根据以上的分析,结合目前路灯监控系统的使用要求和下一步的发展趋势,我们进行了广泛的实际交流、技术研讨、现场考察和论证,开发研制成功了新一代的LEAD-2000城市照明监控系统。在设计LEAD-2000照明监控系统时,我们不仅紧扣用户所提的要求,而且在设计上进行了一些相对独特和新颖的探索。
1、结构小巧的分布式设计
我们的监控终端采用分布式结构,由通讯管理单元、控制单元、测量单元、采集单元、电源单元组成,每个单元可独立完成工作,易于扩充,系统最大可支持127个单元,扩展方式可支持1024个单元。结构更加小巧,既可分散安装也可集中安装,在现场很方便,从而可以有效地利用用户原有的配电箱,大大减少了工程的工作量,保护用户投资。
此外,系统采用多CPU方式,任一单元出现问题,不影响其他单元的运行,大大提高了系统的可靠性。多主方式,无损碰撞竞争总线,每个单元都可作为主机主动报警。
2、高可靠性、安全性的硬件设计
系统在硬件设计上突出了以下几个特点:
1)采用最新的电力电子技术,使系统的技术紧跟发展潮流,保证系统相关技术在十年内不会落后,使用的器件不会被淘汰,不会出现由于相关器件的停产,而造成系统无法维护的问题。开发人员具有丰富的经验,可根据用户的需要进行个性化开发,使系统更加贴近用户需要,从而可以满足不同用户的需要。
2)系统可采集每个单元的状态,一旦某个单元出现故障时,其他单元可将该单元的故障信息上传,而不必到开灯时才发现故障,使处理故障的时间大大缩短,检修设备更加方便。
3)系统采用I2C总线,速率可高达400K;采用了高性能的单片机,使每个单元的器件大大减少,减少了系统运行的瓶颈,从而大大提高了系统的可靠性。
4)终端内部具有可断电运行的实时时钟,在FLASH存储器中存有可在线下载的运行时间表,终端既可以按固定存储的时间表自动运行,也可接收主站的*作命令,终端的开关灯*作可以不依赖通信系统自主运行。
5)采用直接交流采样,不用变送器,减少中间环节,测量精度高,结构小巧,采用傅立叶矢量算法计算亮灯率,更真实反应现场路灯的运行情况。系统基于电力系统RTU设计,所有IO及通讯接口采用光电隔离,具有高可靠性和安全性。宽范围工作电源,电源短路保护电路采用无熔断保险设计,故障恢复后可持续工作;宽温度工作范围(-30℃~+70℃)。
3、方便的控制方式
控制单元采用经纬度自动生成开关灯时间表,并可针对每个地区的不同情况进行修正,主站只需将经度、纬度、修正参数下发给分站,分站即可自动生成时间表,避免了主站将全年时间表下发,由于数据量太大,造成丢失数据的问题。控制单元每路可支持自动方式每夜8次开关灯*作,手动控制无限次,每路控制可有不同的时间表使用户运行方式更加多样化。
4、支持多种通讯方式
通讯可支持无线电台、光纤、CDPD、NORTON、GPRSGSM等多种通讯方式。
GPRSGSM通讯方式,采用了特别的处理,既可单独采用GPRS方式,也可单独采用GSM方式,还可以采用GPRSGSM共存的方式,两者可方便的进行切换。采用GPRSGSM方式时,采用锂电池后备,并利用模块控制充放电,在高压失电时后备时间可达48小时。
同时具有远程抄表和单灯控制通讯接口。
5、灵活的组态方式
系统采用在线编程方式,在用户现场提出特殊要求时,不用拆卸设备,不用特殊的工具,即可方便进行现场在线编程,从而可以使系统更加贴近用户。分站支持主站对各种参数进行远程下载,对于系统运行参数的修改不用到现场进行,既可减少安装调试的时间,又可方便运行人员根据实际情况对运行模式作出针对性的修正,大大提高了工作效率。
三、LEAD-2000城市照明监控系统的运行效果 目前,LEAD-2000城市照明监控系统在青岛市城阳区已经稳定运行较长时间,不仅提高了工作效率,降低了运行成本,特别是针对用户提出的100%亮灯率的问题给予了很好解决。
通过LEAD-2000城市照明监控系统的开发,我们总结了一些经验,提出来与同行分享,希望对大家的工作能够有所帮助。
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