巨川电气--智能路灯无线控制系统  

一 城市路灯照明控制现状

 随着经济和社会的发展以及城市夜生活的丰富多彩，作为城市基础设施和城市景观之一的城市照明建设和管理，越来越引起各级部门的高度重视和社会各方面的广泛关注，城市照明对保障夜间交通和治安、美化城市夜景起着积极的作用。

 做好一个城市的照明和亮化工程，除了前期构建的漂亮的灯饰灯具外，后期的照明亮化开关控制和管理也是政府高度重视和值得关注的一项重要工程。合理、及时、准确的控制开关灯，不仅是政府的需求，更是节约能源，使能源利用由传统的粗放型向节约型过渡的主要举措。为此，住房和城乡建设厅《关于推进城市照明工作三年上水平的通知》（冀建城〔2011〕223号）文件中，明确提出城市照明集中控制系统建设工作目标：县级要在2012年底前要全部建成城市照明集中监控系统，实施集中管理、集中控制和分时控制模式，全面提升城市集中控制管理水平。

 目前，多数城市照明建设完以后，都没有进行过技术改造，城市照明控制设备普遍存在以下缺陷：

1、没有监控中心即集中监控系统，不能远程遥控和监控城区的路灯运行情况，路灯有什么情况只能去了现场才能发现，不能及时、准确的发现问题，从而加大了人力和财力支出。

2、耗能大，运行成本高。城市照明控制箱大部分沿用普通的控制方式，不具备遥控和实时监控功能，由此即增加电能的消耗，又直接对照明灯具的使用寿命产生负面影响，加大了维护成本。

3、由于开关灯得不到可靠、准确的控制，需要不断的进行夜间巡视值班，报告路灯故障。

4、由于城市路灯得不到合理控制，使照明灯的使用寿命缩短，加大维修工作量和维修成本。

二 路灯远程智能控制系统实施方案

 为贯彻落实省委、省政府《关于开展城镇建设三年上水平工作实施意见》（冀办发〔2010〕36号）和省住房和城乡建设厅《关于推进城镇照明工作三年上水平的通知》（冀建城〔2011〕223号）文件中，明确提出的全胜照明集中控制系统建设工作目标，我县按方案建成城市照明自动化监控管理系统。

 一套完善和先进的城市照明自动化监控管理系统应包括两部分：前台控制系统和后台监控中心。前台监控系统主要指控制终端，其执行后台监控中心发出的各项指令并完成任务；后台监控中心指挥控制终端执行各种任务。作为监控中心不仅对全县的城市照明起着远程集中控制作用，更是作为一个形象工程，对上级领导及外来嘉宾起着演示作用。具体方案步骤如下：

（一）前台控制即控制终端的安装方案

 在####城区内各主要道路沿线的####个路灯开关控制箱内安装城市照明监控终端。

（二）后台监控中心建设方案

1、简易控制中心：

对监控室进行简单装修，可用大屏幕显示系统，因本公司有全国的数据管理中心，有人24小时值班，所以可以不用服务器，只要一台监控主机能上互联网就行。

2、标准监控中心

a、对监控中心进行全面装修，达到环保、低辐射、美观大方、无烟无尘。

b、监控中心增添硬件设备，包括服务器等办公设备，有固定IP的2M以上光纤专网。

c、增置大屏幕系统，可采用当前国内最流行的DLP大屏幕，用以演示操作系统。

三 路灯远程智能控制系统功能简介

>电脑远程遥控开关灯：相应时间为10秒

>每500台终端时间小于等于5分钟；

>照明监控终端的功耗小于10W；

>各控制输出互相独立，互不影响；

>各路开、关灯时间可受远方控制调整并相互独立；

>遥讯正确率大于99%；

>遥控正确率等于100%；

>遥控误动率等于零；

>遥控柜动率等于0；

☆系统终端根据需要可以实现群控和组控；

☆终端的平均使用寿命十五年以上；

☆数传速率：1200b/S;

