CN205305194U - 路灯自动化监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种路灯自动化监控系统，包括数据采集单元、终端监控器、开关控制单元、数据传输单元、中心控制服务器、数据分析单元、报警单元和显示单元，以及多个分别设置在路灯灯杆上且储存有路灯基本信息的二维码标识牌，所述数据采集单元、终端监控器、开关控制单元设置分布于监控范围内的每一路路灯的箱变内；该路灯自动化监控系统终端控制器与数据采集单元分开独立设计，一个终端控制器可以连接单个或多个数据采集模块，提高了安装部署的灵活性，降低建设成本并根据特殊天气、重大节日、道路等级和区域亮度等灵活配置控制各种场景，另外系统与地理信息平台结合，实现快速准确定位故障位置和随时随地通过移动终端监控路灯整体运行情况。

Description

路灯自动化监控系统

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种路灯自动化监控系统。

背景技术

随着城市的发展，城市亮化标准不断提升，城市路灯管理却严重滞后，主要表现在：一是路灯灯头经常损坏，靠夜巡或市民上报不能及时维修更换，影响使用；二是现有路灯控制方式不能满足特殊天气或群众性重大节日的需要；三是不利用节能减排，不能实现隔一亮一、隔二亮一等特殊的亮灯方式。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期研究，提出了很多解决方案。例如，已公开专利CN102438354A公开了一种路灯监控系统的方案，该方法包括：设置移动中间件与一个或多个路灯三遥设备的对应关系；路灯三遥设备通过专用数据通道将监控结果发送给对应的移动中间件；移动中间件将接受到的监控结果发送给移动终端。该发明还有相应的路灯监控系统，这样就可以在路灯监控中心看到各个路灯的运行情况，从而可以对路灯设备进行控制，大大降低路灯监控的繁琐性，为业务带来很大的方便。但是该方案虽然在一定程度上解决了现有技术存在的部分问题，如无需人工对路灯的开工、部分路灯故障不能立即发现等，且该方案结构复杂，稳定性差，成本高，监控效果差，无法对故障路灯快速定位的问题

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实现路灯定时开关、路灯的部分开关、故障检测、缺相报警、数据采集、远程监控和故障定位等功能的路灯自动化监控系统。

为此，本实用新型技术方案如下：

包括数据采集单元、终端监控器、开关控制单元、数据传输单元、中心控制服务器、数据分析单元、报警单元和显示单元，所述数据采集单元、终端监控器、开关控制单元设置分布于监控范围内的每一路路灯的箱变内；其中，

所述数据采集单元包括三相电压采集模块、三相电流采集模块、功率因数采集模块、三相有功功率采集模块、三相无功功率采集模块、GPRS信号值采集模块、多个支路电流采集模块和与各采集模块连接的模数转换模块；所述数据采集单元与所述终端监控器连接，通过模数转换模块将采集到的参量转换为数字信号后发送给所述终端控制器；所述终端控制器包括微处理器，用于通过数据传输单元将接收的各采集模块数据传输给所述中心控制服务器和接收并传送由所述中心控制服务器向开关控制单元发出的控制信号；所述开关控制单元与箱变内开关、接触器或智能开关连接，通过所述终端控制器内的微处理器发出的控制信号，实现路灯的开/关控制；

所述数据传输单元包括设置在每一个箱变内的GPRS传输模块，所述GPRS传输模块与所述终端控制器内的微处理器连接，分别向所述数据分析单元和中心控制服务器传输数据；所述中心控制服务器和与所述数据分析单元连接的报警单元与所述显示单元连接；所述中心控制服务器用于存储采集到的各项数据和传送通过显示单元发出的控制指令；所述数据分析单元用于判断各采集模块采集到的各项数据是否满足预设条件；所述报警单元用于在所述数据分析单元的判断结果为是时发出警报信号；所述显示单元根据所述中心控制服务器存储的数据和报警单元发出的警报信号通过仿真画面显示位于监控系统内的全部路灯信息。

优选地，该路灯自动化监控系统还包括多个储存有路灯基本信息的二维码标识牌，多个所述二维码标识牌分别设置在处于系统控制内的路灯灯杆上。

与现有技术相比，该路灯自动化监控系统采用终端监控器与数据采集单元分开独立设计，一个终端监控器可以连接单个或多个数据采集单元，提高了安装部署的灵活性，降低建设成本并能够根据特殊天气、重大节日、道路等级和区域亮度等进行灵活设置以控制各种场景下路灯照明情况，另外该系统与地理信息平台结合，实现快速准确定位故障位置和随时随地通过移动终端监控路灯整体运行情况，极大方便了维修人员，同时该系统还提供了多种预警模式，有助于管理人员提前采取应对措施。

