专利名称：一种基于gprs网络的路灯远程监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种路灯监控系统，特别是一种基于GPRS网络的路灯远程监测 系统。
背景技术：
我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”成为我国工 业发展的主流。我国工业正逐步向节约型、节能减排、低碳的方向发展。随着经济发展的 快速增长，城市化进程也不断加快，路灯和景观灯数量和质量都有了很大的提高。但大部 分地区的路灯和景观灯控制和管理仍采用较落后模式，谈不上科学有效的监控，路灯和景 观灯的开关由每台箱变或配电柜独立时钟控制，方式落后，随意性大，无法做到精确的统一 控制，从而造成“东方不亮西方亮”、“有令不开”的现象和电力浪费。根据建设部、国家发展 和改革委员会《关于加强城市照明管理促进节约用电工作意见》，文件要求大城市亮灯率要 达到97%，中小城市亮灯率要达到95%的要求，仅凭维护人员夜晚开车巡查和市民举报方 式，即使管理部门花费了大量的人力和物力，仍会出现“夜晚灯不亮，白天亮晃晃”的情况， 很难达到建设部、国家发展和改革委员会对路灯亮灯率的要求。此外，由于季节气候的变化 异常，造成了夏季天还亮就开灯，冬季天黑还不能开灯的种种不合理现象，给照明系统的管 理带来了极大的不方便。为解决这一问题，科研单位和企业技术人员在不断的研究、探索， 利用现代科学技术，虽然在技术上取得了一些进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服 的技术问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种基于GPRS网络的路灯远程监测 系统。能有效的对城市路灯管理自动化，做到集中管理，智能控制，合理利用电能资源，同 时能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和打印，提高了管理水平。该 系统入网速度快，技术先进，安全可靠，经济合理，节约能源，维护简便，运行费用低，实用性 强。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括路灯监控装置、监控终端、 分控点、GPRS网络、监控中心、计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、手机、打印机，每个路 灯上设有各配套的路灯监控装置，每个路灯监控装置设有监控终端，每个路灯监控终端通 过RS232或RS485接口与DTU终端相连，即形成若干个路灯监控终端，若干个监控终端形成 的线路设有分控点，DTU终端将采集的数据信息通过GPRS网络传输到监控中心，监控中心 由计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、手机、打印机联成，构成了一种基于GPRS网络的 路灯远程监测联网系统。本实用新型采用的技术原理是采用先进的GPRS网络，及计算机、通信、机电、自 动控制等多种先进技术于一体，实现了对路灯照明系统和路灯实时监控和管理。每个监控 终端上的路灯监控装置对每个路灯实行全天候M小时监控，采集每个路灯的工作状态信息，每个路灯监控终端也可以自行独立控制并记录每个路灯的历史数据，再通过RS232或 RS485接口与GPRS DTU终端相连，通过GPRS网络传输到路灯管理处的监控中心。每条道 路上的路灯开关控制装置内设有分控点，分控点以高性能的单片机、传感器、接口等组成， 对该道路上的路灯执行开关控制，对路灯各支线的电流、电压及线路状态等参数的检测，同 时又可在无线通讯方式时担任信号中继作用。分控点将路灯各支线检测的数据信息，通过 GPRS网络反馈到监控中心，监控中心对这些数据进行操作、统计、分析、处理和监管。如某个 路灯监控终端出现异常信息，该路灯所在的线路上的数据信息将发生变化，同时并发出警 报，监控中心对该数据进行分析处理，并采取相应控制命令措施。GPRS是Gerneral Packer Radio Service的英文缩写，中文译为通用无线分组业务，具体来讲，GPRS是一项高速数据 处理的科技，即以分组的“形式”把数据传送到用户手上。GPRS网络在整个路灯远程监测 系统中起到传输媒介的作用，它具有覆盖范围广，入网速度快，投资成本低，安装简便，实时 在线，按量计费，使用费用低，以及高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，不受城市建设、 天气及其他干扰的影响。