3.2.1PLC..............................................................................................12

3.2.2ZigBee..........................................................................................13

3.2.3NB-IoT和Lora..........................................................................13

3.3管理運(yùn)營平臺設(shè)計.......................................14

3.3.1終端管理..........................................14

3.3.2節(jié)能管理..........................................21

3.3.3數(shù)據(jù)管理..........................................25

3.3.4系統(tǒng)權(quán)限管理及安全管理...........................27

3.3.5系統(tǒng)維護(hù)管理......................................27

四、智慧燈桿的多元化載體趨勢...........................29

五、典型案例...........................................30

5.1建設(shè)方案................................................31

5.2系統(tǒng)設(shè)計................................................32

5.3方案的優(yōu)勢.............................................33

5.4建設(shè)效果...............................................34

5.4.1經(jīng)濟(jì)效益..........................................34

5.4.2社會效益..........................................34

一、需求分析

1.1什么是智慧燈桿

1.1.1狹義的智慧路燈

智慧路燈是指通過應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的電力線載波通信和3/4G

無線通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理的路燈，智慧路燈具

有根據(jù)環(huán)境變化及需求自動調(diào)節(jié)亮度、開關(guān)及遠(yuǎn)程照明控制、故障主動報

警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表等功能，能夠大幅節(jié)省電力資源，提升公共

照明管理水平，節(jié)省維護(hù)成本。

LL2廣義的智慧路燈

廣義的智慧路燈，是使用狹義智慧路燈作為載體，擴(kuò)充功能，增加模

塊，比如：Wifi模塊、LED顯示屏模塊、攝像頭模塊、PMZ5檢測模塊等。

與物聯(lián)網(wǎng)、無線城市、平安城市等有效的結(jié)合起來，而形成廣義的智慧路

燈。

1.2智慧路燈將成為智慧城市的入口

1.2.1城市道路智慧照明乃大勢所趨

智慧照明，是智慧城市的重要組成部分°它應(yīng)用傳感器、電力線載波

(PLC)/ZigBee/Lora/NB-IoT/Zeta等各類物聯(lián)網(wǎng)通信方式和3/4G、光纖

等通信技術(shù)相結(jié)合，將城市中的路燈聯(lián)起來，形成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對路燈的

優(yōu)質(zhì)文檔

遠(yuǎn)程集中控制與管理，具有根據(jù)車流量、時間、天氣情況等條件設(shè)定方案

自動調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表

等功能，建成所謂智慧路燈系統(tǒng)。智慧路燈可以有效控制能源消耗，大幅

節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，降低維護(hù)和管理成本并利用計算

等信息處理技術(shù)對海量感知信息進(jìn)行處理和分析，對包括民生、環(huán)境、公

共安全等在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持，使得城市道

路照明達(dá)到“智慧”狀態(tài)。

1.2.2智慧城市的最佳人口和服務(wù)端口

城市擁有數(shù)量眾多的路燈，是最密集的城市基礎(chǔ)設(shè)施，便于信息的采

集和發(fā)布。智慧路燈也是物聯(lián)網(wǎng)重要的信息采集來源，也是智慧城市的一

個重要組成部分和重要入口，可促進(jìn)智慧市政和智慧城市在城市照明業(yè)務(wù)

方面的落地，實(shí)現(xiàn)城市及市政服務(wù)能力的提升。

L2.3政策驅(qū)動，大力推廣智慧照明

隨著物聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，

智慧城市已成為必然趨勢。近年來，智慧城市新政頻出，我國多個城市掀

起了智慧城市建設(shè)高潮。政府出臺了一系列政策措施推進(jìn)智慧城市建設(shè),

智慧路燈作為智慧城市建設(shè)中的重要組成部分，預(yù)計未來仍然會得到政策

支持。我們需要緊緊把握國家政策紅利從窗口，大力跟進(jìn)相關(guān)項目。

1.3智慧路燈的發(fā)展趨勢

優(yōu)質(zhì)文檔

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，城市智慧化已成大勢所趨，智慧路燈作為

參與“智慧城市”建設(shè)的最佳細(xì)分入口，趨勢預(yù)測自然十分可期。智慧路

燈、互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)等，這些技術(shù)正在悄無聲息地改變著人們的生活方式，

帶給人們前所未有的便利和體驗。

隨著我國智慧城市的推廣力度加大，未來我國將繼續(xù)堅持走“可持續(xù)

發(fā)展”戰(zhàn)略，推廣新能源，發(fā)展智慧城市等項目來節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。

1.4智慧燈桿的實(shí)際運(yùn)營需求

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，城市公共照明已經(jīng)成為城市現(xiàn)代化水平的重

