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隨(sui)著(zhe)時(shi)代(dai)的(de)發(fa)展(zhan),城(cheng)市(shi)現(xian)代(dai)化(hua)建(jian)設(she)步(bu)伐(fa)不(bu)斷(duan)加(jia)快(kuai),對(dui)城(cheng)市(shi)道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)及(ji)城(cheng)市(shi)亮(liang)化(hua)工(gong)程(cheng)需(xu)求(qiu)也(ye)更(geng)大(da),而(er)能(neng)源(yuan)的(de)供(gong)需(xu)矛(mao)盾(dun)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)突(tu)出(chu),節(jie)電(dian)節(jie)能(neng)、綠色照明的要求越來越迫切,越來越高。現在再采用那些傳統的手控、鍾zhong控kong城cheng市shi照zhao明ming係xi統tong的de方fang法fa已yi不bu能neng滿man足zu要yao求qiu。如ru何he充chong分fen利li用yong高gao科ke技ji手shou段duan解jie決jue上shang述shu矛mao盾dun也ye就jiu成cheng為wei當dang前qian照zhao明ming控kong製zhi領ling域yu一yi個ge新xin的de和he緊jin要yao的de課ke題ti。城cheng市shi道dao路lu照zhao明ming自zi動dong化hua控kong製zhi和he智zhi能neng化hua管guan理li作zuo為wei城cheng市shi現xian代dai化hua的de標biao誌zhi之zhi一yi,它ta所suo帶dai來lai的de經jing濟ji和he社she會hui效xiao益yi是shi十shi分fen顯xian著zhu的de,它ta的de推tui廣guang和he實shi施shi也ye將jiang是shi市shi政zheng工gong程cheng建jian設she中zhong的de一yi項xiang重zhong要yao內nei容rong。
照明自動監控與管理係統能夠靈活開/關燈,隨時了解運行參數,及時發現故障,將傳統的人工“巡燈”製度改為“值班”製度,極大地提高照明係統的管理效率。係統能將采集到的數據自動進行存儲、統計,並能隨時進行查詢和打印,極大地提高管理水平,同時還能通過全夜燈、半夜燈和智能調壓等手段,降低能耗,提高設備使用壽命,獲得良好的經濟效益。
一、GPRS傳輸方案優點
中國移動GPRS係統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業ye務wu平ping台tai上shang構gou建jian油you井jing數shu據ju采cai集ji傳chuan輸shu係xi統tong,實shi現xian路lu燈deng的de無wu線xian遠yuan程cheng監jian測ce和he控kong製zhi具ju有you可ke充chong分fen利li用yong現xian有you網wang絡luo,縮suo短duan建jian設she周zhou期qi,降jiang低di建jian設she成cheng本ben的de優you點dian,而er且qie設she備bei安an裝zhuang方fang便bian、維護簡單。經過比較分析,我們選擇中國移動的GPRS係統作為環保信息采集傳輸係統的數據通信平台。
GPRS路燈監控係統具備如下特點:
1、可靠性高:與SMS短信息方式相比,GPRS DTU采用麵向連接的TCP協議通信,避免了數據包丟失的現象,保證數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸,互不幹擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分複用機製,並具備極強的抗幹擾性能,完全避免了傳統數傳電台的多機頻段“碰撞”現象。
2、實時性強:GPRSjuyoushishizaixiandetexing,shujuchuanshushiyanxiao,bingzhichiduodiantongshichuanshu,yincijiankongzhongxinkeyiduogejiankongdianzhijiankuaisu,shishidijinxingshuangxiangtongxin,henhaodimanzuxitongduishujucaijihechuanshushishixingdeyaoqiu。muqianGPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右,完全能滿足係統數據傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
3、監控範圍廣:GPRS網絡已經實現全國範圍內覆蓋,並且擴容無限製,接入地點無限製,能滿足城市路燈的監控需求。
4、係統建設成本低:由於采用GPRS公網平台,無需建設網絡,隻需安裝設備就即可,建設成本低;也免去了網絡維護費用。
5、係統運營成本低:采用GPRS公網通信,全國範圍內均按統一費率計費,省去昂貴的漫遊費用, GPRS網絡可按數據實際通信流量計費,(1分-3分/1K字節),也可以按包月不限流量收費,從而實現了係統的低成本通信。
6、可實現集中控製:通過GPRS數據監控中心,可實現對路燈的遠程控製,例如:遠程開關控製,遠程狀態查詢等。
