城市LED路灯照明无线监控系统介绍

近年来，随着城市公用设施的不断完善，作为城市形象窗口的城市照明建设和管理也得到了飞速发展。城市照明不仅使城市“靓”了起来，也方便了市民晚间出行，更为城市亮化、美化起到了良好效果。然而，随着城市不断地扩容，城市照明范围的不断扩大，其管理难度也就变得越来越突出。城市照明的管理如何实现从人工到智能，从盲目到监控，从有线到无线，这都是我们路灯管理行业急需探索和实践的课题。为了减轻工作强度，减化管护难度，降低管护成本，眉山市路灯管理处于2006年初提出了建设眉山市城市照明无线监控系统的构想。经过反复的技术论证和实地考察，最终选定了上海一家具有雄厚技术实力和军工经验的企业作为合作伙伴。在2006年10月建成了监控中心控制室并投入12套路灯监控终端进行试点。经过近1年的试运行，该系统性能稳定、可操作性强、科技含量高，完全实现了“三遥”(遥控、遥测、遥信)，并且可以和图像系统、数话兼容系统有效融合。2007年8月和2010年6月，通过政府采购先后两次对无线监控系统进行了扩容，共新增了124套监控终端，进一步提高了我市城市照明的智能化管理水平。

我市城市照明无线监控系统采用GPRS通信模式实现远程通信。系统整合了GPRS公网通信、GPS卫星校时、移动调度、光控与时控相结合控制方案等多种前沿技术，使该系统的总体技术水平和功能达到国内城市照明监控领域中的领先水平。该系统主要由调度控制中心和GPRS路灯监控终端组成，主要具有以下特点：

一、时控与光控相结合的控制方案

目前，LED路灯控制方案主要有时控和光控两种。在采用这个系统之前，我市的LED路灯使用的就是时控，每天在固定的时间开/关灯。时控的主要缺点是没有考虑天气对光照度的影响，从而造成在阴雨天光照度严重不足。需要开灯时却没有开灯，或者天气晴朗光照度充足，需要延迟开灯时却依旧开灯，极大的浪费电力资源。此外，随着季节的变化，定时器需要人工频繁地调整;光控的主要优点在于能够实现“开关灯看天行事”，天色暗或亮到一定程度，就会自动执行开/关灯操作。主要缺点是光照度采集仪在被遮挡，或者夜晚有强光照射时都有可能产生误动作。

为了克服两者的不足，本系统采用了光控和时控相结合的控制方案。该方案在光控方面采用了全方位光照度采集仪，使获得的光照度数据更加精确。为避免光照度采集仪被遮挡，或受到光污染等因素可能产生的误动作，本系统设定了一个光照度的有效开/关灯时段，只有在设定的时间段里光照度采集仪获得的数据才会被系统采用。另外，在时间控制方面，本系统根据GPRS卫星定位系统获得的我市的经、纬度来自动计算出我市365天日出日落时间，作为时控的依据，通过GPRS网络发送到远程监控终端上，大大的减少了人工调时间的强度。系统每天根据设定的光照度值自动执行相应的开/关灯命令，若光控仪出现故障时，则远程监控终端自动按时控方式开/关灯。

二、LED路灯任意分组控制方案和应急调度方案

LED路灯控制采用分组群控与单项控制相结合的方案，即可以把不同地理位置和不同要求的LED路灯分成若干组，对不同组采用不同的控制方案，增强了系统的灵活性。比如我处通过分组控制，很方便地将全城LED路灯根据不同的区域设定不同的亮灯时间，对学校通道的LED路灯实行二次开启，对主要街道路灯延长半夜灯时间等等。

本系统具有实时开/关灯功能。完全能够满足我市迎检或重大节日的临时应急调度要求。

三、集中调度与移动调度方案

在中心控制室可以很方便地对各个监控终端发送开/关灯指令;可以实时选测监控终端的供电电压、线路电流、功率、功率因素、亮灯率、接触器状态、变压器及电缆防盗是否报警、控制柜外箱门是否打开、电表读数等实时数据。另外，系统会自动记录并按年、月、日分类统计每个监控终端所有的运行数据和故障信息，以便查询和打印。