要標(biāo)志之一，城市照明設(shè)施規(guī)模日益增大，用電量節(jié)節(jié)攀升，社會各方對

城市公共照明的要求和希望越來越高。而目前國內(nèi)城市照明的監(jiān)控和管理

方式相對簡單、粗放，服務(wù)質(zhì)量和節(jié)能水平有待提高，難以滿足現(xiàn)代化城

市照明的需要，市政管理者急需通過系統(tǒng)化的智能手段實(shí)現(xiàn)對路燈的運(yùn)營

維護(hù)、精準(zhǔn)控制，并基于系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)做出更加科學(xué)高效地決策。

其面臨的困境主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)監(jiān)控管理方式相對粗放。

傳統(tǒng)“三遙”系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)回路級別的采集和控制，對單燈運(yùn)行情況

無法實(shí)時、準(zhǔn)確監(jiān)控，不能實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控和精細(xì)化管理；部分城市仍停

留在“時控”時代，缺少基本的信息化管理手段。

(2)運(yùn)行維護(hù)效率低、成本高。

優(yōu)質(zhì)文檔

現(xiàn)有的照明設(shè)施故障發(fā)現(xiàn)機(jī)制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，

需要投入大量的人力物力，并且還可能留有盲區(qū)，運(yùn)維效率低、成本高，

難以實(shí)現(xiàn)主動服務(wù)、保障服務(wù)質(zhì)量。

(3)照明能耗偏大。

缺少靈活有效的節(jié)能控制手段，過度照明和照明不足的矛盾難以調(diào)和,

無法實(shí)現(xiàn)按需照明，從而在保障照明質(zhì)量的前提下有效降低照明能耗。

(4)設(shè)施安全難以保障。

缺少實(shí)時監(jiān)管措施，照明電纜等設(shè)施頻繁被盜或損壞，給照明管理部

門造成直接的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響城市照明的正常運(yùn)行，同時帶來安全隱

患。

(5)設(shè)施資源缺乏有效管理。

城市照明設(shè)施資源管理基本停留在人工臺賬時代，缺少信息化手段，

設(shè)施資源數(shù)量不清、狀態(tài)不明，不利于運(yùn)維養(yǎng)護(hù)。

二、系統(tǒng)設(shè)計

2.1總體架構(gòu)

智能燈桿系統(tǒng)由應(yīng)用管理平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)(集中器、基站等)、

單燈控制器和通信網(wǎng)絡(luò)組成。實(shí)現(xiàn)對城市照明的“點(diǎn)、線、面”實(shí)時測控

和節(jié)能管理，及時掌握城市照明的運(yùn)營情況，統(tǒng)計城市照明設(shè)施的基本信

優(yōu)質(zhì)文檔

息和能耗情況。同時協(xié)助市政部門完善照明信息統(tǒng)計制度，建立照明節(jié)能

評價體系，加強(qiáng)對城市照明指導(dǎo)工作的針對性和科學(xué)性。狹義智慧路燈的

智慧照明系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示

圖1智慧燈桿系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2功能設(shè)計

智慧路燈應(yīng)用管理平臺將提供路燈的管理、控制、運(yùn)行、維護(hù)、統(tǒng)計

等功能，大致包括自動設(shè)置、遠(yuǎn)程控制、亮度調(diào)節(jié)、狀態(tài)監(jiān)測、耗能顯示、

指標(biāo)監(jiān)測等功能。同時，在智慧燈桿上加載相關(guān)附屬設(shè)施，可以將環(huán)境信

息、市政信息、交通信息、安防信息等集中在一個平臺上，實(shí)現(xiàn)一桿多能。

智慧路燈建設(shè)不僅有利于推動節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可望為路燈運(yùn)營方節(jié)省

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25%?50%的運(yùn)營成本，也有利于美化和亮化城市形象和推動城市路燈精

細(xì)管理。

通過系統(tǒng)的應(yīng)用，使城市照明設(shè)施的管理具體到每一盞燈，城市照明

的管理者足不出戶即可掌握每一盞路燈的實(shí)時運(yùn)行狀況，從而實(shí)現(xiàn)控制節(jié)

能和管理節(jié)能。

在管理控制方面，通過制定合理的節(jié)能控制方案，減少每盞路燈的日

平均亮燈時長來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，其節(jié)能率可達(dá)30%以上，同時在燈具亮燈時長

減少后，其使用壽命必然增加，從而節(jié)省設(shè)施投資。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無人巡檢，

改變了傳統(tǒng)依靠人工巡檢，熱線報修發(fā)現(xiàn)故障的方式，大量節(jié)省辦公、車

輛、人員等費(fèi)用，降低整體運(yùn)維成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2.3方案特點(diǎn)