☆数传误码率：优于1x10-5；

☆环境温度-50摄氏度-+80摄氏度，湿度小于95%;

☆防护等级：等级IP55；

☆对路灯运行进行合理、可靠运行控制

☆对路灯全年开关控制电脑下达定时指令；

☆对路灯运行状态进行全自动的监控；

☆遥控功能：遥控全市各路段路灯的开关；

☆遥测功能：遥测各控制点的各项工作参数；

☆遥讯功能：运行状态非常正常时可向控室；

☆数据处理和分析，对路灯运行情况作评价；

☆良好的人机界面和向领导和来访者演示；

☆整个系统具有特殊的防雷击和现场抗雷击功能设计；

☆全天候设备在有点情况下，具有抗干扰和抗冲击能力，保证监测的可靠性和实时性。

☆ 监控软件手动校时系统，一旦出现时间误差，可手动校准时间  

☆ 应急开灯，关灯，出现突发天气或状况，可应急手动开灯或关灯

☆ 开关状态实时监控

☆ 地图监控路灯开关状态

☆ 可按照传统设计两个时间段开关灯，节约电能

☆ 终端支持手动操作，手动开关灯

二、项目背景

2.1 项目名称

项目命名为《XX市路灯照明远程集中控制系统》（以下简称系统）。2.2 项目背景

路灯远程智能监控控制系统，由先进的GPRS无线数据通讯网络、计算机信息管理及智能照明控制设备等组成的分布式无线遥测、遥控、遥信系统。可以对全市范围内的路灯、亮化照明等进行遥控开关灯、遥讯设备状态以及遥测电流、电压、用电功率。根据对所测数据的分析来判断城市景观灯运行有无故障及亮灯率的估算和计算,定时存储和打印各有关数据。对系统数据通讯超时、状态出错、灯具故障等进行报警处理。

2.3 建设系统的意义

增强应急能力：系统具有定时控制和人工控制等多种控制方式，能随时调整灯光的开/关灯时间，实现辖区范围内的景观灯开/关灯自动控制。在政府重要活动日或重大节假日能通过人工控制进行应急调度。

提高城市形象：系统具有自动报警和巡测、选测功能，当设备发生故障时，调度人员可以在数秒钟内及时了解故障的地点和状态，并及时进行修复。

实现科学管理：系统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，为管理现代化提供了基本数据依据。

节约电能：系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性，避免白天亮灯、晚上熄灯情况的出现。设备预置合理的开关灯时间方案，在满足对城市照明的需求时，有效地减少了开灯时间，从而节约了大量的电能。

降低运营成本：通过减少开灯时间，能有效延长灯具的使用寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。

2.4 设计依据及参考资料

设计主要依据为：

系统的设计还参照如下技术规范和标准：

GB8566           计算机软件开发规范

GB/T12504        计算机软件质量保证计划规范

GBJ93-86         工业电气自动化仪表工程施工及验收规范

GBJ232-82        电气装置安装工程施工及验收规范

GB11920-89       电站电器部分集中控制装置通用技术条件

GB4720-84        低压电器电控设备

JECC144          低压开关和控制设备的外壳防护等级

ANS1488          可编程仪器的数字接口

三、 设计原则

3.1 可靠性

    照明控制终端带有液晶显示操作屏，具有断网独立运行功能，一旦网络中断，立即切换手动模式，管理员可通过操作屏手动进行操作。

3.2 先进性与合理性

    软件及硬件构成均符合相关标准，整个系统应是目前国内最先进的，并在一段时期内处于国内较为先进的水平。同时，系统设计时以合理性为原则，不盲目追求先进性，从而造成的华而不实、浪费资金，降低可靠性。

3.3 可维修性

    系统的设备采用模块化设计，并且各单元部件具有故障信息定位指示，便于设备维修。

3.4 可扩展性

    硬件采用模块化设计，软件采用组态化设计，使得系统扩展、升级均不必改变现有设备的状态。

3.5安全性

组网设备可靠，组网方案可靠，数据库服务器采用可采用RAID5，用于数据备份防止数据丢失保证系统正常运行；软件部分采用用户权限分级管理、防火墙的方式防止意外攻击；同时可根据灯光管理处需要采用备份路由。