监控中心由计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、手机、打印机 联成，路灯管理处的监控中心上的计算机，完成整个路灯远程监测系统的数据集中处理和 对各分控点统一发布命令的功能。计算机上设有中心监控软件，该软件与GIS地理信息系 统是紧密结合在一起，监控中心通过大屏幕投影显示设备，在大屏幕上可以精确的显示每 个路灯监控监控终端的位置，以及分控点的位置。系统功能(1)遥控监控中心的计算机 按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开/关状态，也可在监控中心手动控制任意 的每个路灯监控终端和分控点的开/关状态；( 遥测自动巡测或随机检测各个终端亮灯 率、电压、电流、功率因数、有功和频率等工作参数，在自动运行时只要终端有变化，它便立 即将变化数据向监控中心传输，无须监控中心巡检；(3)遥信对各个路灯监控终端开/关 状态、故障和报警等信息的获取，保证系统有效正常地运行。监控中心是整个路灯监控系统 的操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心，肩负着与其它管理网络互联业务。本实用新型的有益效果是该系统提高了道路照明的质量和服务质量；提高了维 护、检修效率，保证城市整体亮灯率和设备完好率；通过节能措施进一步降低能耗、减轻劳 动强度，避免无畏的电能和人力物力的浪费，从而提高路灯系统的整体社会效益、管理效 益、经济效益和环保效益。另外，在恶劣天气时，根据各路灯监控终端采集的数据情况加以 分析，采取相应紧急措施，避免重大交通事故的发生，为整个城市的亮化进程提供强有力的 保障。
以下结合实施例对本实用新型进一步说明图中是一种基于GPRS网络的路灯远程监测系统的架构图在图中1.路灯监控装置、2.监控终端、3.分控点、4. GPRS网络、5.监控中心、 6.计算机、7.服务器、8.大屏幕投影显示设备、9.手机、10.打印机。
具体实施方式
在图中在图中监控中心采用中心监控软件，该软件采用全中文的视窗化操作 界面，操作简便、稳定可靠，符合行业的使用习惯。该软件实现的主要功能如下[0011]1)遥控系统可以根据不同类型的路灯和景观灯控制要求，把路灯和景观灯分成若干个 组，各组按工作日、周末、节日和特殊活动等方式自动运行。常规控制为时控和光控相结合， 软件按某城市的经纬度自动生成全年365天的开关时间，并能够根据当天的实际光照度， 提前开灯或延时关灯。光敏探头选用德国Theben公司的LUNAl 10，确保光照度检测的合理性和可靠性。 在特殊情况下，可实现白天亮灯。2)遥测监控中心5能按设定的时间周期(可以根据开/关灯前后任意选取不同的周期) 自动进行定时巡测。操作者也可随时手动巡测和选测各路灯监控终端2的运行情况。每个 监控终端1上的路灯监控装置1，能自行独立控制并记录每个路灯的历史数据。分控点3工况参数有电压/电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量、通信状 态、开关状态以及故障信息，数据采集精度优于1%。程序按规定的时间周期(可以根据开 灯、关灯和开关灯前后任意地选取不同的周期)3 20分钟自动进行定时巡测，并自适应计 算出亮灯率，同时将测量结果自动存入数据库。操作员也可随时手动指定任意站点进行检 测，达到组测、抽测和单测的目的。3)报警处理当路灯监控终端1主动报警或调度端在遥测时发现有警时，监控中心5的计算机 6进行报警处理。报警内容包括异常开灯、异常关灯、电压/电流越限和供电线路停电、开 关跳闸/保险熔断、昼夜电缆失盗等故障。系统自动对以上故障进行采集并用声光和语音报警，直到值班员干预为止。同时 显示出该报警的数据，并将有关情况存盘，用于后续处理，并可通过设定的手机9号码，向 值班人员或执法部门有关人员用短消息报警。4)自动计算亮灯率能根据电压、电流、有功功率和功率因子的变化自动进行亮灯率估算。路灯监控终 端2采用欧洲32位军品级ARM处理器和专用计量芯片，模拟采集精度优于1 %，确保了亮灯 率的统计的准确性。5)查询打印功能系统可以对各路灯监控终端2任意定时数据和年、月、日统计数据(电压/电流、 亮灯率、故障)进行查询，显示的表格、曲线图、直方图均可通过打印机10打印；还可以对任 意一天的实际开关灯时间、当时的照度值和日出日落时间等记录进行查询，显示的表格、曲 线图、直方图均可打印；也可以对历史故障进行查询和打印。6)电子地图(GIS)系统系统采用美国Mapinf07. 