一、概述 ..................................................................................................... 3 二、功能和特点介绍 ................................................................................ 4 2.1 系统功能........................................................................................... 4 2.2 方案特点........................................................................................... 6 三、方案总体设计..................................................................................... 8 3.1 系统设计思想及原则 ...................................................................... 8 3.1.1 设计思想 ................................................................. 8 3.1.2 设计原则 ................................................................. 8 3.1.3 功能要求 ................................................................. 9 3.2 智能照明控制系统结构 ................................................................10 3.2.1 系统结构图 ............................................................ 10 3.3 系统实现方式与技术指标 ............................................................ 11 3.3.1监控中心....................................................................................... 11 3.3.1.1监控中心硬件组成 .............................................. 11 3.3.1.3监控中心软件 ..................................................... 11 3.3.2智能远程监控终端控制器 ..........................................................12 3.3.2.1 标准及规范 ........................................................ 12 3.3.2.2主要特点 ............................................................. 12 3.3.3智能照明开关 ..............................................................................15 3.3.3.1 功能特点 ............................................................ 15 3.3.3.2 标准规范 ............................................................ 16 3.3.3.3 智能控制开关参数 ............................................. 16 四、主要设备报价...................................................................................18
一、概述
本智能照明控制系统方案按“总体设计,分步实施”的原则,将变电站的照明有效地监控起来,组成自动化的集中的监控系统,通过东莞供电局内部办公网络、计算机控制系统、电力载波通讯, 实现照明遥测、遥控、遥信和管理等功能。
启用照明监控系统,可以对变电站办公、作业、生产的照明实施统一启闭,实现实时监控和管理,确保高效稳定,全天候运行,有效节约电能消耗。
智能照明监控系统以电力线载波通讯为核心,利用电力线载波通讯实现对远端照明回路、照明灯具的控制,系统可以实现远程控制灯具的开关、检测系统用电状况,从而实现高效率、低成本的管理。以电力线载波通讯为核心的智能照明控制系统,具有易实施、免布线等特点,可以节省大量的电费成本和管理成本,系统整体效益非常显著。
东莞XX变电站智能照明设计方案将通过采用功能齐全、性能稳定可靠、人机交互能力强、操作简便、拥有自主知识产权的“智能照明监控管理系统”等软硬件来构建“变电站智能照明监控系统”。方案力求通过本系统的建设,在实现照明节能控制的同时,使东莞XX变电站智能照明的智能化监控管理水平及综合性能达到国内先进水平。
二、功能和特点介绍
2.1 系统功能