7、係統的傳輸容量,擴容性能好:路燈監控中心要和每一個路燈監控器實現實時連接。由於路燈監控器數量眾多,係統要求能滿足突發性數據傳輸的需要,而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要;由於係統采用成熟的TCP/IP通信架構,具備良好的擴展性能,一個監控中心可輕鬆支持幾千個路燈監控器的通信接入。
二、解決方案介紹
由於GPRS通信是基於IP地址的數據分組通信網絡,因此監測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名,各個數據采集點采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機,從而進行數據通信。
(一)係統結構
1、路燈控製點:
路燈監控器通通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連,監控中心的控製命令通過GPRS DTU終端的傳送給路燈監控器,實現遠程控製,路燈監控器采集的信息通過GPRS DTU內發送到GPRS無線網絡。
2、控製中心站:
a)公網接入方案
服務器采用公網方式接入Internet,如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等,申請公網固定IP地址;可以實現中小容量的數據采集應用。
b)專網接入方案
服務器采用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址,與GPRS網絡相連。由於DDN專線可提供較高的帶寬,當監控點數量增加,中心不用擴容即可滿足需求,可實現大容量數據采集應用。
監控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據後先進行AAA認(ren)證(zheng),後(hou)傳(chuan)送(song)到(dao)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)計(ji)算(suan)機(ji)主(zhu)機(ji),通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)還(hai)原(yuan)顯(xian)示(shi),並(bing)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)處(chu)理(li),這(zhe)樣(yang)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)強(qiang)了(le)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)。
3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡:
路燈監控器的數據經GPRS/GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理,轉換成在公網數據傳送的格式,通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸,最終傳送到監控中心IP地址。
(二)係統方案
各路燈監控點使用GPRS透明數據傳輸終端,通過移動GPRS網絡與監控中心相連。各監控點使用移動通信公司的GPRS普通數據卡或APN專用數據卡,同時監控中心對各點GPRS終端編號進行登記, 並與路燈點信息進行關聯,以便識別和維護處理。路燈控製中心運行監控軟件,實現路燈信息監控。
經授權的監控點均可以使用本係統:
1、監控點必須使用移動統一的APN卡,用戶使用本卡隻能用於與路燈監控中心通信。
2、終端設備使用成都眾山科技有限公司提供的GPRS移動數據通信終端。
3、用戶登記:符合市政管理部門的規定。
(三)產品特性
本係統可采用EC2161係列GPRS無線數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網絡,具有高性能、高可靠及抗幹擾能力強等特點,提供標準232數據接口可直接與計算機、單片機係統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連接,傳輸速率達171Kbps,具有遠程診斷、測試、監管功能,滿足各行業調度或控製中心與眾多遠端站之間的數據采集和控製。
1、支持GSM/GPRS 900/1800/1900MHz三頻
2、符合ETSI GSM Phase 2+標準
3、提供RS232接口
4、係統理論傳輸速率171Kbps,實際傳輸速率40Kbps。
5、支持透明數據傳輸、數據終端永遠在線或工作模式選擇
6、支持中心為固定IP或動態數據中心域名
7、支持APN數據專網業務
8、支持自動心跳,保持永久在線
9、心跳報告時間間隔用戶可自行設定
10、支持近端/遠程配置與維護
11、短信息服務,支持PDU和BLOCK模式
12、全部采用工業接口
13、整機低功耗技術,在線待機電流<20mA
14、先進的電源技術,輸入電壓範圍寬
15、內置防浪湧、防過流設計
16、硬件看門狗設計,防止死機
17、優化電磁兼容設計,適合電磁環境惡劣和要求較高的應用需求
18、適應低溫、高溫等特殊工作環境
19、安裝靈活、使用方便、可靠。
(四)安全措施
本係統需要極高的係統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自係統內外的有意和無意的破環,網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指係統能夠7×24小時不間斷運行,即使出現硬件和軟件故障,係統也不能中斷運行。
