城市公共照明智能化节能减排改造方案二0一三年三月目录一、项目概况 (4)1.1项目描述 (4)1.1.1项目背景信息 (4)1.1.2项目概述 (5)1.2节能改造目标 (5)二、技术方案 (5)2.1方案概述 (5)2.2系统组成 (5)2.2.1监控中心 (5)2.2.2控制系统软件 (5)2.2.3 集中监控器主机 (5)2.2.4单灯通信模块 (5)2.2.5数字镇流器 (5)2.2.6高光效光源 (5)2.3系统功能 (5)2.3.1遥控功能 (5)2.3.2遥测功能 (5)2.3.3遥讯功能 (5)2.3.4遥视功能 (5)2.3.5遥调功能 (5)2.3.6远程抄表功能 (5)2.3.7 GPS卫星校时 (5)2.3.8数据查询统计打印功能 (5)2.3.9亮灯率统计 (5)2.3.10系统扩容功能 (5)2.3.11远程实时查询功能 (5)2.3.12 GIS地理信息系统功能 (5)2.3.13单灯实时控制功能 (5)2.3.14报警处理功能 (5)三、节能效益分析及系统优势 (5)3.1系统比较优势 (5)3.2项目改造投资预算 (5)3.2.1项目投资设备费： (5)3.2.2安装费 (5)3.2.3系统运营费 (5)3.3投资回收周期 (5)四、系统实施方案 (5)4.1监控中心建设 (5)4.2系统改造施工 (5)4.3项目施工技术支援 (5)五、公司资质 (5)一、项目概况1.1项目描述1.1.1项目背景信息**区是规划建设的“城区面积100平方公里、。
**拥有国家级森林公园、4A级景区野生动物世界、全国乡村旅游示范区，是全国优秀旅游城市。
已建和在建五星级酒店达到4家，旅游接待能力第一。
随着城市的发展，城市照明在城市建设中发挥着重要作用，如何有效地管理好城市路灯设施以及节能减排已成为目前城市管理中的重要任务。
近几年，党和政府密切重视节能减排工作的开展，相继推出了一系列促进节能减排的政策、规范和指导办法，节能减排已成为我国的一项基本国策。
特别是2011年11月推出的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》中，提出了城市绿色照明的发展目标，重点强调在保证照明质量的前提下，达到节能的目的。
目前**主城区共有可实施改造的路灯盏，周边城区共有盏，合计路灯数量为盏，其中250W钠灯数为盏，400W钠灯数为盏，路灯用电电费标准为0.55元/度，全区年路灯电费为万元。
1.1.2项目概述本方案针对**区41个箱变、个控制柜共计盏路灯，整体运用苏州市***照明有限公司“City ES智能化路灯节能系统”对**区城市照明系统进行节能改造。
该方案基于物联网技术的城市照明单灯控制技术和数字镇流器的无缝配合，以移动无线通信（GPRS）网络为城市照明监测控制主干网，以电力载波通信以及Zigbee无线通信为二级子网，从路灯灯杆到照明控制箱、从控制箱到监控管理中心的两级照明监测控制网络，通过灯杆、控制箱、监控管理中心三个层次，对城市照明整体状况进行“点、线、面”实时测控。
基于物联网技术的城市照明单灯控制系统利用将现代通信技术、物联网技术、嵌入式计算机技术、传感器技术融入传统城市照明控制，为智能电网的有机组成部分。
从根本上解决了传统城市照明的路检、单灯控制、信息跟踪等问题，为现代城市照明的根本解决方案，从根本上改变了城市照明全靠人工巡检方式，实现路灯管理自动化。
系统根据交通流量和行人对路灯照明的需要，在满足人们夜晚出行安全的前提下，实现按需照明。
实现路灯的开关灯统一控制和对箱变工作状态数据的采集，以及单灯节能控制。
同时针对照明设施管理中数据不准确、难以查询统计和数据更新慢、滞后等现象，搭建城市照明地理信息系统（GIS）和城市照明设施资源管理平台。
对照明设施的空间信息与控制管理、节能管理等应用关联，进行可视化、精细化管理，提高管理效率，从而达到节能目标、提升照明质量、提高城市亮化及路灯管理和监控效果的目的。
1.2节能改造目标本次**区进行城市照明系统的升级与改造，不仅紧密契合了党中央国务院提出的一系列号召和要求，同时也融合了当今科技发展的主流和趋势。
我们结合**城市特点，提出本方案，即对**区原有钠灯，通过改造来实现单灯控制，搭建智能化平台，实现精细化管理，达到节能率40%—65%的节能目标。
二、技术方案2.1方案概述ECX-P ECX-P单灯拼接处理器ECX-P单灯ECX-P单灯本方案采用国内先进的单灯控制系统，并且预留了视频接口，具有很好的扩展性。
如图所示，系统设计采用三层结构：1.监控中心：构建基础数据库、基础GIS、动态数据服务，实现自动化监控节能管理、安全运营管理、维护调度管理、突发事件处理等功能。
在监控中心用若干计算机和服务器设备建立一个计算机局域网络，通过中国移动GPRS服务，实现远端现场数据、处理和控制，同时通过大屏幕将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示，以供用户进行管理和决策；同时中心还配备光照采集、GPS校时、不间断电源等，保障中心系统稳定可靠地运行。
2.通讯层：路灯监控部分采用GPRS通讯方式实现，告警采用GSM短信息方式发送，授权用户还可以通过Internet网络远程访问系统；3.采集执行层：实现路灯的手/自动采集和控制，实现路灯单灯节能控制及故障安全检测。