序号 1 2 功能 单灯监控 回路控制 控制区域 办公楼 变电站户外照明 控制区域一览表
2.1.1远程实时操控
控制中心设置在集控室,配置监控服务器,监控服务器与变电站智能照明控
制系统设备通过东莞供电局的内部办公网传输信号。
通过安装在主控室和管理照明班组的PC终端安装后台软件,对智能控制系
统所控制的所有灯具进行监控,实现全变电站照明远程智能控制。 变电站内的智能照明控制系统设备采用电力载波传输信号。 在集控室即可对变电站的照明灯具进行如下远程实时操控。
自动遥控─按控制中心设定的开关灯作业程序,自动运行; 手动遥控─在控制中心点击任一开关灯作业程序动作; 对所有设定的全部控制区域进行控制; 对所控区域内的部分区域进行控制;
控制终端上显示每个回路的开关状态及其它重要信息; 控制终端上显示每个单灯的开关状态及其它重要信息。 2.1.2 定时开关灯控制
可根据地理经纬度,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、提高照明质量的目的; 可根据规定的时点开关灯:如12月31日零时,或节庆日特定时段; 周执行方案(可设定以周为单位的任意一天或几天为执行日期); 节日执行方案(可设定若干节日为执行日期); 可设定临时开关灯执行时间。 2.1.3 数据采集、储存、查询和打印功能 当前照明系统的运行电参数; 任意历史时段的运行电参数;
各类数据曲线图表。 2.1.4 现场手动控制功能
在配电箱设置每个回路的手动开关,可根据需要现场手动控制所有外场回路的照明开关。
2.1.5分级权限设置功能
通过微机、集中控制器设置,给各级人员设置相应权限和密码,防止非授权人操作,确保系统安全可靠。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。 2.1.6地理图文显示功能
监控界面采用简易地理图文显示,并可上传变电站楼层图形,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;
能实时直观显示各集中控制器有无开灯回路; 2.1.7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;可动态更换地图,无需重新组建数据库等。
系统所采用的中心数据库、模块化监控终端结构,均能满足变电站照明集中
化管理长期的发展和扩容要求。 2.1.9远程单灯控制
所有照明灯具可手动自动进行单灯开关,以达到低碳、节能效果。 2.1.10单灯故障监测
所有照明灯具可自动监测灯具故障,实现无人值守,故障自动上报。
2.1.11 场景设计
系统可根据不同的应用场景对灯具进行远程智能控制,并可设定不同的场景模式;
1)白天停电,夜间正常情况下可通过预设在集中控制器的计划任务按时间设情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式),也可通过监控中心控制系统软件人工直接选择情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式;3.检修全
亮模式)。
2)白天处于巡检常亮模式,夜间正常情况为无人低功率模式。也可通过监控中心控制系统软件直接选择情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式;3.检修全亮模式)。
3)白天按预设在集中控制器中经纬度时间表灭灯,夜间正常情况为无人低功率模式。可通过监控中心控制系统软件直接选择情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式;3.检修全亮模式)。
4)白天按预设在集中控制器中经纬度时间表灭灯,夜间正常情况为无人低功率模式。可通过监控中心控制系统软件直接选择情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式;3.按分层控制的检修全亮模式)。
5)白天按预设在集中控制器中经纬度时间表灭灯,夜间正常情况为无人低功率模式;巡检时间段切换为巡检常亮模式。可通过监控中心控制系统软件直接选择情景模式(1.无人低功率模式;2.巡检常亮模式)。
6)路灯模式,白天按经纬度时间表灭灯。夜间照明分时间段不同功率输出:22点前正常功率模式;22点至1点半功率模式;1点至5点最低功率模式。可通过监控中心控制系统软件直接选择情景模式(1.正常功率模式;2. 半功率模式;3.最低功率模式)。
(控制界面示意图)
2.2 方案特点
2.2.1集中控制器与照明回路、智能照明开关采用电力载波通信,免布线,施工
简
单。
2.2.2集中控制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。在监控中心发生其他设备故障时以及网络临时故障时,集中控制器可独立执行预设各种任务。
2.2.3系统自带单灯监控功能,可实现单灯控制与故障监测。
2.2.4电力线通讯带有自动路由以及载波侦听协议,有效的保障了系统的稳定性,
降低了误报率。
2.2.5系统采用Lonworks总线式结构,网络内任一节点发生故障不会影响系统
运行。
2.2.6系统设备设计兼容EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1国际标准,并且提
供与其它工控标准(如Modbus等)通信的接口,可为二次开发、产品升级开放接口。
三、方案总体设计
3.1 系统设计思想及原则
3.1.1 设计思想
本系统通过先进的软件和硬件以及通讯系统构成,包括监控调度中心、电力载波技术、集中控制器、智能照明开关构成,选用先进的设备,满足东莞XX变电站智能照明的要求,通过实时的遥控、遥测、遥信、遥调对照明灯具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。