四、系统架构及主体功能

城市路灯、亮化照明设施是城市公用设施的重要组成部分，实施城市路灯、亮化照明全自动无线监控是为了充分发挥城市路灯亮化照明的服务功能，提高城市路灯、亮化照明的美化效果，建设节约型社会而采取的有效措施。

城市路灯远程智能控制系统实现对城市路灯灯遥控、遥测、遥调功能。通过将自动化控制技术与计算机技术、网络技术、无线数传技术、移动技术及全球卫星定位技术相结合，达到对路灯景观灯高效、可靠、全方位的管理，从而带来良好的经济效益和社会效益。监控系统已建设成为目前国际先进、国内领先、功能齐全、高度可靠、经济实用的亮化照明监控管理系统。

城市路灯远程智能控制系统由一个主站与若干个子站组成两级集散式控制系统，系统最大可以容纳9999个监控点，完全可以满足城市亮化照明扩展的需要；根据实际需要子站也可作为监控分站，下带第三级子站，二级节点、三级节点可以任意组合，以实现群控组控。

城市路灯远程智能控制系统主站由监控软件、大屏幕显示系统、通讯服务器组成。

分站由照明控制终端、通讯终端组成。

系统架构示意图

4.1  系统主体功能

该系统具有以下功能：

u    路灯远程智能控制 系统实现“三遥”功能：遥控、遥测、遥信；可自动巡测、手动巡测和选测（8路继电器状态、电压、电流、及各种数字状态量等数据量的采集）。

u     采用时控法控制和人工远程干预实现控制。可远程设置多个时间段、取消定时操作，临时打开、关闭照明终端。实时监控状态。

u     具有设备分组功能，可按路段或按区域对设备进行分组，从而实现分组控制。

健全的报警处理机制，报警内容包括：白天亮灯、晚上熄灯、配电箱门开关不正常打开、电压、电流越限、回路缺相、回路断路和线路停电等故障；当报警发生时，系统可及时地向指定手机用户发送报警信息。

u     具有设备档案管理功能，即能够进行终端设备的添加、删除、编辑和参数设置等，同时可以根据需要对设备进行分区管理，用户界面上需要显示相应的设备信息结构树形图

u     具有电子地理信息（GIS）管理功能，通过电子地图界面可对终端设备进行添加、删除、编辑、参数设置和开关灯操作；

l       具有设备组态功能，通过图形化界面用户可以直观得获得终端设备当前运行状态和参数

u     查询打印功能。根据年、月、日统计数据进行查询，显示的数据均可打印；

安全管理。采用多级操作口令和自动密码保护；

u     具有历史纪录（用电量、负荷曲线、视频记录等）查询统计功能；

支持多种组网及通讯方案选择，可支持GPRS无线通信方式、以太网通信方式、光纤通信方式；4.2 监控中心服务器、软件

4.2 监控中心服务器、软件

系统采用局域网方式，将服务器、工控机、显示系统组成一个网络，并采用浏览器/服务器（B/S）与客户机/服务器（C/S）相结合的组网方案，系统其它工作站可以随时了解监控系统的工作情况，通过接入路灯管理局局域网或互连网实现远程查询和访问。

系统由前台监控工作站与后台监控工作站采用备份工作方式。一般情况下，前台机作为监控工作站承担遥控、遥测、调度等工作；后台工作站随时可以切换成前台工作站，平时能自动备份前台机的数据。监控工作站前置机能够将所有数据存储在本地计算机上，并且自动将数据存储到服务器上，具有RAID功能的服务器会把数据自动镜像存储到SCSI硬盘上，以保证即使一个硬盘损坏也能完整恢复系统数据，另一台备用机始终监听前置机的工作状态，并将前置机的监控数据读取到备用机上，当检测到前置机工作不正常时（如死机等），能自动切换为前置机接替前置机的监控工作，并向值班人员自动发送报警信息，有了这种真正的双机热备份，和多达四处的数据冗余备份，保证了监控系统运行的安全可靠，数据的万无一失。

