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照明自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠靈活開/關(guān)燈,將傳統(tǒng)的人工"巡燈"制度改為"值班"制度,極大地提高照明系統(tǒng)的效率。系統(tǒng)同時還能通過全夜燈、半夜燈和智能調(diào)壓等手段,降低能耗,提高設(shè)備使用壽命,獲得良好的經(jīng)濟效益。

中國移動GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建油井?dāng)?shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)路燈的無線遠程監(jiān)測和控制具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本的優(yōu)點,而且設(shè)備安裝方便、維護簡單。經(jīng)過比較分析,我們選擇中國移動的GPRS系統(tǒng)作為環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺。

GPRS路燈監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點:

可靠性高

與SMS短信息方式相比,GPRS DTU采用面向連接的TCP協(xié)議通信,避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象,保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。中心可以與多個監(jiān)測點同時進行數(shù)據(jù)傳輸,互不干擾。GPRS網(wǎng)絡(luò)本身具備完善的頻分復(fù)用機制,并具備抗干擾性能,完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺的多機頻段"碰撞"現(xiàn)象。

實時性強

GPRS具有實時在線的特性,數(shù)據(jù)傳輸時延小,并支持多點同時傳輸,因此監(jiān)控中心可以多個監(jiān)控點之間快速,實時地進行雙向通信,很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在30KbPS左右,完全能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(≥10Kbps)的需求。

范圍廣

GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋,并且擴容無限制,接入地點無限制,能滿足城市路燈的監(jiān)控需求。

成本低

由于采用GPRS公網(wǎng)平臺,無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝設(shè)備就即可,建設(shè)成本低;也免去了網(wǎng)絡(luò)維護費用。

采用GPRS公網(wǎng)通信,全國范圍內(nèi)均按統(tǒng)一費率計費,省去昂貴的漫游費用, GPRS網(wǎng)絡(luò)可按數(shù)據(jù)實際通信流量計費,(1分-3分/1K字節(jié)),也可以按包月不限流量收費,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本通信。

可集中控制

通過GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)控中心,可實現(xiàn)對路燈的遠程控制,例如:遠程開關(guān)控制,遠程狀態(tài)查詢等。

傳輸性能好

路燈監(jiān)控中心要和每一個路燈監(jiān)控器實現(xiàn)實時連接。由于路燈監(jiān)控器數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要;由于系統(tǒng)采用成熟的TCP/IP通信架構(gòu),具備良好的擴展性能,一個監(jiān)控中心可輕松支持幾千個路燈監(jiān)控器的通信接入。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、路燈控制點:

路燈監(jiān)控器通通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連,監(jiān)控中心的控制命令通過GPRS DTU終端的傳送給路燈監(jiān)控器,實現(xiàn)遠程控制,路燈監(jiān)控器采集的信息通過GPRS DTU內(nèi)發(fā)送到GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。

2、控制中心站:

a)公網(wǎng)接入方案

服務(wù)器采用公網(wǎng)方式接入Internet,如ADSL撥號/電信專線寬帶上網(wǎng)等,申請公網(wǎng)固定IP地址;可以實現(xiàn)中小容量的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。

b)專網(wǎng)接入方案

服務(wù)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(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬,當(dāng)監(jiān)控點數(shù)量增加,中心不用擴容即可滿足需求,可實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。

監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)后先進行AAA認證,后傳送到監(jiān)控中心計算機主機,通過系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進行還原顯示,并進行數(shù)據(jù)處理,這樣進一步增強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信安全性能。

3、GPRS/GSM移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò):

路燈監(jiān)控器的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時對數(shù)據(jù)進行解碼處理,轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式,通過中國移動的GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸,最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。

系統(tǒng)方案

各路燈監(jiān)控點使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端,通過移動GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連。各監(jiān)控點使用移動通信公司的GPRS普通數(shù)據(jù)卡或APN專用數(shù)據(jù)卡,同時監(jiān)控中心對各點GPRS終端編號進行登記, 并與路燈點信息進行關(guān)聯(lián),以便識別和維護處理。路燈控制中心運行監(jiān)控軟件,實現(xiàn)路燈信息監(jiān)控。

經(jīng)授權(quán)的監(jiān)控點均可以使用本系統(tǒng):

1、監(jiān)控點必須使用移動統(tǒng)一的APN卡,用戶使用本卡只能用于與路燈監(jiān)控中心通信。

2、終端設(shè)備使用成都眾山科技有限公司提供的GPRS移動數(shù)據(jù)通信終端。

3、用戶登記:符合市政管理部門的規(guī)定。

產(chǎn)品特性

系統(tǒng)采用ZSD3120 GPRS DTU無線透明數(shù)據(jù)傳輸終端。產(chǎn)品基于中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò),具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點,提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機系統(tǒng)、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數(shù)據(jù)集中器等連接,具有遠程診斷、測試、監(jiān)管功能,滿足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠端站點之間的數(shù)據(jù)采集和控制。

1、內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧,針對GPRS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