（1）主要基于通常的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

（2）方案兼容多種通信制式。

兼容傳統(tǒng)的電力線PLC、ZigBee及新近興起的Lora\NB-IoT方式

解決方案。

（3）依托綜合業(yè)務(wù)平臺優(yōu)勢。

方案基于綜合業(yè)務(wù)平臺，便于擴(kuò)展智慧燈桿的功能，無縫鏈接充電樁、

WiFi、PM25、信息發(fā)布等多種第三方設(shè)備，而且公司具備完善的相關(guān)業(yè)務(wù)

平臺可供整合對接。

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（4）平臺功能完善。

平臺可管理每個照明設(shè)施，包含光源、燈桿、電源、光源附屬設(shè)備等，

實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

（5）實(shí)現(xiàn)智能管理。

智能管理實(shí)現(xiàn)了便捷的遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。

（6）完善的數(shù)據(jù)分析功能。

平臺采集大量數(shù)據(jù)，對電量、能耗、線損電量率進(jìn)行分析，為決策提

供依據(jù)。

三、解決方案

3.1前端子系統(tǒng)

3.1.1單燈控制器

3.L1.1單燈控制器簡介

在智慧路燈系統(tǒng)里面，安裝在每個路燈上的單燈控制器是最主要的控

制設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)智能管理的最終執(zhí)行動作的實(shí)施者。

此處的路燈控制器指安裝于路燈桿燈頭處的單燈控制器，可以對應(yīng)于

物聯(lián)網(wǎng)里面的微控制器加執(zhí)行器。單燈控制器一般采用先進(jìn)的工業(yè)測控技

術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對每盞路燈的智能化管理。單燈節(jié)能控制器可以通過弓力線

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(PLC)、Lora.ZigBee等通信方式接受網(wǎng)關(guān)或智能集中器發(fā)出的指令,

并根據(jù)指令執(zhí)行開關(guān)燈、調(diào)光、運(yùn)行參數(shù)采集等操作。

路燈控制器樣醫(yī)如圖2、圖3所示。

圖2單燈控制器樣圖一

圖3單燈控制器樣圖二

3.1.1.2路燈控制器基本功能

(1)實(shí)現(xiàn)回路控制：可實(shí)現(xiàn)回路開關(guān)、調(diào)光控制。

(2)參數(shù)采集：可實(shí)現(xiàn)對回路電流、電壓、功率因數(shù)采集。

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(3)節(jié)能控制預(yù)案管理：可接收、存儲單燈節(jié)能控制預(yù)案，并依照

預(yù)案進(jìn)行燈源控制。

(4)漏電監(jiān)測：依照設(shè)定好的漏電限值進(jìn)行漏電檢測，漏電信息將

上傳到監(jiān)控中心。

路燈控制器與路燈必須一對一應(yīng)，實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)以及電流、電壓、有

功采集等。系統(tǒng)通過路燈控制器需要實(shí)現(xiàn)：

(1)控制中心能對城市道路中的任意一盞路燈運(yùn)行狀態(tài)檢測，并具

有數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)顯示及報警功能。

(2)可按照需求，在確保道路照明亮度的前提下，任意組合控制路

燈的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)按需照明。

(3)可監(jiān)控任意一盞照明路燈的工作狀態(tài)。

(4)電壓、電流、燈功率狀態(tài)、調(diào)節(jié)路燈亮度。

(5)故障診斷，具有異常開/關(guān)燈、燈具故障、通信失敗等報警功能。

(6)支持單、雙頭(臂、火)的控制和檢測，適合高壓鈉燈、LED

燈、金鹵燈和節(jié)能燈等燈型。

3.1.1.3一般路燈控制器常見基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)

(1)工作電源22()Vac允許偏差-30%?+20%

(2)電源頻率50HZ允許偏差一6%?+2%

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(3)防護(hù)級別>IP65

(4)工作溫度-40?70℃

(5)存儲溫度-40?85℃

(6)相對濕度10%?95%RH

以上僅是舉例某一類型的路燈控制器的參數(shù)，現(xiàn)在越來越多的控制器

越來越智能，功能越來越多。在實(shí)際項目中需要仔細(xì)甄選，最主要的是終

端控制器要能夠?qū)崿F(xiàn)與網(wǎng)關(guān)的通信進(jìn)而與應(yīng)用平臺系統(tǒng)對接，且對燈頭能

夠?qū)嵤┯行Э刂啤?/p>

3.L2照度傳感器

3.L2.1照度傳感器簡介

照度傳感器是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。在

路燈終端安裝照度傳感器主要目的是實(shí)時感知環(huán)境亮度，進(jìn)而系統(tǒng)根據(jù)環(huán)