主要设备配置

      工控机：采用研华智能工业控制计算机

      服务器：采用一台通讯服务器。

      选用不间断电源(UPS)：用于保证在中央控制室停电后能够维持正常工作。

      打印机：可将服务器中存储蓄的数据进行打印。包括年、月、日统计数据、任意一天的实际开关灯时间、当时的照度和日出日落时间等记录、对历史故障进行打印等数扰。

      自动校时系统：选用进口的自动接收系统，组成一个精准的校时时钟。

4.3 大屏幕显示系统

     根据需求，采用大型LED屏幕显示系统，色彩清晰、流畅、人性化，清晰度1080p，最佳观看距离4-6米。

4.4路灯照明监控终端

路灯照明监控终端为济南创控自动化科技公司所生产的CK-0808T型系列产品，采用Q/ANW002-2006企业标准。该终端选用工业级芯片及电子元器件，允许在-40℃-+80℃的环境温度下连续运行。该终端采用多模块多微处理器协同工作方式，集中管理，分块控制，提高了工作效率及功能扩展能力。其中微处理器选用美国ATMEL公司最新增强型微处理器芯片，速度更快，集成度更高，抗干扰性能更好，为监控终端连续稳定的运行提供了可靠的保证。设备设计、生产全过程进行ISO-9001质量控制。每台整机都进行120小时以上高温加电老化，排除了器件早期失效现象，有效地保证了设备的出厂质量。现场开箱率达到100%，平均无故障时间达到15万小时。

五、监控软件介绍

5.1中央控制室软件功能

5.1.1自动和手动遥控

系统主要是通过开关灯时间实现控制功能，具有多路开关控制输出能力， 能够根据不同类型的亮化照明控制要求，把全市路灯和装饰灯分成若干个组，采用时控方案和手动控制方案，自动遥控开/关楼宇路灯、沿街装饰灯；系统可设置多大四个时间段，可以为每路输出任意选择，实现全夜灯、半夜灯、广告灯、楼宇灯、路灯等各种不同灯型的控制，特殊的天气或节日时可以发送临时开关灯时间，或者根据需要可以白天亮灯。

另一个遥控功能是，主站可以随时控制任意节点的任一接触器的吸合和断开，便于维修人员的检修，在终端现场用户也可手动对各种灯型进行遥控开/关操作。

5.1.2报警处理

当监控终端主动报警或调度端在遥测时发现有警时，调度端微机能自动用语音报出故障的有关参数，并能够以短消息方式将故障转移至指定的手机。报警内容包括：白天亮灯、晚上熄灯、供电线路停电和偷盗等故障。

各个节点可以分析自身的故障状况，并主动向监控主站报警，也就是说，节点一旦发现自身的故障(停电、错误亮灯、灭灯等)立即向监控主站发送报警信号，监控主站微机自动用语音报出故障的有关参数，并能通过声光和短信方式提示值班人员，保证了处理故障的实时性。系统能够按不同类型故障设置不同报警级别，根据不同级别采用相应的报警方式和报警时间等。

    当监控终端主动报警或调度端在遥测时发现有警报时，调度端微机自动用语音报出故障的有关参数，通过直接检测或对检测的数据进行分析后，可提供以下故障类型：

      白天亮灯

      夜晚灭灯

      配电箱门打开

      接触器故障

      通讯失败

5.1.3控制方案

为保障全市亮化照明安全运行，避免系统出错或其他强烈干扰下的非正常开关灯，系统需采用三重控制：即受控状态、自控状态、原来的控制器状态，再根据不同类型的亮化照明控制要求，可以把路灯和饰灯分别设置成不同的功能组，分别采用时控和手控相结合的控制方案。

