CN102148872A - Cdma无线路灯监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种CDMA无线路灯监控系统，包括附复数个远端路灯测控终端、无线通讯网络平台以及复数个用于远程监控远端路灯测控终端的监控平台和实时保存各个监测点采集来的实时数据的管理服务器，无线通讯网络平台上安装有CDMA网络平台和连接CDMA网络平台的互联网接入服务平台，管理服务器与互联网接入服务平台通过有线网络相连接；监控平台通过CDMA网络平台与远端路灯测控终端进行数据通信。本发明通过CDMA无线网络通讯，实现对远端路灯测控终实时监控，当设备发生故障时，可及时了解故障的地点和状态，并及时进行修复，缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，减少人力和降低维护成本，具有系统容量大、节约能源通信实时、高效，无线控制，信息管理开放的优点。

Description

CDMA无线路灯监控系统

技术领域

本发明涉及的是无线网络通讯技术领域；具体涉及的是一种CDMA无线路灯监控系统。

背景技术

随着社会文明的不断发展，路灯已不再局限于街道照明，而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。因此，现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求，这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。这两年，随着路灯照明控制的实时实现，其实质就是实现物联网服务，物联网是信息化的发展趋势之一，即无线通信与互联网结合，使物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能，可有效提高管理的效率和资源使用的效率。但是目前的路灯控制系统多采用传统方式，主要存在以下问题：

1、控制方法原始。现行的控制方法以分散时控为主，在现场的控制箱内安装时控开关来控制路灯的开关。这种方法既不能及时调整开/关灯的时间，也无法及时反映照明设施的运行情况。

2、应急处理乏力。当遇到暴雨、暴雪等极端天气情况时，只能临时派出大量的人员到现场手动操作照明控制箱，因此无法满足对突发情况的应急的要求

3、设备维护滞后。随着城市规模发展，控制范围越来越大，现行人工巡查的方法无法及时反映照明设施的运行情况。只有等待巡视人员到达现场，或者市民的电话反映，才能发现设备故障。难以做到及时维修，致使维修工作变得十分被动。

4、管理手段缺乏。由于缺少信息化的管理手段，管理人员很难做到对现有设备的运营情况及时全面的掌握，对生产工作的分析决策也缺乏依据。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种系统容量大，应急能力强，维修成本低和通信实时、高效、节能的CDMA无线路灯监控系统，灵活的控制手段，实现节能的效果，可应对一些重要场合和特殊天气对即时开关景灯的要求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，其包括附复数个远端路灯测控终端、无线通讯网络平台以及复数个用于远程监控远端路灯测控终端的监控平台和实时保存各个监测点采集来的实时数据的管理服务器，在所述无线通讯网络平台上安装有CDMA网络平台和连接CDMA网络平台的互联网接入服务平台，所述管理服务器与互联网接入服务平台通过有线网络相连接，该互联网接入服务平台，通过CDMA网络平台的无线网络传输数据；所述监控平台通过CDMA网络平台与远端路灯测控终端进行数据通信，该无线通讯网络平台采用(UDP)网络传输协议，可监控设备的数量不受限制，可以多达数千个。

进一步的，所述监控平台包括无线移动监控端和固定式监控端，该无线移动监控端内安装有通过远程监控远端路灯测控终端的控制中心系统软件，所述固定式监控端通过有线网络连接互联网接入服务平台，所述控制中心系统软件通过无线网络与CDMA网络平台相通信，再通过CDMA网络平台的CDMA无线网络与远端路灯测控终端进行数据通信，达到远程监控的目的。

进一步的，所述的互联网接入服务平台包括互联网接入设备和系统服务器，所述固定式监控终端包括管理计算机终端、大屏幕系统和打印输出设备；所述大屏幕系统和打印输出设备均与管理计算机终端相连接，所述互联网接入设备连接管理计算机终端。

进一步的，所述远端路灯测控终端(RTU)包括灯光控制器、控制显示器和用于接收或发送通讯信息的无线数据传输单元。

作为优选，所述互联网接入服务平台采用局域网方式，将各计算机联网，并采用客户机/服务器(C/S)相结合的组网方案，支持远程查询和访问。服务器采用Windows 2000 Server中文版操作系统；客户机应用软件操作系统均为中文Windows XP，采用视窗化语言进行设计，支持浏览器/服务器查询模式。

本系统是将路灯等不同灯型的监控和数据采集及处理融于一体，通过群控或组控实现对不同灯型的控制；运行时会将所有数据存储在管理服务器上；随着今后的网络扩展，在网上新增的其它计算机上均可以根据要求进行浏览、查询和打印。

本发明通过设置无线移动监控端和CDMA网络平台进行实时的遥测、遥信、遥控对全市各处全夜灯，半夜灯和景观灯进行有效的管理和维护，并通过灵活时间控制策略，实现节能减排的效果，也可以通过即时控制手段应对一些重要场合和特殊天气对即时开关灯的要求；同时可通过遥测手段及时监测并发现设备故障，及时进行维护和管理，提高亮灯率，满足人民群众出行的要求，可以极大地减少对路灯照明管理部门的投诉，其具有以下优点：

