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成都市智能化城市照明物联网管理系统应用分析

放大字体  缩小字体 照明中国网   发布日期:2015-05-27  来源:《照明》  作者:杨辉  
  1 概述
 
  目前,成都市城市照明信息化建设已具备了良好基础,但与不断拓展的业务需求相比,存在以下问题:
  (1)通讯效率较低;
  (2)不能及时准确的发现和处理单灯故障;
  (3)处理故障的过程不够高效;
  (4)城市照明管理缺少统一监控与管理平台;
  (5)无法做到故障前预警;
  (6)无法做到按需照明降低能源消耗。
 
  2 实现智能化城市照明物联网改造后具有的功能
 
  利用物联网、计算机、网络、自动控制、无线数据传输、电力线载波通信等技术,整合现有城市照明监控系统、GPS调度系统、天网视频系统、业务考核系统、材料管理系统,在实现现有功能的基础上,将管理精度准确到单灯,并在精细化的基础上深入挖掘数据,形成统一平台、可定制、可扩展、综合性的智能化城市照明物联网管理系统。
 
  建成后的智能化城市照明物联网管理系统具有以下特点:
  (1)以地理信息系统(GIS)为基础;
  (2)实时动态的资产管理系统;
  (3)综合性的管理信息系统,采用事件触发机制将各功能模块和原有各独立系统有机联结在一起;
  (4)在数据录入方式、路灯设施电气自动归属等方面具有较高的自动化和智能化;
  (5)具有独立的专家分析系统,深入分析数据,预警线路故障和寿命;
  (6)灵活性,用户可自定义查询、统计、报表、角色、策略、流程等。
  其系统功能如图1所示。
 
  2.1 资产管理子系统
 
  2.1.1 地理信息 
  城市照明地理信息实现对基础地理数据、照明设施等地理空间数据的管理、维护、显示、操作、分析、建模和更新等功能,是整个系统图文一体化的重要基础。
 
  2.1.2 设施编码识别和移动管理
  截止至2011年底,成都市城市照明管理处管辖范围内的路灯配电箱达到1000台以上,灯杆数量达到8万以上,光源数量达到10万以上。由于数据量的庞大,依靠传统人工录入的方式无法保证基础数据的准确性和数据更新的及时性。因此,此次升级要求系统在基础数据的收集、录入、更新的方式方法上必须采取智能化、自动化的方式,尽量减少手工操作,以提高效率保证准确率。
 
  2.1.3 材料管理
  材料管理包括工程材料、维护材料、旧材料管理。按时、按质、按量保证工程施工、维护的材料供给。按照工程施工计划进度和日常维护需要供应材料,既不超量采购导致过度占用流动资金,也不因采购不足而造成停工待料,并保持合理库存。做到需求有计划,采购按计划,供给有保障,资金不占用。同时,对旧材料进行管理。
  结合设施编码识别和移动管理等功能,实现对单个光源、电器材料领用、消耗的精细化流程管理。
 
  2.2 照明监控子系统
  城市照明监控子系统是整个系统的基本功能之一。城市照明管理单位通过城市照明监控子系统实现多策略的照明控制,以及确保配电系统保持良好运行状态和高效节能。
  照明监控子系统对路灯监控到单灯级别,对景观灯监控到回路级别,同时辅以视频监控。
 
  2.2.1 单灯监控
  单灯监控由安装在监控中心的主站软件、配电箱内的监控终端和灯杆内的单灯控制器组成。
  (1)主要功能
  主站软件功能要求。
  精确掌握配电系统运行状况
  管辖区内路灯及光彩配电系统的运行状况是维护管理单位需要随时掌握的重要数据。配电系统包括变压器、配电箱、光源、电器、线缆等。
  1)建立电气网络关系
  建立配电系统的电气网络关系,包括相互之间的配电对应关系(如图2所示)。
  其中电缆的对应关系较为复杂,电缆两端连接相应设施,如变压器、配电箱、灯杆,电缆的每一线芯对应配电箱的某一单相回路,连接到灯杆的某一光源上。
  2)电气组态图
  以组态方式显示配电箱和灯具内的电气原理图,并与各电气设备一一对应。
  3)自动产生单灯供电属性归属
 
  由于道路改扩建等多种因素,造成单灯供电属性归属经常发生变化,若光源电器的供电属性采取人工现场采集后录入的方式,无法保证数据准确性和更新的及时性,故要求系统具备单灯电气归属自动识别功能,即系统能自动识别配电箱在其配电范围内有哪些路灯,以及每一盏光源由该配电箱哪一个支路的哪一相供电;当任一盏路灯电源发生变化时,系统能及时发现和更新数据并向监控中心反馈和记录。
 
  只有及时准确掌握配电对应情况,才能对监测到的电气参数进行核算,为进一步判断配电系统运行状况提供数据基础。
 
  (1)多策略的照明控制
  1)开关灯时间由几种方式共同确定
  2)节能与调光
  3)控制策略
  (2)智能监测和报警
  1)电气参数监测
  实时监测配电箱和单灯工作状态,同时采集电压、电流、功率、功率因数、漏电流等电气参数。
  2)智能报警
  主站监控软件可显示异常开关灯、短路、过载、欠载、电压电流超限、线损过大、功率因数过低、漏电流过大等故障,并可通过语音和短信告知相关人员。
  3)自动和手动远程抄表
  对已经安装有电子电表的终端,可通过RS-485接口对远程电度表进行读表操作,并保存数据记录。系统也应当具有按操作员设置的时间自动进行远程电度表进行读表操作,并保存数据记录和统计。
  4)主站利用下行数据可以修改各监控终端的各项运行数据。
  (3)地理信息
  可以城市路灯布局为背景,大屏幕动态直观地显示整个城市各路段、各分站和各单灯的工作状态。
  (4)查询、统计
  可以日报、月报、年报或者根据即时需要打印预定数据和任何数据,如亮灯率、故障灯率、故障灯数量及编号清单、功率、时钟日期、电流、电压、瞬时高低压参数等。可以根据需要即时打印有关数据,并进行自动统计。
  (5)服务接口
  系统必须提供开放的服务接口,并且可以通过服务接口使用系统的主要功能和数据,方便与其它系统连接。
 
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