本方案涉及共1个照明配电箱、6个户外照明回路以及75室内智能开关实现以高科技手段为支撑的高水平、高性能,节能、可靠、稳定的绿色照明智能监控系统。 3.1.2 设计原则
★ 技术先进:采用先进的处理、控制、通信配套设备及技术手段。 ★ 高可靠性:软硬件均采用技术成熟,并经过国家认证机构检测的产品。 ★ 可扩展性强:无线化、模块化结构便于扩容和扩展。 ★ 节省投资:系统设备具有高性能价格比。
★ 节省建设时间:采用一体化集中控制器,系统安装方便、调试时间短。 ★ 项目实施简单:采用电力载波技术,免布线快速安装。 ★ 节能、节约:智能控制实现节电节能及节约维修管理资源。 ★ 标准化:所采用的产品均符合国内外通讯、电气标准。
3.1.3 功能要求
序号 区 域 灯具选择 控制需求 单灯控1 办公楼三层 LED灯具 制,可设情景模式。 控制方式及效果 采用智能照明系统实现单灯监控,控制软件发生故障时,集中控制器可按预设计划任务自动执行。系统发生故障时可通过断电上电恢复灯具最大亮度照明(可通过软件远程预设默认值) 采用智能照明系统实现回路控制,控制软2 变电站普通路灯 LED灯具 件发生故障时,集中控制器可按预设计划回路控制 任务自动执行。系统发生故障时可通过断电上电恢复灯具最大亮度照明(可通过软件远程预设默认值)。 9
3.2 智能照明控制系统结构
3.2.1 系统结构图
回路控制系统架构图
单灯监控系统结构图
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瑞斯康智能照明控制系统方案
3.3 系统实现方式与技术指标
3.3.1监控中心
3.3.1.1监控中心硬件组成
总控中心作为照明系统的控制心脏,担负着系统的智能照明系统自动控制和管理任务。监控中心由总控服务器、监控PC终端组成,控制软件分别安装在主控室和管理照明班组的内网PC终端。 3.3.1.3监控中心软件
新力开发的智能照明监控和管理系统,是新力为变电站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。显示模块、开关灯时间管理模块是照明系统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。适应于不同权限的工作人员操作。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,保障亮灯。
监控中心软件特点:
开放性:
系统采用标准协议和接口,和其它的软件模块或硬件设备进行互连互通,降低对设备厂家和软件厂家的依赖,延长系统的有效寿命。
可扩展性和可升级性:
系统能方便地增加或减少测控点,可以自由的升级和扩展。 易维护性:
系统提供方便的调试工具和检查工具,便于工程师进行维护。 可靠性:
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瑞斯康智能照明控制系统方案
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。
3.3.2智能远程监控终端控制器
集中控制器是由新力照明科技股份有限公司设计和生产的集中控制器。它是照明系统中电能信息采集和远程控制的关键设备,安装在中低压配电变压器的低压侧。通过485实现对具有RS485接口电能表的采集和通过电力载波通讯对灯具进行控制。定时或实时的将数据通过TCP/IP、GPRS等通讯方式传回到监控中心。该产品采用ARM核微控器和嵌入式操作系统,在低压电网用电数据采集的实时性、照明控制智能化、安装的方便性、使用环境的广泛性及建立系统的经济性等方面给管理部门提供了现代的手段,使照明控制工作准确、实时、简便。 3.3.2.1 标准及规范
产品符合IEC国际电工委员会相关标准和国家相关标准规定,
具体如下:
◆ IEC61000-6-1-2005 ◆ EN50065 ◆ DL/T645-1997 3.3.2.2主要特点
◆ 集中控制器采用一体化的小型化工业级设计,抗干
扰能力强,工作温度范围宽(主控板达到零下40到85摄氏度),在各种干扰情况下能正常采集各种现场信号,100%的遥信正确率和100%的遥控执行率,保证不能误动。
◆ 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,以确保照明线路的正常运行。
◆ 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,
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瑞斯康智能照明控制系统方案
终端的软硬件设计中采用了多种抗干扰措施。
◆ 对强干扰信号造成的系统复位时采用软硬件自恢复电路处理。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。
◆ 上下行通讯模块化设计,可进行现场更换免设置,使用方便。 ◆ 具有功能强大的组态功能,可以在当地/远方修改产品参数,支持软件在线升级。
◆ 宽电压范围设计使其具有更高的可靠性。
◆ 产品电磁兼容性优良,能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰,且具有较宽的温度适应范围。 3.3.2.3 电气规格
集中控制器电气规格
项目 工作电源特性: 单相交流输入电压 最小值 典型值 最大值 单位 176 220 254 Vac 单相或3相4线制供电 工作频率 电力线载波通信性能: 电力线载波调制方式 电力线载波频率 通信速率 载波信号发送幅度 (峰-峰值) 载波信号接收灵敏度 其他特性: 工作温度范围 工作湿度范围 外形尺寸(长X宽X高) 3.3.2.4 功能简要介绍 数据采集
