GPRS/Zigbee無線路燈照明監控系統

隨著城市建設的發展，城市照明建設越來越注重于城市的形象，道路照明和景觀照明的要求和數量不斷增加，今后城市照明管理部門除了管理城市道路照明外，還將參與城市景觀燈的管理。因此各級政府和市民對城市的建設、道路照明和景觀照明提出更高的要求。希望實現城市照明管理的現代化，使城市管理水平達到國內領先水平。

1.1 現行的控制方法

一 建設照明監控系統的必要性

現在采用控制方法以分散時控方式為主，即在路燈配電箱中安裝定時器，按預定的時間自行開/關燈；而有些景觀燈開關通常是人工手動控制方法。

1.2 現行控制方法的缺陷

現行的方法既不能及時調整開/關燈的時間，更無法及時反映照明設施的運行情況，并且故障率高、維修困難。隨著城市的不斷發展，控制范圍越來越大，現行的控制方法無法及時反映照明設施的運行情況，使得維修工作十分被動。運行過程中的故障只有等待巡視人員到達現場才能發現，或者被動地等待市民的電話反映，因此難以做到及時維修。

在遇到一些領導視察、國賓接待、舉辦大型活動等特殊任務時，由于缺乏靈活的控制手段，必須臨時派出大量的人員到現場手動操作照明開關箱或者臨時通知各景觀燈單位，因此在時間十分緊迫的情況下，無法滿足圓滿完成任務的要求。

二 路燈（燈光）監控系統構成

路燈監控系統由外部路燈控制終端（DAM3000模塊）、無線數據通訊系統（GPRS1090）、監控中心組成。是集自動控制技術、無線數據通訊技術、數據庫技術為一體的綜合性遠程監控系統。其目的是通過路燈監控系統實現路燈三遙監控（遙測、遙控、遙信）、實現路燈運行系統的可控性、減輕路燈維護勞動強度、靈活半夜燈景觀燈的開關控制，提高路燈運行系統的管理水平,以適應城市現代化對路燈燈光系統的要求，更好的幫助路燈管理部門完成對社會的服務承諾

2.1 監控對象

系統的具體監控對象：照明系統控制箱內的電壓、電流、有功功率、無功功率，可配接相應互感器測量不同量程電壓、電流信號。電壓、電流采集精度為0.4%。繼電器開關量輸出，可以直接控制驅動路燈控制柜中的接觸器開關，用于路燈、半夜燈、景觀燈、廣告燈控制， 具有開關量輸入通道，經過設定可以作為接觸器反饋信號、門控開關等。

2.2 系統硬件

采集硬件DAM3000系列模塊和GPRS1090

2.2.1 DAM3000系列

DAM－3501/T

單相智能交流電量采集模塊

· 電壓量程：10V、250V、400V、500V等可選

· 電流量程：1A、5A、10A、20A等可選

· 精度：±0.2%

· 隔離電壓：3000 VDC

· 內置看門狗

· 外置電流互感器

· 板載溫濕度傳感器（可選）

DAM－3018D

8路繼電器輸出模塊

· 繼電器輸出：8路A型繼電器

· 觸點容量：250VAC @ 1A；30VDC @ 2A

· 支持雙看門狗

· LED指示輸出狀態

DAM－3011D

8路隔離的數字量輸入模塊

· 輸入：6路差分，2路單端或8路差分

· 輸入高電平：4V～30V

· 輸入低電平：0～1V

· 隔離電壓：5000V

· 輸入通道可以作為100Hz計數器使用

· 內置看門狗

· LED指示輸入狀態

2.2.2 GPRS1090

· 透明數據傳輸與協議轉換：模塊內嵌完整的TCP/IP協議棧，提供RS-232/485接口，為用戶的數據設備提供透明傳輸通道；

· 支持虛擬數據專用網；

· 支持多數據中心；

· 支持點對點、點對多點、中心對多點等數據傳輸；支持數據中心動態域名或IP地址訪問；

· 數據終端支持永遠在線、空閑下線、空閑掉電三種工作方式；

· 支持短信和打電話喚醒功能；

· 支持斷線自動重連功能；

· 支持短信配置與維護；

· 支持本地和遠程圖形界面配置與維護；

· 帶有電源、連接狀態、運行情況指示燈；

· 帶有RS-232 / 485接口；

· 支持本地和遠程固件升級；

· 多重軟硬件可靠設計，看門狗技術使設備安全運行；

· 直流5V～26V寬范圍供電（推薦9V～12V ）；

· 工作電流最大300mA、休眠時≤10mA ；

· 工作溫度：－30°C ～ +70°C；

· 工作濕度：90％

2.3 系統軟件

監控中心軟件基于互聯網架構，支持遠程訪問，建立路燈控制數據庫，自動記錄各段路燈的啟/閉時間、電壓、電流、亮燈率、累計電量、功率因數等數據，方便查詢。提供任意組合、任意時間段的查詢界面，提高路燈監控的管理水平。完善的報表查詢、打印管理、監控軟件規劃，界面友好，操作簡便，簡單易學。

三 結論

采用城市照明自動化監控系統以后，全市范圍的全夜燈、半夜燈和景觀燈的開/關均可實現自動控制。同時，由于照明自動化監控系統具有自動報警和巡測、選測功能，調度人員可以在故障發生后的數秒鐘內及時了解故障的地點和狀態，為及時進行修復提供了有力的保障。路燈維護及時，無線照明監控系統能提高開/關燈的可靠性和可檢查性，避免白天亮燈情況的出現；同時，系統采用光控和時控相結合的控制方案，在預置的時間區段內根據光照度決定路燈的開或關，既能在陰雨天自動延長照明時間，又能在晴好天氣自動縮短照明時間；這些措施既可滿足市民對道路照明的需求，又避免了路燈的無謂開啟，減少了開燈時間,從而節約了大量的電能。