2021-05-12
我司结合实际工程需求，设计开发了基于RS485隧道照明智能控制系统，该系统不仅能满足现有大多数隧道照明控制的需求，还可使隧道照明系统更智能、更节能。
公路隧道照明系统作为保证车辆安全通行的同时也使得隧道照明运营开支居高不下。近年来，LED以其低能耗高效率及可调光的特点，在照明行业正得到广泛的应用。作为光源，LED的优势体现在三个方面：节能、环保和长寿命。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上可以达到白炽灯10%的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50%节能效果。通过调光功能可在原有的节能基础上再节能30%-50%，通过单灯控制器通信对 LED灯具合理的智能照明无级控制，这对提高隧道照明质量，降低能耗与隧道运营成本，营造安全舒适的隧道行车环境，具有重要的意义。
在隧道和隧道灯控制系统中，需要传输的数据量很少，只需几分钟甚至几十分钟发送一次数据,每次发送的数据量也很小，所以RS485技术的低速率的特点恰好适合应用在这个控制领域中。利用rs485技术低功耗的特点，实现节能的目的。
利用监控系统可以在监控中心通过时间策略和分组策略照明灯具的开关和无级亮度控制，更加灵活的操作。
本系统通过先进的软件和硬件以及通讯系统构成，包括监控中心（原有机房）、集中控制器、单灯控制器、传感器构成，选用最先进的设备，满足隧道照明的要求。对隧道灯进行有效的管理和维护。及时监测并发现设备故障，及时进行维护和管理，保证设备的可用性，延长设备的使用年限。
系统的控制与反馈过程如下：
中心控制软件将控制指令通过光纤网络或GPRS无线网络将下传至集中控制器，集中控制器再通过rs485有线方式发送至单灯控制器，单灯控制器解析数据包，执行相应任务。
本方案涉及包括对目前现有的隧道灯控制柜及隧道单灯控制器实现以高科技手段为支撑的高水平、高性能，节能、可靠、稳定的城市隧道绿色照明智能监控系统。
1、隧道灯监控系统采用先进的集散式测控系统方案，由设在隧道灯所的监控中心担任集中控制的心脏，而由分布在隧道内的远程监控终端（集中控制器）作为分布式控制节点站使用RS485有线信号对单灯实现控制。
2、监控中心与集中控制器之间的双向通讯采用中国移动的无线公用数据网（4G）通讯，或使用光纤、双绞线等有线网络。
3、每个隧道照明区域集中控制器与隧道灯采用RS485有线通讯，对隧道灯进行单灯控制。
4、集中管理器带有独立操作系统，可脱离监控中心独立执行命令以及数据保存。在监控中心发生停电或者发生其他系统故障时以及移动网络临时故障时，集中器可独立执行预设各种定时任务以及管理系统。
★主动问询功能：监控中心可以主动查询每盏隧道灯的开关状态、电流电压、电压、功率、功率因数等数据
★主动控制功能：监控中心可以依据控制权限控制任意一盏、一组、一个区域隧道灯；并依据客户自己要求，实现半夜、关半边及调光降功率的控制，以达到节能效果等功能
★自动光控功能：依据隧道上光照仪采集的光照亮度数据，自动调整隧道内各不同区域光照亮度；
★报警功能：通信中断、灯故障等情况出现时，监控中心有报警显示
★地图功能：在电子地图上显示每盏灯的开关状态并对每盏灯、每隧道灯远程手动执行开关灯、调光功能。
★数据存储功能：现场监控设备和服务器上的数据库中存储历史记录
★数据查询功能：监控中心可以查询任意时间段隧道灯数据信息
★曲线报表功能：可以生成电量报表
★远程维护功能：监控设备中的采集和通信模块具备远程参数设置和维护功能
★拓展功能：系统可自由增减监控设备的数量；监控设备可以扩展其它功能
★安装施工简易快捷，无需铺设专线，节省成本。
★依据隧道上光照亮度控制灯具的开/关和亮度，从而可以显著延长灯具的有效寿命，减少灯具更换次数，节约资源，减少有害气体污染环境。可以远程设置节点控制参数，实现节点的灵活控制。也大幅降低了电耗，节约用电，同时还可以延长灯源寿命。
★通过微机、集中器设置，防止非授权人操作，确保断路器安全可靠。依据用电情况，可判断无人值守的用电设备运行情况。所有运行参数（自动通断电时间，区域划分）可在管理终端随时设置，随时启用，管理方便。
★开关灯时间控制：
★自动开关时段灯；
★根据地理经纬度，自动计算当地日出日落时间，按日（节季变化）动态精确调整开关灯时间，以达到节电节能、提高隧道照明质量的目的；
★自动依据光照仪采集数据调整亮度；
（二）、多种控制开关灯方式：★自动遥控─按控制中心设定的开关灯定时任务，自动运行；