境亮度來及時調(diào)整路燈亮度。

照度傳感器根據(jù)環(huán)境燈光的變化，采用電子元器件將可見光轉(zhuǎn)化成電

信號，從而控制照明系統(tǒng)的照度。當(dāng)環(huán)境的照度高于預(yù)設(shè)的照度值，關(guān)閉

或調(diào)暗路燈亮度；當(dāng)白天或正常路燈的工作時段(即應(yīng)該打開的時段)環(huán)

境亮度的低于預(yù)設(shè)的照度值，開啟或調(diào)亮路燈。通常，前一個預(yù)設(shè)的照度

值高于后一個預(yù)設(shè)的照度值以免頻繁地開關(guān)路燈。

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3.1.2.2照度傳感器一般電氣特性

照度傳感器一般電氣特性要求如下：

（1）暗電流小，低照度響應(yīng)，靈敏度高。

（2）光控閥值通過外置電阻線性可調(diào)，直接輸出高、低電平，外圍

電路簡單。

（3）可內(nèi)置雙敏感元，自動衰減近紅外，光譜響應(yīng)接近人眼感光函

數(shù)曲線。

（4）內(nèi)置微信號放大器、高精度電壓源和修正電路。

（5）工作電壓范圍寬，溫度穩(wěn)定性好，

（6）可選光學(xué)納米材料封裝，可見光透過，紫外線截止，近紅外相

對衰減，增強(qiáng)光學(xué)濾波效果。

（7）溫度適應(yīng)范圍：-40度一+60度。

（8）標(biāo)準(zhǔn)化通信接口，可與單燈控制器通信。

3.L3集中控制器

集中控制器實(shí)質(zhì)上功能類于網(wǎng)關(guān)，或者叫中心節(jié)點(diǎn)，在不同的通信制

式下有不同的叫法，比如基于電力線通信一般叫集中控制器，而基于

LORA的一般叫做網(wǎng)關(guān)，基于ZigBee技術(shù)體制的有時候叫協(xié)調(diào)器或中心

點(diǎn)，而NB-IOT的中心節(jié)點(diǎn)則就完全基于通信基站。

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所謂不同的通信方式?jīng)Q定了集中控制器的不同形式，這一點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)建

設(shè)方案一致，我們下面在網(wǎng)絡(luò)傳輸部分還要繼續(xù)介紹。

我們要求方案設(shè)計兼容電力線載波直通、ZigBee無線短距、NBJoT、

Lora窄帶物聯(lián)網(wǎng)等各種通信方式，實(shí)際項目可根據(jù)路燈線路和使用環(huán)境，

靈活選配最適合的集中控制器形式。

3.2智慧燈桿接入網(wǎng)通信子系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)跟系統(tǒng)對接，終端的單燈控制器需要通過網(wǎng)關(guān)或集中控制器與

服務(wù)器連通并進(jìn)行通信。此處僅指燈桿終端與網(wǎng)關(guān)(集中控制器)通信而

言,目前可以有電力線通信(PLC)、ZigBee.Lora,NB-IoT.Zeta等不同

的通信方式。

在物聯(lián)網(wǎng)，尤其是低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)興起之前，使用弓力線

通信PLC的比較多，其次就是基于短程無線通信技術(shù)ZigBee。隨著這一

兩年Lora、NB-IoT等窄帶廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和商用的普及，基于此

種LPWAN的物聯(lián)網(wǎng)化的智慧燈桿方案也不斷涌現(xiàn)并且發(fā)展迅猛。就是

說，Lora網(wǎng)關(guān)或NB-IOT基站代替了以前的基于PLC或ZigBee的集中控

制器，但其道理都是一樣的。

3.2.1PLC

電力線通信全稱是電力線載波(PowerLineCarrier-PLC)通信，

是指利用高壓電力線(在電力載波領(lǐng)域通常指35kV及以上電壓等級)、

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中壓電力線（指10kV電壓等級）或低壓配電線（380/220V用戶線）作為

信息傳輸媒介進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。利用PLC通信

方式，中間無需任何的布線就能實(shí)現(xiàn)通訊，且可實(shí)現(xiàn)對每一盞進(jìn)行控制。

適用于市政路燈LED燈、高壓鈉燈、無極燈、金鹵燈等單燈控制。

3.2.2ZigBee

單燈控制器通過ZigBee無線通信技術(shù)與集中控制器通信，這個集中

控制器起到網(wǎng)關(guān)的作用。其特點(diǎn)：低功耗、低成本、時延短、傳輸范圍小、

數(shù)據(jù)傳輸速率低。一個ZigBee集中控制器（或者叫網(wǎng)絡(luò)管理器、主節(jié)點(diǎn)、

協(xié)調(diào)器）可以連接多個單燈控制器（子節(jié)點(diǎn)）。

3.2.3NB-IoT和Lora

NB-IoT是基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩

數(shù)據(jù)連接。它采用3Gpp授權(quán)頻段能避免干擾問題，可直接部署于GSM

網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)。目前國內(nèi)電信運(yùn)營商正積極布局相關(guān)基