5.1.4图文显示系统

 路灯、亮化照明地理信息系统将实现对各种路灯、亮化照明资料及相关市政设施资料与地图信息相结合有机管理起来，各种设施分层管理并与亮化照明地理信息数据库紧密结合起来，既可以通过路灯、亮化照明地理信息数据库查询地图上的各种信息，也可以通过地图查询各种设施的属性，并且对市政设施进行各种分析统计。

5.1.5  自动校时系统

路灯、亮化照明远程智能控制主要通过发送开关灯时间和系统时间实现，所以监控主站时间的准确对控制的可靠性至关重要，为了防止监控主站电脑时钟走错或人为误操作修改，有必要安装卫星校时装置。卫星校时软件每秒钟采集一次卫星上的时钟数据，并将电脑时钟与之比较，如果不符则立即进行校正。

采用自动校时系统，准确接收来自卫星下传的城市所在经纬度和格林威治时钟，输入到主控机处理，计算出城市所在经纬度的全年日落日出时间表，形成全年开关灯时间表，并对所有远程基站进行较时，保证系统开关灯的合理性和准确性。

运用自动校时模块，采集卫星标准时间发送到服务器，服务器校正系统时钟后，向局域网内其他计算机广播标准时钟信号。

实现对整个系统的准确校时，保证了前置机和局域网内所有微机时钟的准确与一致性。

5.1.6远程实时查询

按照各部门预设访问权限通过电话、宽带等网络进行远程实时查询，实现微机远程实时查询，查询内容包括各种终端的最新以及历史数据和故障情况，也实现异地远程接入访问但不得修改。

5.1.7路灯照明监控自动化系统软件

监控软件是亮化照明集散控制系统对整个系统的数据加以集中处理和对各节点监控站统一发布命令的工具。本系统软件是由我公司独立自主开发的，采用了当前最先进的开发平台和最先进的技术，界面美观友好，操作简单直观，软件提供的信息量大。多媒体技术的应用使数据显示、报警、查询更形象和具体。另外，我公司开发的GIS地理信息管理平台、生产管理系统、远程控制维护系统、WEB网络浏览查询系统、WAP手机浏览查询系统使本系统软件保持国内领先水平。

5.1.8操作系统与应用平台

城市照明监控管理系统中主站部分的软件是基于WINDOWS环境下开发的，本软件开发、运行的操作系统均为Windows操作系统，包括（Windows98 、WindowsNT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、Windows 2003 SERVER、Windows PROFESSIONAL COEM 中文版），支持Microsoft Access、Microsoft SQL SERVER 2005数据库平台。数据库平台为SQL SERVER 2005版，采用视窗化语言设计，支持B/S（浏览器/服务器）、与C/S（客户机/服务器）相结合的组网结构。、瑞星中小企业版 1系统中心+1服务器+10用户，支持Internet远程查询和访问，采用可视化语言设计，界面美观友好。

监控软件开发工具是强大的Windows界面应用程序开发工具Microsoft C#，使用强大的Object Windows library(对象封装库）,嵌入美国MapInfo公司的中间件产品MapX4.0地理信息开发工具完成的，采取面向对象的程序设计方法。数据库采用稳定的Microsoft Accesss和Microsoft SQL格式。

软件编制所采用的工具在国内乃至国际都是非常先进的，在此平台开发出的软件功能强大、界面友好，便于操作维护，还可以实现多任务运行。

六、路灯监控终端

6.1 监控终端组成

监控终端包括主控模块、开关量控制模块、电源模块、通讯模块等。

1）主控模块

由美国ATMEL公司最新大内存增强型微处理器、高精度时钟芯片、时钟芯片后备充电电池、通讯接口芯片（包括与GPRS模块通讯的RS232芯片、与数传电台模块通讯的MODEM芯片、与各模块间通讯的RS485芯片）、LCD或LED显示屏、操作按键等组成。模块设计小巧紧凑，接口齐全，方便与各模块连接及功能扩展。