★日出日落控制─根据地理经纬度，自动计算当地日出日落时间，按日（节季变化）动态精确调整开关灯时间。
★普通定时执行方案；
（三）、区域控制功能：★全部区域─对所有设定的全部控制区域进行控制；
★部分区域─对所控区域内的部分区域进行控制；
★选择组单位─如可以路段或片区为单位进行编组，对某组或某几组进行控制；
★单点或单灯开关─可对单点或单灯进行精确控制；
（四）、自动检测功能：★自动巡检、随机检测或按时段定时巡检：
★各单灯、各回路是否按中心指定开关操作和运行，并取得相应状态；
★各单灯的电流、电压值等；
★在箱变柜加装具有485接口的数字电量表以后，可取得各箱变的用电量，并合计为总电量；
★上述数据及时上传至控制中心。
（五）故障报警功能：★系统对自动或手动检测各单灯或回路状态进行自动判别，发现故障时将及时报警，或设定为手机短信等方式向有关人员进行远程报警。
★停电（或断电）；
★监控终端故障；
★通信故障；
★单灯故障；
★其它系统认为有必要报告的故障。
★所有故障报警都带有故障类型、单位名称等信息，并作为档案记录在数据库中。
（六）数据处理、储存、查询和打印功能：★查询当前各监控点运行工作参数；
★查询任意历史时段、任意监控点的运行情况数据；
★分类查询各类故障报警，如电控箱、远程监控终端、单灯监控终端有关故障报警（可选）等。
★故障报警报表。
★各类数据曲线图表。
（七）地理图文显示功能：★采用简易地理图文显示，达到图文并茂、界面美观和使用方便的效果。
★通过数字标定，将所控区域的集中控制器单元及其控制区域标定在电子地图上；
★激活地图上任一集中控制器时图标，可显示所选集中控制器有关数据或参数；
★电子地图可无级缩放与平滑浏览，可以不等比例要求同屏显示地图，通过大屏幕系统，可同屏或分屏显示多个终端运行情况；
★使用电子触摸屏时，可更方便地进行有关监控、操作和查询；
★能实时直观显示各集中控制器有无开灯回路；
★当系统检测到某个集中控制器单元有故障报警时，系统将及时标定并显示警告标志。
★显示单灯工作状态。
（八）远程抄表功能并进行统计分析：★监控中心软件可与配电柜数字电表通讯，实现自动远程抄表并进行统计分析。
（九）监控终端（集中控制器）现场调试、维护接口和远程升级功能：★每一个远程监控终端集中控制器都具有调试和维护接口、按钮和远程升级功能，便于调试、维护和系统升级。
（十）系统增容扩容功能：★系统具有灵活的远程终端增减扩容功能，可动态增加、删除终端设备，无需修改地图；
★系统所采用的中心数据库、无线通讯方式及模块化监控终端结构，均能满足大中城市隧道灯及有关灯光系统长期的发展和扩容要求。
（十一）单灯控制运行功能：★实现各种不同的开关灯组合。如隔单盏亮，隔多盏亮，交叉亮等多种亮灯模式，或自定义亮灯模式。
监控中心（使用项目原有机房）作为隧道灯光系统的控制心脏，担负着隧道灯光系统自动控制和管理任务。
监控中心使用原有的服务器，配置需满足以下要求:
CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 V2 @ 2.60GHz x4
硬盘：1T 以上
C盘至少30G 以上
C盘至少30G 以上
内存：16GDDR 以上
服务器操作系统版本：Windows Server 2012 R2 Standard 64 位
青岛美仑电子开发的智慧城市监控和管理系统，是为智慧城市的管理和维护工作量身定制的一套智能监控和管理软件，它集通讯、信息管理、电器组态控制为一体。
监控软件采用模块化结构，用户可根据实际需求和财力、物力逐步投入，灵活配置。报警分析和显示模块、开关灯时间管理模块是隧道灯监控和管理软件的核心，监控软件采用超强直观的图形结构，实时准确分析、判断、定位和标注故障。适应于不同层次、不同学历的工作人员操作。监控的目的就是监测现场设备、输入输出线路和中间电器的运行状态，达到预兆故障，保障亮灯的目的。
系统关键地方进行冗余，在服务器或前置计算机出故障时可以进行切换，关键数据进行自动备份，有恢复机制。
安全性：系统根据不同的操作级别，进行安全管理，不同的级别进行相应的操作权限，并输入相关密码才能登录系统。配备完整的操作记录和历史数据。
易用性：全部程序均图形化设计，中文界面，所有命令均由鼠标操作，美观易用，操作简单、运行舒畅。
集中管理器是照明控制系统中的一个组件，是照明控制系统中的一个重要组成部分，其核心芯片采用自主研发的底层通信模块，GPRS通信模块，高性能的ARM，配合专业的硬件和软件设计，使产品具有功能强大，易实施、免布线、工作可靠、易于维护等优点，是专门为智能隧道灯照明而研发出来的高性能隧道灯节能产品。