0专业版GIS系统，如用户提供某城市的矢量地图，可实 现某城市地图的无级缩放与平滑浏览，达到了图文并茂和使用方便的效果；如用户无法提 供矢量地图，可采用平面地图扫描方式。每个路灯监控终端2的位置可以在地图上精确地 显示，选中终端查询时，即可显示各种数据(站号、站址、灯型、灯数、管辖路段)及该终端的 电压/电流等实时参数，方便实现监控中心5的管理功能。7)卫星自动校时系统(GPS)[0027]运用全球卫星定位系统GPS与计算机6技术，实现对系统的准确校时，保证系统内 所有计算机6和路灯监控终端2的时钟的准确性和一致性，选用美国GARMIN公司的GPS15L 模块来实现卫星校时功能，该模块在使用时通过串口与服务器7对接。同时还可按照用户 的要求再加装车载模块，通过无线电台、GPRS网络4或手机9短消息的方式实现某城市路 灯所所有车辆的GPS定位，这将大大促进巡检车辆调度和管理。8)远程实时查询和TOB浏览上级领导、局域网内的其它工作站均可通过局域网，实现远程实时查询，进行系统 画面显示和WEB浏览，查询内容包括各路灯监控终端2的最新以及历史数据和故障情况，还 也可以通过公网实现异地远程接入访问。系统设有远程访问权限，远程访问人员获取控制 权限后，可对该路灯监控终端2进行在线测量、控制等操作。9)大屏幕显示功能监控中心设有大屏幕投影显示设备8，大屏幕显示能达到直观、形象、清晰和气派 的效果。随着技术的不断进步，目前的大屏幕显示主要采用高亮度、高分辨率的投影机或 DLP拼接墙实现。投影系统的画面可大可小，完全反映计算机6的显示画面，图像更加逼真、 清晰，且画面可随软件任意修改。“某城市路灯监测系统”设计采用120"正投屏方案，投影 机选用 HP ProLiant DL380 G6 (491332-AA1)，分辨率为 1024X 768，亮度为 5000IS0 流明； 投影屏选用韩国摩科120"正投金属硬屏，画面清晰、反光率高，其显示画面由计算机6控 制，动态显示整个路灯监测系统的数据和图像，中心软件和视频图像可切换显示。10)远程抄表功能系统具备远程抄表和自动计量功能，可免去维护人员每月一次的人工巡查抄表之 苦。要求在每一台路灯或景观箱式变压器、配电箱(路灯监控终端2处)加装符合原电力 部DL/T645-2007标准、带RS-485接口的数字电表。11)系统参数设置和站点参数的远程修改系统可按不同灯型、不同区域、不同路段、不同时段在线设置控制参数和开/关灯 模式。同时也可对分控点3各项参数、图形显示及终端各项运行参数、告警保护参数进行在 线调置及修改。路灯监控终端1工作参数包括站点名称、支路数、变比、标准电压/电流值寸。12)显示查询全年的开关灯时间曲线整个路灯监测系统根据某城市的地理经纬度编制了全年365天的开/关灯时间曲 线。可以按月显示全年中每一天的关灯和开灯时间表及曲线。可以对任意一天的实际开关 灯时间、日出日落时间等记录进行查询。“开关灯时间曲线”可根据具体使用情况设定上下 波动范围。
权利要求1. 一种基于GPRS网络的路灯远程监测系统，其特征是包括路灯监控装置、监控终端、 分控点、GPRS网络、监控中心、计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、手机、打印机，每个路 灯上设有各配套的路灯监控装置，每个路灯监控装置设有监控终端，每个路灯监控终端通 过RS232或RS485接口与DTU终端相连，即形成若干个路灯监控终端，若干个监控终端形成 的线路设有分控点，DTU终端将采集的数据信息通过GPRS网络传输到监控中心，监控中心 由计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、手机、打印机联成，构成了一种基于GPRS网络的 路灯远程监测联网系统。
专利摘要一种基于GPRS网络的路灯远程监测系统，涉及一种路灯监控系统，采用先进的GPRS网络，及计算机、通信、机电、自动控制等多种先进技术于一体，实现了对路灯照明系统和路灯实时监控和管理。该系统提高了道路照明的质量和服务质量；提高了维护、检修效率，保证城市整体亮灯率和设备完好率；通过节能措施进一步降低能耗、减轻劳动强度，避免无畏的电能和人力物力的浪费，从而提高路灯系统的整体社会效益、管理效益、经济效益和环保效益。另外，在恶劣天气时，根据各路灯监控终端采集的数据情况加以分析，采取相应紧急措施，避免重大交通事故的发生，为整个城市的亮化进程提供强有力的保障。
文档编号H05B37/02GK201869412SQ20102060618
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者于冬锋, 吴炳祥, 崔长平, 花友兵, 魏振海 申请人:江苏建宇电子科技有限公司