主控程序由C语言模块化设计，修改及增加功能非常容易。由引导程序、人机界面操作程序、时钟监控程序、数据传输程序、报警程序、通讯程序等组成。

时钟监控程序时刻监测时钟芯片内部的运行状态，如果时钟芯片内日期、时间运行有偏差，程序能够及时上报监控中心，请求监控中心下传一个准确的当前日期及时间给时钟芯片，保证监控终端能够准确地运行。

数据传输程序定时采集各个模块中的参数，存储到内部储存器，等待监控中心的数据调用。

报警程序时刻监视各个模块的状态，如有异常立即上报监控中心，上报内容包括停电、接触器误动作、门开等。

通讯程序兼容各种通讯方式，如无线专网、无线公网等。。在通讯报文中采用了报头设置口令码，报尾设置校验码，确保了通讯报文的正确传输。

程序内设置多处看门狗监测点，配合微处理器的看门狗触发电路，防止程序受外界干扰造成跑飞死循环。

2）开关量控制模块

由美国ATMEL公司最新增强型微处理器、通讯接口芯片RS485芯片、继电器、光耦芯片、发光二极管等组成。

本模块标准配置8路输出（可扩展到12路），由继电器控制输出，输出设计有保护电路。输入开关量为8路，包括4路接触器状态返回量、1路门开报警和2路备用。开关量的输入由光耦芯片隔离到微处理器，保护微处理器的正常工作。由多个发光二极管可观察输入输出状态，非常直观的了解当前的工作情况。

本模块程序由引导程序、通讯程序、开关量输出程序、开关量输入检测程序、时钟程序等组成。

通讯程序接收主控模块传送过来的当前的日期、时间、每一路的开关灯时间等参数，将其保存在内部储存器里，校准微处理器软时钟。

开关量输出程序调用内存里的每一路的开关灯时间，与微处理器软时钟比较，控制每路继电器的开启。

开关量输入检测程序，在中断中检测分析开关量输入状态，保存到内存，等待主控模块调用。

时钟程序为软时钟程序，时刻与主控模块传送过来的时钟校准。

程序内设置多处看门狗监测点，配合微处理器的看门狗触发电路，防止程序受外界干扰造成跑飞死循环。

3）电源模块

本电源模块为线性电源，输出四路电压，分别供给各模块及可充电电池。线路简洁，电流余量大，最大可达10A/13.8V，选用大容量高质量滤波电容，输出电压纹波小稳定可靠，可提供源源不断的动力。电源模块设计有充电保护电路，时刻监测充电电池的电压电流状态，最大的延长充电电池的使用寿命。

6.2 路灯监控终端自动报警功能

当告警时，在监控主机屏幕上显示闪动图型和文字。

本终端支持自动报警功能，可实现以下报警：

 开关跳闸

 箱门开启时自动报警；

当白天亮灯或晚上熄灯时自动报警

正常时，终端由交流充电控制器供电，并同时给所配的电池充电，当供电线路停电时，终端将自动采用后备电池供电，并同时告警

维护人员正常工作检修时自动报警；

当某支线路出现故障时自动报警

6.3 路灯监控终端设计优势

6.3.1环境适应性

节点站的监控计算机以实时控制为主，不需要复杂的数据计算能力，要求稳定可靠；故障率低、便于维护、容易更换。因此，在确保控制、采集功能的前提下，结构越简单越好。亮化照明节点站的功能虽简单，但对监控机的各方面要求较高。如在露天环境；温、湿度变化大；直接接入市电，电网波动大；无人值守常年连续运行；采用无线通讯，等等条件下都需要保证高度的可靠性，所以设计时尽量提高集成度，选用低功耗元件，以保证系统的可靠性。