1)、系统容量大：CDMA无线路灯监控系统通过CDMA无线网络进行数据通信，采用UDP网络传输协议，可监控设备的数量不受限制，可以多达数千个。

2)、节约能源，改善环境。系统提高了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，并提高了电网设备和灯具寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。

3)、控制面积大。路灯控制设备在辖区范围内，只要有无线CDMA网络覆盖的地方都可以控制，不受距离和位置的限制。

4)、信息管理开放。系统采用C/S和B/S相结合的设计体系，实现信息系统共享，提高了用户对系统信息管理的效率。

5)、通信实时、高效，无线控制，减少人力和维护成本。无论控制设备的距离远近，控制命令或设备报警信息都能在数秒内完成传输；即使设备当前不在线，用户的控制命令都能准确送达，无需重复发送控制命令；系统并可以进行远程控制开关灯的时间，提高了开关灯时间的精准度；并对测量路灯相关设备参数，对异常情况进行判断和告警，提高了客户的响应时间，及时进行故障处理。当设备发生故障时，调度人员通过无线移动监控端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，减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本；在已经知道了故障的地点和情况，可以缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本实施例提供的是一种通信实时、高效，无线控制，减少人力和维护成本的CDMA无线路灯监控系统，其通过CDMA无线网络进行数据通信；其包括附复数个远端路灯测控终端、无线通讯网络平台以及复数个用于远程监控远端路灯测控终端的监控平台和实时保存各个监测点采集来的实时数据的管理服务器，在无线通讯网络平台上安装有CDMA网络平台和连接CDMA网络平台的互联网接入服务平台，该管理服务器与互联网接入服务平台通过有线网络相连接，该互联网接入服务平台，通过CDMA网络平台的无线网络传输数据；所述监控平台通过CDMA网络平台与远端路灯测控终端进行数据通信，该无线通讯网络平台采用(UDP)网络传输协议，可监控设备的数量不受限制，可以多达数千个。

本实施例中，该CDMA无线路灯系统，其中包括软件部分和硬件部分，具体是由照明监控管理系统软件、硬件运行环境和远端路灯测控终端几大部分组成。该照明监控管理系统软件包括：控制中心系统软件、设备管理系统、通信转发服务和管理数据库。该控制中心系统软件和设备管理系统均安装监控平台上，拥有实时远程监控和管理远端路灯测控终端。在所述管理数据库安装在管理服务器中，该管理数据库保存的是各个监测占点采集上来的实时数据，其数据在每次系统扫描周期之后被刷新一次，在实时数据库中可以保存模拟量、数字量、脉冲累计量、控制量、计算量、设定点控制输出等多种类型的点。该系统实时采集各种现场信号，采集数据后，立即进行数据处理。

在系统中除大量的实测点外，还有大量的计算点，设置有计算子系统，该计算子系统是在线方式下需完成所有计算任务的综合，在系统启动时启动，按照数据变化及规定的周期、时段不断的处理计算点。

值得一提的是，本实施例的监控平台包括无线移动监控端和固定式监控端，该无线移动监控端内安装有通过远程监控远端路灯测控终端的控制中心系统软件，固定式监控端通过有线网络连接互联网接入服务平台，所述控制中心系统软件通过无线网络与CDMA网络平台相通信，再通过CDMA网络平台的CDMA无线网络与远端路灯测控终端进行数据通信，达到远程监控的目的。

上述硬件运行环境包括：互联网接入设备、系统服务器、管理计算机终端、大屏幕系统和打印输出设备。其中，互联网接入设备和系统服务器安装在上，该互联网接入服务平台采用局域网方式，将各计算机联网，并采用客户机/服务器(C/S)相结合的组网方案，支持远程查询和访问。服务器采用Windows 2000Server中文版操作系统；客户机应用软件操作系统均为中文Windows XP，采用视窗化语言进行设计，支持浏览器/服务器查询模式。管理计算机终端、大屏幕系统和打印输出设备安装在固定式监控终端上；大屏幕系统和打印输出设备均与管理计算机终端相连接，所述互联网接入设备连接管理计算机终端。

值得注意的是，远端路灯测控终端包括：灯光控制器、控制显示器和无线数据传输单元。其中，远端路灯测控终端(RTU)的主控板选用工业级芯片，允许在-40℃～+80℃的环境温度下的连续运行；关键芯片采用美国最新表面贴装芯片，通过数字信号处理(DSP)技术，实现交流采样算法采测交流电压交流电流量，交流电流、电压采集精度优于0.5％；印制板焊接采用波峰焊技术消除了人工焊接的漏焊和虚焊；现场开箱率达到100％，平均无故障时间达到10万小时。