2、提供GPRS無線數(shù)據(jù)雙向傳輸功能

3、提供RS232/RS485/RS422接口

4、符合ETSI GSM Phase 2+標準

5、支持自動心跳,保持永久在線

6、透明數(shù)據(jù)傳輸:為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供雙向100K大容量數(shù)據(jù)緩沖區(qū),支持大數(shù)據(jù)包傳輸

7、自動撥號連接:DTU上電自動撥號上網(wǎng)、連接網(wǎng)絡(luò),支持用戶端發(fā)起命令連接或遠程喚醒連接

8、提供短信通道,內(nèi)置Unicode國際編碼轉(zhuǎn)換表

9、支持遠程短信/電話喚醒

10、實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)連接情況,掉線自動重撥功能

11、支持中心為固定IP或動態(tài)域名

12、心跳報告時間間隔用戶可設(shè)定

13、支持點對點、點對多點、多點對多點對等 數(shù)據(jù)傳輸

14、支持APN數(shù)據(jù)專網(wǎng)業(yè)務(wù)

15、安裝靈活、使用方便、可靠

16、支持多數(shù)據(jù)中心,自動切換

17、適應(yīng)低溫和高溫工作環(huán)境

18、EMC抗干擾設(shè)計,適合電磁惡劣環(huán)境應(yīng)用

19、復(fù)合式看門狗技術(shù),永不當(dāng)機

20、整機低功耗技術(shù),在線待機電流<20mA

安全措施

本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán),網(wǎng)絡(luò)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、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時不間斷運行,即使出現(xiàn)硬件和軟件故障,系統(tǒng)也不能中斷運行。

數(shù)據(jù)中心可通過公網(wǎng)接入,或者到移動專網(wǎng)接入,采用公網(wǎng)接入方式成本比較低,企業(yè)不用租用專線,而使用數(shù)據(jù)專線接入時,GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備要經(jīng)過Radius服務(wù)器的認證, 整個數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

1、APN數(shù)據(jù)專網(wǎng)模式:企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中配置APN服務(wù)器,移動終端使用APN數(shù)據(jù)專網(wǎng),由于采用數(shù)據(jù)專網(wǎng),服務(wù)器與公網(wǎng)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(quán),在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對SIM卡號和APN進行綁定,劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍,只有屬于指定行業(yè)的SIM卡手機號才能訪問專用APN,移動終端與數(shù)據(jù)中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)傳設(shè)備單獨配置 DTU ID號和密碼,通過數(shù)據(jù)中心在其登陸時進行應(yīng)用層認證,其他沒有數(shù)據(jù)中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設(shè)備將無法登錄進入系統(tǒng),系統(tǒng)的安全性進一步增強。

4、數(shù)據(jù)加密:可對整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護。

5、網(wǎng)絡(luò)接入安全鑒定機制:采用防火墻軟件,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)和安全防范功能,保障系統(tǒng)安全。

系統(tǒng)投運后可以隨時發(fā)現(xiàn)路燈運行中出現(xiàn)的問題,隨時處理,提高亮燈率。

2、節(jié)約能源,減少電費支出

在系統(tǒng)投入使用后,可在深夜行人稀少和交通量減少的情況下,執(zhí)行"隔一亮一"或"隔二亮一"的照明方式,既給夜間出行的行人帶來主便又能節(jié)約大量的電費支出。在實現(xiàn)單控后,由于隔盞關(guān)燈進行控制一般是通過敷設(shè)雙線電纜實現(xiàn)的,最少還能節(jié)約50%的電纜成本及其施工費用。這對現(xiàn)有系統(tǒng)的改造十分方便,無須敷設(shè)額外線纜。

3、延長燈具壽命

采用路燈智能控制終端智能調(diào)壓方式節(jié)能運行后,可保持每盞燈電壓相對穩(wěn)定,尤其是在后半夜電壓升高的情況下。據(jù)測試,正常電壓(220V)情況下,鈉燈電壓為100V,電壓升高后(230V-240V),鈉燈電壓可升至120V-150V;正常電壓環(huán)境下降壓節(jié)能運行后,鈉燈電壓一般為85V,電壓升高環(huán)境下,鈉燈電壓可保持在100V左右。從理論和實際使用環(huán)境,采用調(diào)壓控制節(jié)能可以延長路燈使用壽命。因此,調(diào)節(jié)電壓方式具有雙重節(jié)能的效果。

4、節(jié)約人力、物力,提高管理水平

由于可實時監(jiān)控每盞路燈、每個路段及亮化工程點工作狀態(tài),計算機可以及時對故障進行匯總,寫入數(shù)據(jù)庫,以便次日進行維修;利用動態(tài)實時模擬顯示屏,監(jiān)視全市路燈,值班員在中央控制室就可以概覽路燈現(xiàn)場運行情況,從而減少巡燈的維護成本和減輕巡檢人員工作強度,大大提高工作效率。另外,在惡劣天氣時,根據(jù)各路燈控制智能終端采集的數(shù)據(jù)情況加以分析,采取相應(yīng)緊急措施,避免重大交通事故的發(fā)生。

2、電容限流法。