礎(chǔ)設(shè)施，為其發(fā)展提供廣闊的空間。

Lora是基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸，融合了數(shù)字?jǐn)U頻、信號處

理和前向糾錯編碼技術(shù)，主要運(yùn)行在全球免費(fèi)頻段的433、868、915MHz。

我國開放的是433M頻段。目前國內(nèi)已經(jīng)形成很多LORA應(yīng)用聯(lián)盟，很多

廠家都可以提供成熟的的系列產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

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這兩種技術(shù)雖然原理不同，但它們的性能類似，都具有覆蓋廣且深、

節(jié)點(diǎn)多、速率低、成不低、功耗少、架構(gòu)優(yōu)的特性，都可以很好應(yīng)用于智

慧燈桿解決方案中。

Lora.NB?IOT等不同的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),采用不同通信模式，終端配

置會有不同，一般的終端控制器廠家會提供基于不同通信制式的選擇或

定制方案。事實(shí)上我們完全可以將兩者結(jié)合起來應(yīng)用于實(shí)踐：以NB-IoT

構(gòu)建電信級廣域網(wǎng)，以Lora構(gòu)建企業(yè)級專屬局域網(wǎng)的設(shè)計方案，即單燈

控制器采用Lora通信模塊與集中器（網(wǎng)關(guān)）通信，集中器（網(wǎng)關(guān)）通過

基于NB-IOT的骨干網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連通。具體的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在這里

不再細(xì)講，可參考物聯(lián)網(wǎng)總冊。

3.3管理運(yùn)營平臺設(shè)計

3.3.1終端管理

3.3.1.1實(shí)時監(jiān)測

（1）監(jiān)測功能

首先平臺基于城市地理信息（GIS）系統(tǒng)，通過圖形化界面直觀顯示

當(dāng)前城市所有網(wǎng)關(guān)、路燈的概況和實(shí)時狀態(tài)。其次路燈出現(xiàn)故障能及時主

動反饋到中心主控設(shè)備，中心主控設(shè)備接收到燈控器的報警信息或接收到

故障參數(shù)時，將故障地點(diǎn)、類型以文字形式在電子地圖上給與顯示，故障

類型包括：

優(yōu)質(zhì)文檔

1）路燈供電源停電一一當(dāng)路燈斷電，集中器能自動告警。

2）空氣開關(guān)跳閘或熔斷器熔斷一一某支線路出現(xiàn)故障時自動報

警。

3）過/欠電壓、電流一一當(dāng)采集的交流電流、電壓超過設(shè)定閾值時

能自動報警。

4）電纜被盜或損壞一一當(dāng)電纜被盜或外力損壞時能及時自動報警

監(jiān)測中心計算機(jī)可以及時檢測并報告所有在測防盜監(jiān)控前端的工作

狀況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)異?？梢约皶r將故

障定位，同時將現(xiàn)狀報告給相關(guān)人員，管理人員可以隨時隨地主動查詢報

警監(jiān)測主機(jī)的運(yùn)行信息。

（2）控制功能

平臺可以直觀的通過GIS系統(tǒng)監(jiān)測路燈的運(yùn)行狀況，路燈故障、線纜

被盜能及時發(fā)現(xiàn)并處理。

可以按照區(qū)域、網(wǎng)關(guān)、分組、支路等方式，控制路燈開、關(guān)、調(diào)光。

可以查詢或設(shè)置某路燈參數(shù)，可以對該路燈進(jìn)行拉合閘操作和支路拉

合閘操作。

優(yōu)質(zhì)文檔

3?3.1.2智能遙控

智能遙控是整個照明智能控制系統(tǒng)中所有功能中最重要的部分之一。

中央控制平臺采用TPO（時間、地點(diǎn)、事件）相關(guān)策略方案對每一指定路燈

或自定義路燈編組進(jìn)行遙控。遙控內(nèi)容至少包括開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。

（1）分組分域管理

根據(jù)不同類型的照明控制要求，可對照明設(shè)施按照管理區(qū)域、照明類

型（全夜燈、半夜燈、隔盞亮燈、其他等）任意控制終端的任意控制回路

進(jìn)行分組、設(shè)置、控制、查詢、顯示；對整個城市、某一區(qū)、某條路、某

一照明控制箱（RTU）、某一支路，都可以方便地進(jìn)行時控、強(qiáng)制開關(guān)燈、

二次開燈、巡檢、實(shí)測、遙視及參數(shù)設(shè)置等操作，也可對照明控制箱（RTU）

或某支路進(jìn)行自定義靈活分組、混合編組，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的多樣化，如整