附图说明

图1为本实用新型的路灯自动化监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型的路灯自动化监控系统的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1～2，该路灯自动化监控系统，包括数据采集单元、终端监控器、开关控制单元、数据传输单元、中心控制服务器、数据分析单元、报警单元和显示单元，具体地，在路灯监控范围内的每一路路灯箱变内均设置有实现不同数据采集功能的数据采集单元、终端监控器和开关控制单元，所述数据采集单元的个数与灯监控范围内的箱变个数一致，所述终端监控器的个数与数据采集单元的个数相适应，一个终端监控器可以连接单个或多个数据采集模块，提高了安装部署的灵活性,根据不同负载控制要求分别对终端监控器进行定制，便于不同场景下普通模式、节假日模式、周末模式或自动跟随日出日落模式等的控制，根据特殊天气、重大节日、道路等级和区域亮度对开关控制单元实时控制进行照明，节约能源，延长灯具使用受命；

所述数据采集单元包括三相电压采集模块、三相电流采集模块、功率因数采集模块、三相有功功率采集模块、三相无功功率采集模块、GPRS信号值采集模块、多个支路电流采集模块和与各采集模块连接的模数转换模块；供电电源为三相供电电源，在三相电流采集模块和多个支路电流采集模块设置时，同时设置高精度电流互感器来配合电流采集；

其中，三相电压采集模块使箱体停电或任何一相电压跳开后，管理者可以立即收到报警并及时到现场进行维护；三相电流采集模块使每一相电流出现异常越限状况后，管理者能够接收到报警并及时到现场进行维护，也可以根据采集数据信息对开关灯的状态进行准确判断；功率因数采集模块可以使管理人员能够对灯具的效率及现场的情况进行直观了解，并及时对效率低的控制点进行灯具或线缆等情况的改造；三相有功功率采集模块使管理人员能够对灯具的效率及现场的情况进行直观的了解，并及时对效率低的控制点进行灯具或线缆等情况的改造；三相无功功率采集模块使管理人员能够对灯具的效率及现场的情况进行直观的了解，并及时对效率低的控制点进行灯具或线缆等情况的改造；通过所述GPRS信号值采集模块系统能够对每个控制点现场的GRPS信号值进行采集并且显示在平台软件上，以判断该控制点设备上线的稳定性。若GPRS信号值过低可能导致设备上线不稳定，管理人员可以根据这种情况提前请移动公司对该情况进行改善；设置在每个之路电路上的所述支路电流采集模块使得当路灯发生故障时能够对情况进行细化判断，即能够实现路灯配电箱每个支路出线的电流检测，并能对每个支路异常情况进行报警。将路灯异常情况的报警进行了细化，极大的提高故障报警的准确率；

所述数据采集单元与所述终端监控器连接，通过模数转换模块将采集到的参量转换为数字信号后发送给所述终端控制器，具体地，数据采集单元与所述终端监控器之间、所述终端监控器与所述开关控制单元、所述中心控制服务器与所述显示单元之间、所述数据分析单元与所述报警单元之间、所述报警单元与显示单元之间均通过RS485Modbus协议通讯连接；

所述终端控制器包括微处理器，用于通过数据传输单元将接收的各采集模块数据传输给所述中心控制服务器和接收并传送由所述中心控制服务器向开关控制单元发出的控制信号；

所述开关控制单元与箱变内开关、接触器或智能开关连接，通过所述终端控制器内的微处理器发出的控制信号，实现路灯的开/关控制；

所述数据传输单元包括设置在每一个箱变内的GPRS传输模块，所述GPRS传输模块与所述终端控制器内的微处理器连接，分别向所述数据分析单元和中心控制服务器传输数据；所述中心控制服务器和与所述数据分析单元连接的报警单元连接至所述显示单元；

所述中心控制服务器用于存储采集到的各项数据和传送通过显示单元发出的控制指令；具体地，按照时间标签每隔30s更新并保存一次数据信息，数据存储功能实现对路灯运行的电流、电压、功率等历史数据进行记录汇总形成表格，管理人员能够对这些表格按时间进行查阅并打印，对路灯运行的电流进行记录汇总并形成表格，管理人员能够对这些表格按时间查阅并打印，此外也可对该管理区域的路灯运行情况进行深度挖掘，能够为大数据时代的到来提供可靠的数据基础；

所述数据分析单元用于判断各采集模块采集到的各项数据是否满足预设条件；所述报警单元用于在所述数据分析单元的判断结果为否时发出警报信号；在该技术方案中，当各数据采集模块的检测值到的超过一个预设的范围时发出警报，进一步方便工作人员及时发现故障；数据分析单元将采集得到的数据与地理信息系统结合，实现管理员查询分布在监控系统内的每个路灯在一定周期内的数据平均值、最高值、最低值；可以设定报警规则，通过设定上限、下限做到报警处理机制，当数据在上、下限范围内，属于正常工作，当超出上限或下限时，表示路灯状态异常，应进行处理；