本实施列中，固定式监控终端采用的是计算机监控，无线移动监控端采用的移动手机监控，在该移动手机内安装控制中心系统软件，通过移动手机的无线网络与CDMA网络平台相通信，再通过CDMA网络平台的CDMA无线网络与远端路灯测控终端进行数据通信，达到远程监控路灯的目的；并且可以进行远程控制开关灯的时间，提高了开关灯时间的精准度；对测量路灯相关设备参数，对异常情况进行判断和告警，提高了客户的响应时间，及时进行故障处理。

当设备发生故障时，调度人员通过CDMA网络平台和无线移动监控端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，少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本；在已经知道了故障的地点和情况，可以缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本。

经实际验证，本系统的主要性能指标如下：

■系统容量：1个主站，1万个监控点。

主控中心：1个；分控中心：32个；监控终端：1个

■数据采集精度：遥信正确率：≥99.5％

遥测合格率：≥99.5％

遥测综合误差：≤0.5％

■控制准确度：

遥控命令100％执行，100％不误动。遥信100％不误报。

开关控制响应时间：≤3S

另外，本发明可具备以下系统功能：

(1)采用时控法控制方式进行照明控制，实现预约控制和分时控制。

(2)路灯的开关灯可以自动和手动遥控，实现实时控制和点对点控制；可远程设置开/关灯时间表，对控制器内实时时钟进行准确校时。

(3)按路段对设备进行分组，从而实现分组控制。

(4)自动巡测、手动巡测和选测(三相电压、12路电流、有功功率、无功功率、功率因数及各种数字状态量等数据量的采集)。

(5)多种报警处理。报警内容包括：白天亮灯、晚上熄灯，远程控制器过热，配电箱门开关不正常打开，电压、电流越限和供电线路停电等故障。

(6)自动计算亮灯率。能根据电压、电流、功率因子的变化自动进行亮灯率估算。

(7)远程查询打印功能。根据年、月、日统计数据进行查询，显示的数据均可打印。

(8)实现路灯监控的“三遥”功能，实现自动、手动遥控全夜灯、半夜灯、景观灯的开灯和关灯。实现自动、手动巡测、选测控制箱电压、电流、有功功率、功率因数和接触器状态等参数。

本实施例的监控中心软系统具有以下特点：

■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。

■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。

■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：

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。

本实施例通过实际运行得到的对照表如表1所示：

表1

从表1中可以看出，本发明提高了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，并提高了电网设备和灯具寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。而且具有以下经济效益：

1)、无线控制，减少人力。本发明可以进行远程控制开关灯的时间，提高了开关灯时间的精准度；并对测量路灯相关设备参数，对异常情况进行判断和告警，提高了客户的响应时间，及时进行故障处理。

2)、节约能源，改善环境。系统提高了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，并提高了电网设备和灯具寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。

3)、防盗报警。在照明控制箱门处加装箱门开关，外人非法打开箱门时能自动向平台报警，保证设施的安全。

4)、系统将“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”，减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本。在已经知道了故障的地点和情况，可以缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本。

基于上述，本发明通过设置无线移动监控端和固定式监控端，并通过CDMA无线网络通讯，实现对远端路灯测控终实时监控，当设备发生故障时，可及时了解故障的地点和状态，并及时进行修复，缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本，极大地减少对照明管理部门的投诉，从而进一步提高城市的形象；而且本发明通过管理服务器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。并通过灵活的控制手段，实现节能的效果，应对一些重要场合和特殊天气对即时开关景灯的要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.  CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，其包括附复数个远端路灯测控终端、无线通讯网络平台以及复数个用于远程监控远端路灯测控终端的监控平台和实时保存各个监测点采集来的实时数据的管理服务器，在所述无线通讯网络平台上安装有CDMA网络平台和连接CDMA网络平台的互联网接入服务平台，所述管理服务器与互联网接入服务平台通过有线网络相连接，该互联网接入服务平台通过CDMA网络平台的CDMA无线网络传输数据；所述监控平台通过CDMA网络平台与远端路灯测控终端进行数据通信。

2. 根据权利要求1所述的CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，所述监控平台包括无线移动监控端和固定式监控端，该无线移动监控端内安装有通过远程监控远端路灯测控终端的控制中心系统软件，所述固定式监控端通过有线网络连接互联网接入服务平台，所述控制中心系统软件通过无线网络与CDMA网络平台相通信，再通过CDMA网络平台的CDMA无线网络与远端路灯测控终端进行数据通信。

3. 根据权利要求2所述的CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，所述的互联网接入服务平台包括互联网接入设备和系统服务器，所述固定式监控终端包括管理计算机终端、大屏幕系统和打印输出设备；所述大屏幕系统和打印输出设备均与管理计算机终端相连接，所述互联网接入设备连接管理计算机终端。

4. 根据权利要求1至3任意一项所述的CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，所述远端路灯测控终端包括灯光控制器、控制显示器和用于接收或发送通讯信息的无线数据传输单元。

5. 根据权利要求1至3任意一项所述的CDMA无线路灯监控系统，其特征在于，所述互联网接入服务平台采用局域网方式，将各计算机联网，并采用客户机/服务器相结合的组网方案，支持远程查询和访问。

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