集中管理器符合TCP/IP协议，接口支持485串口，网络NET口，功能主要是定时控制，经纬度自动控制，回路远程控制，三相电采集；
集中管理器内部包含一个三相电流与三相电压计量电路，它可以实时采集三相电的负载工作及用电情况，通过采集每个回路的功率，来统计隧道灯的亮灯率，大大减少隧道灯管理部门的工作压力，提高工作效率，从而显著提高社会节能效益。
技术参数：单灯控制器是美仑电子全力打造的专业照明控制系统中的一个组件，是照明控制系统中的一个重要组成部分，其核心芯片采用自主研发的通信模块，配合专业的硬件和软件设计，使产品具有功能强大，易实施、免布线、工作可靠、易于维护等优点，是专门为智能隧道灯照明而研发出来的高性能隧道灯节能产品。
单灯控制器具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点，可实现一点对多点及多点对多点之间的设备间数据的透明传，可组成星型网、网状网等MESH网络结构。
单灯控制器内部包含一个电流与电压计量电路，它可以实时采集单灯控制器的负载工作及用电情况，通过采集每个隧道灯的功率因数，来统计隧道灯的亮灯率，大大减少隧道灯管理部门的工作压力，提高工作效率，从而显著提高社会节能效益。
单灯控制器在提供多路继电器开关的同时也提供PWM信号及0-10V信号的输出，对与需要调光的场合（例如LED 隧道灯系统）提供支持。
在单个隧道（包括左向和右向通道各一个）进口与出口各布1个集中管理器（双向进出口共4个），每个隧道大约1000盏灯（包括基本和加强灯）。
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时间段 |
基本灯亮度 |
加强灯亮度 |
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6：00~18：00 |
85% |
100% |
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18：00~22：00 |
80% |
80% |
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22：00~05：00 |
70% |
60% |
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05：00~06：00 |
80% |
80% |
备注：以上软件配置可以根据实际情况在平台软件随时调整。
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序号 |
设备名称 |
品牌 |
设备型号 |
技术参数 |
单位 |
数量 |
单价 |
备注 |
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1 |
美仑电子 |
XN50 |
一路PWM或0-10V调光输出，一路单灯电流、电压、功率、坏灯检测功能 |
台 |
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一盏隧道灯配置一台 |
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2 |
集中控制器 |
美仑电子 |
上行4G或10/100M以太网，RS485/接口， 4回路控制，三箱电检测，电表计量，定时和经纬度控制 |
台 |
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一个照明配电柜一台 |
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3 |
智慧城市平台管理软件 |
美仑电子 |
V1.0 |
单灯开关灯，调光；时控系统，智能管理系统 |
套 |
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整个项目机房一套 |
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4 |
系统安装指导、调试、培 |
美仑电子 |