2.2系统组成2.2.1监控中心监控中心需要配置1台服务器，2台计算机。
服务器主要用于通信处理和数据存储的功能。
2台计算机作为管理工作站，1台为前台机，专门用来运行监控软件，与服务器通过TCP/IP协议进行通讯，数据交换。
一台为后台机，用于数据备份和管理。
如果系统需要构建管理部门的内部局域网的情况下，可采用服务器和配置若干台工作站的方式运行，分别实现监控、数据处理、管理和远程访问的功能。
设备之间的具体连接如图2.1所示。
图2.1 监控中心设备连接图图2.2监控中心效果图2.2.2控制系统软件软件分为系统支撑软件和应用软件两部分。
系统支撑软件为支持系统硬件平台运行必要的软件环境，包括：服务器操作系统软件以及工作站操作系统软件。
应用软件安装在监控主机，与安装在数据库服务器中的数据库管理软件以C/S方式工作。
服务器采用Windows 2003中文版操作系统和SQL Server 2005数据库平台，与Internet实现连接，实现监控计算机远程访问。
应用软件操作系统均支持中文Windows XP 及Vista，视窗化语言进行设计。
控制系统软件在可视化的环境下以32位模式编制，具有信息处理速度快，可靠性高，升级维护方便等特点，当用户有新的需求时，可在第一时间内完成新功能的扩展，并且支持灵活升级。
服务器软件具有数据库控制管理功能，所有相关配置数据均保存在服务器的系统数据库中，以备应用。
基础地理空间数据库(GIS)负责存储全市域范围内的基础地理数据，包括行政区划、路网、植被、水系、建筑物等信息，条件许可情况下，还包括遥感影像数据。
基础地理空间数据构成城市路灯监控管理的空间基础。
2.2.3 集中监控器主机实现路灯终端的数据采集、监控、控制和路灯线缆的防盗、报警，单灯的控制，是亮灯系统与电缆防盗结合体。
路灯监控一体机把采集的信息和监控到的路灯数据（如电压、电流等）及时可靠地传送到监控中心，并实时对防盗电缆的电压电流检测，是线缆防盗监测技术和通讯技术，单灯技术的完美结合，同时从监控中心接收控制、设置命令，保证指挥中心对路灯进行实时的监控。
热插拔结构，内部没有走线，易于维护,现场诊断故障也方便。
每个插板都有独立的CPU,如果别的部分有故障不会影响关键的功能实现2.2.4单灯通信模块单灯通信模块由于实现了精细化的监控，计算亮灯率将变得绝对的精确，每一盏灯的运行情况都可随时把握，不再会有监视盲区；通信模块可以把镇流器反馈的所有信息传输给集中监控器主机，再上报到监控中心。
建设了单灯监控系统后，地理信息系统将会得到最大化价值的体现，即在城区电子地图基础上进行二次开发，矢量化分层系统，可将开关箱、线缆敷设、变压器、灯杆、光源类型、功率数等，在地理信息系统上进行精确表达，在将原先的图纸录入地理信息系统后，可实现准确的电子图纸，不再需要原先的纸质化图纸，随时更改随时打印。
目前***提供基于电力载波技术和Zigbee无线通信技术的单灯通信模块，针对不同的项目情况，可以灵活使用。
单灯通信模块技术参数1)防水等级：设备防水等级不低于IP65；2)供电电源：15V（DC）电源，由数字镇流器提供；3)工作温度：-25℃～75℃；4)湿度要求：95%RH（+25℃）；5)电流检测范围：交流0～5A，误差小于1%；6)电压检测范围：0～300V，误差小于1%；7)功率检测范围：0～1000W，误差小于1%；8)设备功耗：设备功耗需小于1.5W；9)控制方式：对一个灯杆上的两个灯头分别进行开/关控制、检测，并将数据传回，如有故障主动报警；2.2.4.1电力载波通信模块我方拥有专利技术的电力载波通信技术，由于其不被补偿电容吸收，通讯距离可达到3公里，是目前国内最先进成熟的单灯控制电力载波系统。
2.2.4.2Zigbee通信模块通信模块是依靠无线Zigbee通信协议传输数据，在灯与灯之间接力传递控制信号的先进通信方式，主要对路灯实现开关控制、遥测电流、电压以及故障检测。
通信协议：无线Zigbee，2.4GHz，单灯通信距离：≥200m。
联合组网距离≥2Km2.2.5数字镇流器数字镇流器与传统电感式镇流器相比，自身损耗低，节电效果明显。
光源出现故障时，数字镇流器将发出报警，报警内容主要有：光源故障、输入电压、电流、镇流器工作状态、温度等。
数字镇流器因其数字化的特点，完全适应现代化城市改造的要求，不仅自身效率高，而且可有效延长灯泡寿命50%以上，并且在灯泡工作生命周期内光衰小，有效保障照明效果数字镇流器具有开路、短路、过压、欠压、过流保护，无低频噪声，降低环境噪声。
对供电系统的容量（VA）需求减轻60%以上，且无电网污染。
在通信控制信号故障时，或对于部分偏远路段的路灯，因为成本或公共通信网络信号覆盖等原因造成通信故障时，数字镇流器内置的多种定时调光程序可自动判断并选择对应季节的调光方式，从而达到节能与科学照明的目的。
数字镇流器与传统镇流器对比见下表电网电压超过一定范围时，使用电感镇流器的输出功率将超过灯泡限定值，从而危害灯泡的使用安全；而当电网电压低于一定值时，电感镇流器将无法维持灯泡工作所需电压条件而熄灭。
电感式镇流器的输出功率随工作电压的变化而波动，电网电压上升5%时灯功率上升可达10%。
如实测市电电压在230V，250W 高压钠灯电感镇流器实际消耗功率可达到300W，不仅带来能源浪费，而且损害灯泡，严重降低灯泡寿命。