體控制（城控）、分區(qū)控制（面控）、線控、點(diǎn)控等控制方式。在節(jié)能方案

中根據(jù)分組設(shè)置節(jié)能任務(wù)實(shí)現(xiàn)調(diào)光、開關(guān)燈等要求。

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查看分組信息

分組名稱：分組01

分組簡介:

所屬控制器所屬支路

圖4分組管理示例

(2)順序控制

對路燈照明分批依次開/關(guān)，從而可以減少同時開/關(guān)對供電變壓器及

開關(guān)設(shè)備造成的沖擊，延長設(shè)備使用壽命。

3.3.1.3遙測功能

調(diào)度端能按設(shè)定的時間周期自動進(jìn)行定時巡測。操作者也可隨時手動

巡測和選測各終端的電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因素等電量

數(shù)據(jù)、開關(guān)信息以及各終端的其它開關(guān)量輸入數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏?、電壓、功率因素、用電量、接觸器狀態(tài)、短路、開

路等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)回監(jiān)控中心，遙測數(shù)據(jù)包括：

(1)總回路電流、電壓、功率、功率因數(shù)。

(2)各回路電流、功率、功率因數(shù)。

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（3）空氣開關(guān)狀態(tài)。

系統(tǒng)設(shè)計希望可以在單位時間內(nèi)任意設(shè)定遙測次數(shù)、遙測終端數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)可以隨機(jī)的選擇全市、某組、某管理區(qū)、某終端的工作狀態(tài)和參數(shù),

顯示方式可以列表、城市地理信息（GIS）或通過圖形化界面直觀顯示。

3.3.1.4遙信功能

系統(tǒng)可以將終端采集的遙信信號，如路燈開關(guān)燈狀態(tài)、交流接觸器狀

態(tài)、門開關(guān)狀態(tài)、防盜報警信號等。本功能實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一般物聯(lián)網(wǎng)終端

的傳感器功能，把檢測到的設(shè)備和環(huán)境狀態(tài)通過網(wǎng)關(guān)傳送到服務(wù)器。

3.3.1.5遙調(diào)功能

通過中心可對遠(yuǎn)程終端進(jìn)行設(shè)置，主要包括：

（1）報警值上下限及正常值的設(shè)定。

（2）開關(guān)燈時間的修正，提前量的設(shè)定，開關(guān)燈照度的設(shè)定，經(jīng)緯

度的設(shè)定。

（3）改變某終端位置。

（4）改變某終端配置，初始化某終端配置。

（5）改變某終端的線路走向。

（6）改變某終端，某一回路、電流、電壓、功率等正確數(shù)據(jù)，此組

數(shù)據(jù)能自動完成或手動輸入。

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（7）改變巡測周期，白天和夜間能分別設(shè)置巡測周期。

（8）中心控制室利用下行數(shù)據(jù)，修改各終端運(yùn)行數(shù)據(jù)。

（9）中心控制室對終端進(jìn)行校對。

（10）各終端調(diào)壓值的設(shè)定。

（11）管理分區(qū)的劃定，照明類型分組。

（12）照明運(yùn)行方式設(shè)置。包括全夜燈、半夜燈、景觀燈、其他等

運(yùn)行方式設(shè)置；設(shè)定某一區(qū)域，某一分組亮燈等。

以上的遙控、遙測、遙信和遙調(diào)俗稱“四遙”，是路燈管理的核心部

分。在實(shí)際項目實(shí)施中，這些功能實(shí)際會集成到一個界面。如下面圖所示。

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圖5終端管理一實(shí)時數(shù)據(jù)（列表）示例

優(yōu)質(zhì)文檔

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圖6終端管理一一實(shí)時數(shù)據(jù)（GIS）示例

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圖7實(shí)時數(shù)據(jù)一一配電箱監(jiān)測信息示例

燈桿實(shí)時數(shù)據(jù)