1)高温

夏季比较热，所以要考虑高温、潮湿对元器件的影响。普通电子元器件耐温高80℃,低温0℃，工作温度的来源主要是环境温度和元器件本身发热，其中元器件本身温度是故障的主要原因，如果系统的功耗比较大就会造成电源稳压器件温度升高，如果这时环境温度也很高就容易造成稳压器件损坏，从而造成其它元器件的损坏；环境温度过低也会造成系统不启动。要解决这个问题可以从四个方面入手：

尽量选用工作温度范围宽的器件:如选用能工作在+80℃～ -40℃范围内的元器件

降低系统功耗:采用低功耗单片机及其它外围芯片,提高系统集成化,将原来的三块印刷板电路集成到一块板上,从而大大降低了系统的功耗，消除了一大故障隐患

增加稳压电源容量：采用大容量的稳压器件,使电源的承受能力加强

提高系统的散热性能：由于节点站亮化照明柜在日光直射下外皮温度较高，因而将节点监控机放在亮化照明节点亮化照明柜内较好，可避开阳光的直射，降低监控机小箱体的温度，再加上散热片，散热孔等措施完全可以满足要求

监控终端产品在出厂前进行抗老化、耐高温与耐低温模拟运行（+80℃～40℃），模拟运行时间各120小时。

2)潮湿

由于节点监控机是密封的，并处于亮化照明配电柜内，且柜内有一定温度利于防潮，所以不会有问题。

3) 腐蚀

采用专用抗腐蚀材料，在线路上均匀喷涂三防漆一层，即可防止高温和腐蚀对线路和元件的损坏。

6.3.2独立运行

当发生中控室微机或通信线路发生故障时，终端会根据预先设定的程序定时自行开/关灯，以确保亮化照明线路的正常运行。

6.3.3抗干扰能力

由于监控终端一般均安装在干扰较大的环境中，为了保证系统可靠工作，终端的软硬件设计中采用了下列多种抗干扰措施。

对现场采集的模拟量和开关量信号在硬件上采用隔离和限幅等防强干扰措施。在软件上采用数据滤波处理，保证了数据的准确性。

对开关量输出采用软件连续循环输出的处理方法，保证了输出的可靠性。

对强干扰信号造成的运行出错采用软硬件自动恢复电路处理，保证在无人值守时也能可靠运行。

对采集到的高压交流信号实行多重防电脉冲冲击和防雷保护措施，已在实际应用中获得了极好的效果。

采用一体化钢板机箱设计，防止电磁干扰、粉尘、小虫和雨水等各种因素，保证终端长时间的可靠运行。

6.3.4终端保护

适应工业环境运行条件，具有一套完整的、有效的防雷击、防电涌、防电磁干扰、防尘、防潮、防爆、不间断供电等措施。同时具有较高的内部参数保护，保证终端运行的可靠性和稳定性。

6.3.5监控终端断电运行

路灯监控终端内装有不间断电源，具有断电运行功能，能在供电线路断电时及时告警，使有关部门在第一时间获知并抢修，同时具有防盗报警功能。在基本配置中，停电后能够维持终端正常工作8小时。不间断电源能防止过分充/放电，保证长期使用。

 七 、通讯系统

系统无线通讯方式主要有无线数传电台方式、通用无线分组业务GPRS(General PaTZet Radio Service) 方式、非结构化补充数据业务USSD（Unstructured Supplementary Service Data）方式三种方式,三种通讯方式各有不同的特点和优势，可以根据城市的面积、地形和单位实际状况自行选择。

7.1 无线数传电台通讯   

无线数传电台通讯技术成熟，是利用230M市政无线专用频率进行通讯，具有施工安装迅速、实时性好、维护方便的优点，需要在监控主站架设天线塔，半径距离可以达到30公里， 对于中小城市来说完全可以满足实际应用要求，同时我公司采取以下措施来改善通讯效果：

 子站监控站：在通讯效果差的点架设不定高的天线支架，个别点可以采用高增益全向天线。

每个子站在软件上都有通讯邮箱中继功能，当出现距离较远或处于楼群中的子站通讯不畅的情况，可以利用其附近任何一个通讯效果相对好的点中转，利用此功能可以有效改善个别点通讯差的问题，具有很好的实用价值。