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系统调试，客户和业主培训 |
人/天 |
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首先，采用集散式控制的监控方式提高了隧道灯控制的实时性，可以根据季节、气候以及特殊节假日的需要，随心所欲地控制全任何一盏隧道灯的开关，提高亮灯的一致性，又可避免由于钟控器走时不准或失控而造成的电能浪费，做到适时、适度照明。
同时，采用电脑智能化控制系统后，每个单灯的状态可以及时反馈到控制中心，运行和管理人员足不出户即可了解到各处开关灯情况，既节省了巡灯运行费用，又大大缩短响应处理时间，并可通过完善的故障诊断功能，及时发现故障隐患，做到防患于未然。
可以估计的经济效益包括节省的电费开支和运行维护费用两大部分。
电费开支的节省，设置时间开关灯，避免电能浪费。
采用灯光自动监控系统后，每夜巡灯由电脑实现，如无故障，则不必出动车辆，节省大量的人力物力。监控系统自动控制开关灯操作，取消了每半月一次的人工修改时钟的工作，亦可节省大量的人力物力。主要体现在以下几个方面：
巡灯费用建立监控系统后，减少了派车巡灯的费用。以前隧道灯管理所的人分组去巡灯，现在一般情况下不需要人工巡灯。
灯具损耗费由于采用经济运行方式，让隧道灯科学地轮换“休息”和稳压运行，还可大大延长灯泡使用寿命，一般可节约25%左右费用。
该系统可以智能化调节隧道灯系统照明功耗，可以通过配合先进的节电设备和完善的电力方案来节省电力使用量，达到节能环保的目的。
系统是一个网络通信控制系统，建设好这个网络系统，可以为整个城市的隧道灯数字化实现提供有力的保障作用。
集中控制器和单灯控制器安装极为方便，集中管理器只需供电即可，单灯控制器与驱动电源串联即可
单灯控制器的防水等级为IP65，在现场作业施工时候，需要注意节点防护；
集中控制器的回路额定输出电流为220V/2A，施工工程中，尽量避免过载使用，导致保险丝烧断；
工程验收由工程设计、施工和建设单位的代表组成验收小组，按竣工图进行。验收时应做好记录，签署验收证书；验收合格后，方可交付使用。当验收不合格时，应由设计、施工单位返修直到合格，再行验收。作为施工单位在正式工程验收前10天，自己应组织预验收。
系统安装质量验收
系统功能的测试验收
系统技术指标及系统设备技术指标的测试验收<
系统安装质量、安装工艺验收按国标等相关标准和行业标准验收;
系统功能测试验收按工程承建方向工程建设方提交的《系统工程设计方案》中的“系统功能”章节所叙述的具体内容进行验收;
系统技术指标和系统设备技术指标的验收，按承建方提交的技术资料测试验收。
我公司产品按照国家规定，提供“三包”服务，服务期限为自安装之日起12个月。
在“三包”期内，硬件产品无条件替换；
在“三包”期内，我公司指定专人专门进行现场服务；
在“三包”期内，软件产品免费升级；
对于我公司所设计施工的系统及我公司销售的设备我们保证用户能够得到整个系统的终身技术支持和服务。在服务速度上，我们承诺，在用户系统出现故障时，我们在最短时间内响应。
在系统设备到货后，我们将指派专门人员前往用户现场，做好设备安装的先期准备工作，以使系统设备运行在一个良好的工作环境，并将与用户协调有关系统的安装调试工作。我们的有关人员将与用户一起对设备进行检查验收，并实施现场的安装调试工作，以便及时解决万一在发货过程中存在的差错。
作为技术支持重要部分，我们还将为用户提供最佳的系统升级服务，并确保：
◆技术的先进性与应用适用发展趋势；客户的系统管理员或系统管理维护人员随时可与我公司直接电话联系，由我们的工程师和软件工程师通过电话向用户提供专业的技术咨询，以最快的速度解决用户网络系统中出现的问题，并提供全天候、无周末、1小时响应服务。
当我们的工程师通过电话无法及时排除问题时，我们会迅速派遣工程师并带所需一切工具来到现场进行维护工作，直到所有问题被解决为止。标准响应时间为路途时间。
我们对免费维护期内的系统设备提供现场维护和更换服务，对后续保用服务合同内指定的所有设备提供保修和保养服务。对于未包含在后续保用服务内的设备可提供优惠收维护服务。
根据客户的需要，我公司将客户相关技术人员进行全面的技术培训，达到全面理解系统的功能和相关技术、并且可以独立进行安装配置、日常使用维持、一般故障诊断和修复等工作之目的。
有关具体的培训内容包括：
◆系统的体系结构及相关技术；
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