名稱?A03燈狀態(tài)一故障

所屬臺區(qū)：畝侗風(fēng)情園所屬控制級湍A-1酒d電箱

地址：200038S6序號：12

2424kWh207.2V

累積有功電能量一實(shí)時電壓

2016-12-0722:59:212016-12-0722:59:21

0.273A0.972

實(shí)時電流：實(shí)時功率因素

2016-12-0722:59:212016-12-0722:59:21

0.0550KW100

實(shí)時有功功率：2016-12-0722:59:21實(shí)時調(diào)光匕：2016-12-0722:59:21

臺閘燈無斷路

維電器狀態(tài)：2016-12-0722:59:21斷路情況：2016-12-0722:59:21

補(bǔ)償電吝正常燈頭正常

補(bǔ)償電容狀態(tài)：2016-12-0722:59:21燈具狀態(tài)：2016-12-0722:59:21

維電器動作正常命令合閘

繼電器動作狀態(tài)：2016-12-0722:59:21繼電器命令狀態(tài)：2016-12-0722:59:21

自動

妄燈狀態(tài)：

2018-05-2822:34:44

圖8實(shí)時數(shù)據(jù)一一單燈數(shù)據(jù)信息示例

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3.3.2節(jié)能管理

節(jié)能管理是發(fā)展智慧燈桿的主要目的之一。平臺應(yīng)該可以對道路中的

任意一盞照明路燈進(jìn)行控制，結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境、路燈燈型及運(yùn)行狀況，在

確保道路照明亮度的前提下，通過任意組合的路燈控制，實(shí)現(xiàn)按需照明。

實(shí)操過程中可按TPO（時間、地點(diǎn)、場合）動態(tài)照明管理原則，對不同分

組的照明照明設(shè)備，按時間、地點(diǎn)、應(yīng)用場合的不同，控制其開關(guān)，達(dá)到

“按需照明”的目的，避免不必要的照明浪費(fèi)，節(jié)約照明費(fèi)用。

（1）節(jié)能策略的靈活設(shè)置

可設(shè)置節(jié)能方案，每天在固定的時間開/關(guān)燈，從而節(jié)約電能，自動調(diào)

節(jié)開關(guān)燈時間，減少人工頻繁調(diào)整的工作量。包含但不僅限于以下方式:

1）根據(jù)不同時區(qū)的日出日落時間自動計算開關(guān)燈時間。

2）根據(jù)照明控制要求，自由安排開關(guān)燈時間；

3）根據(jù)實(shí)際情況，在方案中靈活的安排節(jié)能任務(wù)，通過分組正制

和支路控制實(shí)現(xiàn)，全夜燈、半夜燈、隔盞亮燈、其他等。

4）特殊時間段的方案設(shè)定：可以對特殊時間段的開關(guān)燈進(jìn)行臨時

定制，根據(jù)不同的需要，設(shè)定不同預(yù)案?？梢栽O(shè)定在某些特定的日期，

指定一定范圍的照明路燈按照一定的時間進(jìn)行開關(guān)。

系統(tǒng)應(yīng)該很方便的創(chuàng)建和管理節(jié)能策略。如圖9、圖10所示。

優(yōu)質(zhì)文檔

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圖9調(diào)光策略配置示例

創(chuàng)建定時調(diào)光策略

第潞分組名稱：

分組：

0第B&l

□策略2

策晞330

調(diào)光采昭：o

□第的4

□策晞55D

□￥略6[76'

取消

圖10創(chuàng)建調(diào)光策略示例

:翱終端：A-1班電箝

□自定義策略

□分組控制回路%?

控制回路01路燈19:30:0的閘0￡:30:0CjG而

測試1

□皚前）

控制回路022燈19:30:0蛤河(XOOOCJiffl

□經(jīng)緯度策略

城市：無下發(fā)周期：無

□節(jié)假日策略

節(jié)假日：無合用：180000拉閘：06:0000

圖11拉合閘策略示，列

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以下列舉幾種常見的路燈控制策略。

1）單臂單頭燈:

對于安裝這類燈型的路段，在后半夜，道路車流量較小的情況下，采

用單燈控制的方式實(shí)現(xiàn)單側(cè)亮燈，或者隔盞亮燈等方式亮燈，達(dá)到芍能效

果。如圖12所示。

圖12單筆單頭燈路面

2）單臂雙頭燈

對于安裝這類燈型的路段，在后半夜，道路車流量較小的情況下，采

用單燈控制的方式實(shí)現(xiàn)關(guān)閉燈桿其中的一個燈泡的方式亮燈，達(dá)到節(jié)能效

果。如圖13所示。

優(yōu)質(zhì)文檔

圖13單臂雙頭燈路面

3）雙臂雙頭燈

對于安裝這類燈型的路段，在后半夜，道路車流量較小的情況下，采

用單燈控制的方式實(shí)現(xiàn)關(guān)閉輔道燈、隔盞亮燈或者兩者相結(jié)合的方式亮燈,

達(dá)到節(jié)能。如圖14o

圖14雙臂雙頭燈

優(yōu)質(zhì)文檔

4）其他任意形式的路燈桿

以上僅僅是舉了幾個從常見的路燈實(shí)例，代表了常見的類型。其實(shí)

現(xiàn)在的照明路燈形式多樣，種類繁多，但不論其形式如何變化，平臺都

可以通過單燈控制的方法對其實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制達(dá)到節(jié)能和管理的目的。