7.2 GPRS、USSD通讯方式

GPRS、USSD通讯具有无通讯死点、实时性好、安装迅速、维护方便的特点，另外GPRS、USSD通讯主站与每个子站单独建立通讯通道，因此可以实现多点同时发送检测控制命令，同时处理现场数据，大大缩减了系统对子站的循环检测和控制时间。

技术特点

GPRS是通用分组无线业务(General PaTZet Radio Service）的简称。它是在目前GSM协议架构的基础上，增加支持分组交换的协议而实现的基于分组的无线通信服务。GPRS是为移动数据通信专门设计的，其系统结构基于2代的GSM网络，实现的业务能力介于2代和未来的3代移动网络之间，因此也称为2.5代移动网络。

GPRS网络是在原有GSM网络基础上增加一部分网元而实现的，它使用GSM网络现有的无线资源，包括频率、基站以及无线信道。只是在无线网中增加分组处理单元(PCU)实现无线接口上的分组交换和动态分配信道，以适应突发性数据通信的特点；在核心网中增加分组交换设备，包括服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN), 实现对用户的移动性管理和到分组网络的包转发。其中GSM网络原有的，包括基站(BTS)、基站控制器(BSC)、交换机(MSC)以及归属位置寄存器(HLR), 还有GPRS新增的部分。这种结构充分利用了GSM已有的巨大投资，极大的降低了基于分组的移动网的成本。

监控系统利用中国移动GSM/GPRS核心网络以及SDH传输网进行组网。首先利用移动SDH传输网实现城管局中心局域网与湖北移动GPRS核心网络接入平台的专线链接，并在专线中使用标准的Internet隧道协议如IPsec、L2TP、GRE网络协议直接与长航局网络的VPN Gateway连接，以保证传输上的安全性。专线带宽暂时为2M（随着业务提升，将来可以进行扩容）。在GPRS核心网络上为用户配置专有的APN接入号。在远程终端的通信模块上配置移动SIM卡（SIM卡只开启数据传输功能），采用动态或者是静态IP地址分配方式。远程终端在配置和获取专有APN号码以及IP地址后，激活GPRS VPN链接，从而实现对监控中心的数据传递，达到远程监控的效果。

GPRS业务在无线接口上基于分组的信道分配和统计复用，采用基于流量计费方式，具有永远在线特点。GPRS技术成熟，具有施工安装迅速、实时性好、维护方便的优点。GPRS构建了移动数据信息传输平台，非常适合在当前灯控制系统的需要。

GPRS通讯模块功能

TZ-8018 GPRS DTU技术指标

支持通话或紧急呼叫

支持全速率，增强全速率和半速率

支持QCELP 13k音频编解码(CDMA部分)

支持回声抑制和噪声消除功能(选项)

支持双音多频(DTMF)

GPRS Class 2-1

码方案：CS1 - CS4

符合SMG31bis技术规范

供电

电压：+7.5~+26VDC(可定制+5VDC)

功耗：
最大工作电流：230mA@+12VDC

支持153kbps的包数据速率

支持Class 2.0 Group 3传真

CDMA 2000扩频机制

符合IS-95A、IS-95B CDMA空中接口标准

接口

天线接口：50Ω/SMA 阴头

SIM/UIM卡：3V

串行数据接口

类型：    TTL/RS-232/RS-422/RS-485

数据速率： 300-115，200bits/s

接口端子：3.5mm可插拔接线端子（可接1.4~24AWG线缆）

配置接口：RS-232（需配H7071专用配置线缆）

 级联接口

接口类型：MDTU总线
接口端子：Mini-USB

话音接口：耳机和麦克风

告警输出接口：电平输出(3.5mm可插拔接线端子)

其他参数

尺寸：93x54x22 (不包括天线和安装件)
重量：150g

工作环境温度：-30~+70oC

储存温度：-40~+85oC

 相对湿度：95%(无凝结)