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备注 47 50 63 Hz BPSK 2.0 132 5500 3.0 4.0 KHz bps V 1欧姆负载时 -80 -60 dBV 0dBV=2.82Vpp -40 5 85 95 °C 不包括GPRS模块 % mm 不冷凝情况下 以实物为准 285 X 175 X 100 瑞斯康智能照明控制系统方案
RS485接口电能表数据采集
产品可以挂接1路多功能电能表,根据设置定时采集、存储电能表各项数据,并在主站召测时发送给主站。 多功能电能表数据采集
产品可以挂接1只具有RS485接口路灯节能设备数据采集,根据设置的时间循环抄收照明设备的实时数据。 数据处理功能。
产品可采集、存储实时数据,并将采集的数据加以保存。 产品按照设定时间上送给监控中心。 参数设置与查询功能
产品具备远程参数设置功能,其集中器参数、具有RS485接口电表参数、路灯控制计划任务等全部可以通过远方主站进行设置和查询。 告警
产品的监测报警系统完善,可以根据告警设置将监测到的异常事件信息上报主站。 数据传输
与监控中心的通讯
接口方式:支持GPRS/TCP\\IP等通讯方式。 与具有RS485接口电能表通讯
接口方式: 无线专用网络或有线专用网络;
有线传输距离: 普通网线小于50m,新型50μm多模光纤传输距离1100m。 无线传输距离: 大于1000m。 与多功能电能表通讯 接口方式: RS485 传输距离: 不大于1000m 通讯速率: 300bps-9600bps
通讯规约: DLT-645多功能电能表通讯规约(默认) 远程控制功能
集中器支持主站命令对路灯进行实行远程控制检测功能。
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瑞斯康智能照明控制系统方案
维护功能
集中器具有软件远程升级功能和短信息维护。 3.3.3智能照明开关
智能照明开关是我司有限公司全力打造的景观照明控制系统中的一个组件,其核心模块采用自主研发的无线通信模块,配合专业的硬件和软件设计,内部集成了ANSI 709.1七层协议、自动路由自适应算法,其出色的物理层性能和自动路由的特点提供了可靠的网络通信性能。以8位微控制器STM8L051F3为核心的照明灯控制器,通过微控制器处理整个单火开关的数据,并接收无线部分发出的工作指令,执行开关220VAC输出,回送监控数据等任务。 3.3.3.1 功能特点
1、超微功耗适用于各种灯具:待机状态下消耗电流小于 60μA,直接替换原机械开关即可控制节能灯、LED灯、日光灯等各种灯具;
2、分流取电,自适应灯具类型:采用多路分流取电设计,可根据灯具的类型自动分配取电电流,保证易受影响的灯具流过最小的暗电流;
3、多级滤波,可抗强电磁干扰:采用多级电源滤波及信号滤波设计,保证了产品在强电磁干扰环境下工作稳定、高效;
4、浪涌抑制,产品安全、可靠:采用高可靠性(可抵御 700V 高压)微功耗开关电源设计和浪涌抑制设计, 可抵御电网波动和一般规模的雷击, 大大提高了产品的安全性和可靠性;
5、无线通信:鉴于智能控制开关传输的数据量并不大,选用433M无线模块可以完成满足数据传输的需求。
6、增加智能管理器节点:智能管理器可管理多个智能控制开关,管理器支持自动组网,路由,及自适应并有数据存储功能。
7、施工简便:由于国内外普通家庭大多为单火线布线,智能控制单火开关按照原普通开关相应的接线替换就可(进线接进线,出线接出线,无需重新布线),智能管理器可直接插在86盒插座,也直接替换86盒插座,二者均不影响原插座使用。
8、模块设计,产品可扩展性强:开关中核心功能采用了模块化设计,产品更新换代只需更换相应模块即可,运维简单。
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瑞斯康智能照明控制系统方案
9、安全检修:开关采取安全检修模式,维护时长按按键开关5秒,开关按键闪烁,此时开关不受后台控制,避免后台误操作,引发安全事故;检修完成后,长按按键开关10秒,开关停止闪烁,开关复位,按键回复后台控制,为避免认为的误锁定操作,开关还设有1-24小时自动复位功能。
3.3.3.2 标准规范
开关类执行标准:GB16915.1/IEC669-1《家用和类似用途固定式电气装
置的开关》
满足IEC61000(GB/T17626)相关标准 符合EN50065国际标准;
尺寸:86mm×86mm×40mm(L×W×H)。
3.3.3.3 智能控制开关参数
参数 符号 数值 单位 备注 16
瑞斯康智能照明控制系统方案
最小值 电压 电源 交流频率 176 - - -30 -40 - 额定值 220 50/60 ≤60UA - 433M -105dBm - - - 10W 120 最大值 264 - 1000 70 80 85 V Hz A W ℃ ℃ % 次 g (1) 待机功耗 负载功率 无线频率 接收与发射灵敏度 工作温度 储存温度 工作湿度 使用寿命 重量 17
瑞斯康智能照明控制系统方案
四、主要设备清单
序号 1 2 3 3 名称 系统服务器 智能控制软件 智能配电箱 集中控制器 智能照明开关 规格型号 LCS-BS ECC3001 单位 套 套 套 套 个 LCM05B 个 个 数量 单价 价格小(含税) 计 生产厂家 联想 产地 深圳 深圳 深圳 深圳 备注 4 合计
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