3.3.3數(shù)據(jù)管理

與本部分功能類似的基本功能其實(shí)適用于任何物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺。

3.3.3.1數(shù)據(jù)采集

如果路燈回路或者任意支路裝有電子電表計量終端系統(tǒng)可以實(shí)時進(jìn)

行讀表操作，并保存數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)誤差必須符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。也應(yīng)

當(dāng)具有按操作員設(shè)置的時間自動進(jìn)行遠(yuǎn)程電度表進(jìn)行讀表操作，并保存

數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計（這需要終端支持）。系統(tǒng)能夠自動記錄所有采集到的任

意類型的其他數(shù)據(jù)，備份必需的數(shù)據(jù)，提供備份方案。保證數(shù)據(jù)庫正常

運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集還包括對環(huán)境亮度、人流車流等數(shù)據(jù)的采集以供應(yīng)用平

臺配置照明策略，但需要明確，人流、車流的數(shù)據(jù)采集需要配備相應(yīng)的

攝像頭或其他智能采集終端，此部分功能不在這里詳述。

3.33.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

系統(tǒng)可以對各終端任意時間的數(shù)據(jù)按時間段進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分

析；可以定時將各終端的電壓、電流、亮燈率等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)

優(yōu)質(zhì)文檔

計；可以對任意一天的實(shí)際開關(guān)燈時間等記錄進(jìn)行查詢、統(tǒng)計；可以對

歷史故障、登陸信息進(jìn)行查詢。

系統(tǒng)應(yīng)該可以對采集的電量、線損、成功率按照年、月、日進(jìn)行統(tǒng)

計和分析，可以對電量做同比環(huán)比分析。

系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫自動儲存及備份，數(shù)據(jù)保存

時間可設(shè)定。查詢時可以指定起始查詢?nèi)掌诤徒K止查詢?nèi)掌?，并可選擇

所需數(shù)據(jù)項顯示。

系統(tǒng)可單獨(dú)列表顯示終端站點(diǎn)名稱、位置、所屬管理區(qū)域、通訊卡

號碼及IP、登陸時間、通訊時間、通訊時系統(tǒng)時間；并可按管理區(qū)域查

詢、顯不等。

數(shù)據(jù)分析是平臺智能化的集中表現(xiàn)之一，甚至是智慧物聯(lián)的主要目

的。只有我們不斷地對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化分析，才能從中找到原本

簡單靠人工無法發(fā)掘的數(shù)據(jù)價值，才能輔助做出明智的決策，才不至于

我們僅僅做了個傳感網(wǎng)。數(shù)據(jù)分析和價值發(fā)掘是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的共同

訴求。

用電■悔去（后廂太）

IOUV

八。IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

圖15用電量月度統(tǒng)計示例

優(yōu)質(zhì)文檔

功率兇求報表（月幅表）

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23,0304?“HQ功。*

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繆**69季心

圖16月度功率因素報表示例

3.3.4系統(tǒng)權(quán)限管理及安全管理

此部分應(yīng)為應(yīng)用管理系統(tǒng)的通用配置，點(diǎn)到為止，在實(shí)際項目中根

據(jù)實(shí)際情況做具體配置。

平臺應(yīng)具備用戶雙限管理功能，不同的人員分配不同權(quán)限，只有有

權(quán)限用戶才能進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行各路燈控制功能設(shè)置、修改和控制。系統(tǒng)可

將操作人員劃分等級和權(quán)限，為保證操作安全，系統(tǒng)采用了嚴(yán)格的安全

管理措施，對不同的角色分配不同的權(quán)限，實(shí)施多級操作口令和自動密

碼保護(hù)，特別在白天需要開燈時要發(fā)雙重指令，以避免用電傷人事故發(fā)

生。

3.3.5系統(tǒng)維護(hù)管理

除了常規(guī)的核心功能之外，還需要有比較人性化的日常運(yùn)行管理功能,

包括終端設(shè)施基本信息的的可視化人性化展示，以便于管理及維修。其中

優(yōu)質(zhì)文檔

“管理”的職責(zé)應(yīng)該在系統(tǒng)運(yùn)行中得以體現(xiàn)，比如責(zé)任人員與終端的對應(yīng)

關(guān)系及聯(lián)系方式等都應(yīng)得以體現(xiàn)。

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圖17燈控信息展示（分域整體）示例

X設(shè)祈信息

燈控名稱：A17E：

行政區(qū)限：貴州凱里苗洞風(fēng)喈園供應(yīng)商：

區(qū)域：苗伺風(fēng)倩園維護(hù)商：

慟陶除JY1配電福相位:初

線線：州1開啟曲線致掘：是

堆址：20000033設(shè)備通訊類更：我皮

領(lǐng)：