具体来说，通过分析三相电压采集模块的数据采集能够通过对A、B、C三相电压所测得的电压数据是否在在正常工作范围内，判断路灯控制箱体内供电是否正常，路灯是否停电；通过分析三相电流测量采集模块的数据采集能够通过对A相、B相、C相的电流数据是否在在正常工作范围内，用于判断路灯是否正常开关和电流值是否越限(对三相电流根据实际使用情况进行阀值设置，设备能够实时采集当前电流数据并跟阀值进行比对，若超过阀值即为越限，则系统将产生报警；通常超过上限可能为漏电或者偷电，低于下限可能为有灯具未正常开启)；通过分析功率因数采集模块的数据采集能够通过对路灯控制箱的功率因数是否在在正常工作范围内，判断线路供电质量是否符合要求；通过分析三相有功功率采集模块的数据采集能够通过对控制箱内A相、B相、C相的有功功率是否在在正常工作范围内(有功功率占比过低，即无功功率占比过大，会导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导致电能浪费加大)；通过分析三相有功功率采集模块的数据采集能够通过对路灯控制箱A相、B相、C相的无功功率是否在在正常工作范围内(有功功率占比过低，即无功功率占比过大，会导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导致电能浪费加大)；GPRS信号值量采集模块能够通过对系统内每个控制点现场的GRPS信号值进行采集并且显示在平台软件上，以判断该控制点设备上线是否稳定(若GPRS信号值过低可能导致设备上线不稳定，管理人员可以根据这种情况提前请移动公司对该情况进行改善)；支路电流采集模块能够通过对能够实现路灯配电箱每个支路出线的电流检测，并能对每个支路异常情况进行报警。将路灯异常情况的报警进行了细化，极大的提高故障报警的准确率；

当所述数据分析单元对上述数据分析结果的判断结果为否时，所述报警单元发出警报信号并在显示单元上进行显示，便于管理员做出进一步处理；

所述显示单元根据所述中心控制服务器存储的数据和报警单元发出的警报信号通过仿真画面显示位于监控系统内的全部路灯信息；所述显示单元1为设置在中心监控室内的计算机，所述显示单元2～显示单元m为通过WIFI或GPRS连接至监控室计算机的手机或平板电脑，与监控室计算机共享监控系统内的全部路灯信息；设置在监控室内的计算机可以供管理员进行实时监控管理，而手机或平板电脑可以由巡视或维修人员随身携带，以便于掌握路灯实时状态或对路灯进行调节；同时，显示单元设有人机操作界面，管理员和巡视人员通过显示单元操作也可以实现对路灯的控制；

该路灯自动化监控系统还包括多个储存有路灯基本信息的二维码标识牌，所述二维码标识牌分别设置在处于系统控制内的路灯灯杆上。所述二维码标识牌采用防水抗污材质制成，贴在路灯灯杆上，二维码内存储了路灯基本信息，故障维修人员去现场维修时，通过扫描设备上的二维码可以快速获知该设备的型号，生产厂家的相关参数，便于维修更换。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (2)

1.一种路灯自动化监控系统，其特征在于，包括数据采集单元、终端监控器、开关控制单元、数据传输单元、中心控制服务器、数据分析单元、报警单元和显示单元，所述数据采集单元、终端监控器、开关控制单元设置分布于监控范围内的每一路路灯的箱变内；其中，

所述数据采集单元包括三相电压采集模块、三相电流采集模块、功率因数采集模块、三相有功功率采集模块、三相无功功率采集模块、GPRS信号值采集模块、多个支路电流采集模块和与各采集模块连接的模数转换模块；所述数据采集单元与所述终端监控器连接，通过模数转换模块将采集到的参量转换为数字信号后发送给所述终端控制器；所述终端控制器包括微处理器，用于通过数据传输单元将接收的各采集模块数据传输给所述中心控制服务器和接收并传送由所述中心控制服务器向开关控制单元发出的控制信号；所述开关控制单元与箱变内开关、接触器或智能开关连接，通过所述终端控制器内的微处理器发出的控制信号，实现路灯的开/关控制；

所述数据传输单元包括设置在每一个箱变内的GPRS传输模块，所述GPRS传输模块与所述终端控制器内的微处理器连接，分别向所述数据分析单元和中心控制服务器传输数据；所述中心控制服务器和与所述数据分析单元连接的报警单元连接至所述显示单元；所述中心控制服务器用于存储采集到的各项数据和传送通过显示单元发出的控制指令；所述数据分析单元用于判断各采集模块采集到的各项数据是否满足预设条件；所述报警单元用于在所述数据分析单元的判断结果为是时发出警报信号；所述显示单元根据所述中心控制服务器存储的数据和报警单元发出的警报信号通过仿真画面显示位于监控系统内的全部路灯信息。

2.根据权利要求1所述的路灯自动化监控系统，其特征在于，还包括多个储存有路灯基本信息的二维码标识牌，多个所述二维码标识牌分别设置在处于系统控制内的路灯灯杆上。