由于本系统基于中国移动GPRS网络，只要有移动信号覆盖的地方，通过笔记本电脑或车载GPRS设备同样可以轻松实现对全城LED路灯的监控和调度，真正体现了“三遥”。比如我市仁寿、彭山、青神等区县安装上路灯监控终端，利用我处现有的监控平台，在眉山中心城区就可以对周边区县的路灯进行监控和调度。

四、变压器防盗、电缆防盗技术

长期以来，照明设备以及照明电缆频繁被盗或损坏，造成路灯亮不起来，这不但影响城市的景观及交通，还给不法分子作案提供了有利环境，给社会带来一系列的治安问题。

根据相关报道，近三年来广州城区共发生路灯设备被盗案241起，直接经济损失700多万元，其中铜芯塑胶线6至50平方规格250KM之多。

据我处2006年1月至2008年10月的统计，眉山中心城区城市照明设施被盗材料价值达200多万元，其中被盗的变压器及电缆占了很大比重。新区阜城路及东坡大道北段的变压器相继被盗，大雅路及眉州大道东段、西段的变压器也被盗贼多次光顾，造成了严重的经济损失。照明设施遭到破坏以后，有时一个部件被破坏，一杆路灯就毁了，一处线路被割，整条路都不亮。由于照明公用设施损坏现象严重，我处为了防盗，曾经把灯具的螺丝改造、将电缆入灯杆的地方用混凝土覆盖，结果还是难逃贼手。另外，我处安排夜巡人员配合公安部门在偷盗严重的路段加强巡逻。但是由于照明设施的设置面广线长，管理区域路程较远，加之不法分子昼伏夜出，所以收效不大。

鉴于LED路灯电缆被盗割现象严重，我处于2008年底采用了该企业研发的LED路灯变压器、电缆防盗报警装置，专用于LED路灯变压器、电缆的断线或是盗割报警，具全天候24小时的断线报警功能。该装置通过路灯无线监控系统可实现实时远程监测，并能在电缆断线的第一时间主动报警，并以短消息的形式发送到相关人员手机上，为阻止破坏行为和抓获破坏分子赢得宝贵的时间。正是由于报警及时，在眉州大道西段和湖滨路抓获了正在偷盗LED路灯变压器和电缆的盗贼，挽回经济损失数十万元，有力地打击了犯罪分子的嚣张气焰。

五、自动语音报警与GSM短信告警技术

当监控终端主动报警或调度端在遥测时发现有警时，前置计算机自动发出语音报警，自动存盘并在地图上显示相应的位置和故障类型，在电子地图以及大屏幕上显示相应位置，并通过GSM网络以短消息的形式发送至值班人员的手机上。报警内容包括供电停电、变压器被盗、电缆被盗、控制柜门被打开、电流电压越限、夜间异常熄灯、白天亮灯、接触器未释放或断路、熔断器开路、亮灯率过低等。避免了值班人员处理故障时的盲目性，大大提高了工作效率。

六、GPS卫星定位校时功能

运用卫星校时系统与计算机技术，实现对系统前置机的准确校时，防止人为或其它意外因素造成的因计算机时钟误差引起的开关灯误操作，保证了系统时钟的准确性。并且系统会自动校正远程监控终端时钟，使其与服务器时间保持一致，避免了以前由人工调时或时控器故障出现的全城开/关灯时间不一致的问题。

七、远程抄表技术

我处在安装有远程监控终端的路灯控制柜内都安装了带有485远程抄表接口的电子电表，可随时远程读取电表读数，减少了人工抄表人力物力的浪费，提高了工作效率。经多次测试、实践，“遥测”到的电表读数与实际完全一致，十分准确。

自2006年10月我处使用城市照明无线监控系统以来，我市已累计安装监控终端160套，基本上实现了全覆盖。该系统投入运行以来，全面提高了我市城市照明的智能化管理水平，标志着我市城市照明管理开始实现从人工到智能，从盲目到监控，从有线到无线的跨越式转变。

虽然，我市城市照明实现了智能管理，但我们依然在探索——实现单点、单灯照明智能管控、独立景观亮化的智能管控等一系列课题。今年，我们已将该理念与厂商交换了意见，并确立了其可行性，预计在不久的将来，我市将实现城市照明精细化智能管理。