數據中心可通過公網接入,或者到移動專網接入,采用公網接入方式成本比較低,企業不用租用專線,而使用數據專線接入時,GPRS數據傳輸設備要經過Radius服務器的認證, 整個數據傳送過程得到了加密保護,安全性比較高,可充分保障速度和網絡服務質量。
1、APN數據專網模式:企業內部網絡中配置APN服務器,移動終端使用APN數據專網,由於采用數據專網,服務器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。
2、用SIM卡的唯一性,對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權,在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定,劃定用戶可接入某係統的範圍,隻有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN,移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入,普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
3、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置ID號和密碼,通過數據中心在其登陸時進行應用層認證,其他沒有數據中心分配的ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入係統,係統的安全性進一步增強。
4、數據加密:可對整個數據傳送過程進行加密保護。
5、網絡接入安全鑒定機製:采用防火牆軟件,設置網絡鑒權和安全防範功能,保障係統安全。
三、使用該係統帶來的好處
1、提高亮燈率
係統投運後可以隨時發現路燈運行中出現的問題,隨時處理,提高亮燈率。
2、節約能源,減少電費支出
在係統投入使用後,可在深夜行人稀少和交通量減少的情況下,執行“隔一亮一”或“隔二亮一”的de照zhao明ming方fang式shi,既ji給gei夜ye間jian出chu行xing的de行xing人ren帶dai來lai主zhu便bian又you能neng節jie約yue大da量liang的de電dian費fei支zhi出chu。在zai實shi現xian單dan控kong後hou,由you於yu隔ge盞zhan關guan燈deng進jin行xing控kong製zhi一yi般ban是shi通tong過guo敷fu設she雙shuang線xian電dian纜lan實shi現xian的de,現xian在zai最zui少shao還hai能neng節jie約yue50%的電纜成本及其施工費用。這對現有係統的改造十分方便,無須敷設額外線纜。
3、延長燈具壽命
采用路燈智能控製終端智能調壓方式節能運行後,可保持每盞燈電壓相對穩定,尤其是在後半夜電壓升高的情況下。據測試,正常電壓(220V)情況下,鈉燈電壓為100V,電壓升高後(230V-240V),鈉燈電壓可升至120V-150V;正常電壓環境下降壓節能運行後,鈉燈電壓一般為85V,電壓升高環境下,鈉燈電壓可保持在100V左右。從理論和實際使用環境,采用調壓控製節能可以延長路燈使用壽命。因此,調節電壓方式具有雙重節能的效果。
4、節約人力、物力,提高管理水平
由於可實時監控每盞路燈、每個路段及亮化工程點工作狀態,計算機可以及時對故障進行彙總,寫入數據庫,以便次日進行維修;利(li)用(yong)動(dong)態(tai)實(shi)時(shi)模(mo)擬(ni)顯(xian)示(shi)屏(ping),監(jian)視(shi)全(quan)市(shi)路(lu)燈(deng),值(zhi)班(ban)員(yuan)在(zai)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)室(shi)就(jiu)可(ke)以(yi)概(gai)覽(lan)路(lu)燈(deng)現(xian)場(chang)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang),從(cong)而(er)減(jian)少(shao)巡(xun)燈(deng)的(de)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)和(he)減(jian)輕(qing)巡(xun)檢(jian)人(ren)員(yuan)工(gong)作(zuo)強(qiang)度(du),大(da)大(da)提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。另(ling)外(wai),在(zai)惡(e)劣(lie)天(tian)氣(qi)時(shi),根(gen)據(ju)各(ge)路(lu)燈(deng)控(kong)製(zhi)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan)采(cai)集(ji)的(de)數(shu)據(ju)情(qing)況(kuang)加(jia)以(yi)分(fen)析(xi),采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)緊(jin)急(ji)措(cuo)施(shi),避(bi)免(mian)重(zhong)大(da)交(jiao)通(tong)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。
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