服務熱線
0755-28715621
4G無線網絡路燈監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
解決方案概述：
隨著時代的發(fā)展，城市現代化建設步伐不斷加快，對城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越來越突出，節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來越迫切，越來越高。現在再采用那些傳統(tǒng)的手控、鐘控城市照明系統(tǒng)的方法已不能滿足要求。如何充分利用高科技手段解決上述矛盾也就成為當前照明控制領域一個新的和緊要的課題。城市道路照明自動化控制和智能化管理作為城市現代化的標志之一，它所帶來的經濟和社會效益是十分顯著的，它的推廣和實施也將是市政工程建設中的一項重要內容。
一、概述
隨著時代的發(fā)展，城市現代化建設步伐不斷加快，對城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越來越突出，節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來越迫切，越來越高。現在再采用那些傳統(tǒng)的手控、鐘控城市照明系統(tǒng)的方法已不能滿足要求。如何充分利用高科技手段解決上述矛盾也就成為當前照明控制領域一個新的和緊要的課題。城市道路照明自動化控制和智能化管理作為城市現代化的標志之一，它所帶來的經濟和社會效益是十分顯著的，它的推廣和實施也將是市政工程建設中的一項重要內容。
照明自動監(jiān)控與管理系統(tǒng)能夠靈活開/關燈，隨時了解運行參數，及時發(fā)現故障，將傳統(tǒng)的人工“巡燈”制度改為“值班”制度，極大地提高照明系統(tǒng)的管理效率。系統(tǒng)能將采集到的數據自動進行存儲、統(tǒng)計，并能隨時進行查詢和打印，極大地提高管理水平，同時還能通過全夜燈、半夜燈和智能調壓等手段，降低能耗，提高設備使用壽命，獲得良好的經濟效益。
本系統(tǒng)是由深圳睿德通電子技有限公司自行開發(fā)研制的2G/3G/4G無線傳輸終端(DTU)與路燈智能監(jiān)控器和管理系統(tǒng)，采用先進的計算機通信技術和數字信號處理(DSP) 技術，通過交流采樣的方法，完成現場的電流、電壓以及功率、功率因素等參數的采樣、運算、存儲、顯示，并根據預置參數或調度端的命令自行完成數據的傳送， 并實現對路燈、景觀燈的遠程監(jiān)控，從而實時掌握照明系統(tǒng)運行狀況，快速發(fā)現路燈故障、盜竊等并能主動報警，確保照明系統(tǒng)的可靠運行，提高路燈運行質量。
二、系統(tǒng)框圖
三、終端設備
深圳睿德通電子科技有限公司2G/3G/4G DTU 采用STM32高性能工業(yè)級嵌入式處理器，以實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協(xié)議棧。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，數據終端永遠在線，多種協(xié)議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發(fā)上線以 及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。
產品實物圖（4G DTU）
一、硬件參數
處理器 | STM32 ARM處理器 |
無線模塊 | 工業(yè)級LTE無線4G通信模塊 |
標準及頻段 | 支持FDD-LTE、TDD-LTE、WCDMA、TD-SCDMA 、CDMA、GSM、GNSS全網通頻段 |
理論帶寬 | FDD-LTE：最大上行速率50Mbps，最大下行速率150Mbps TDD-LTE：最大上行速率35Mbps，最大下行速率130Mbps WCDMA：最大上行速率5.76Mbps，最大下行速率42Mbps TD-SCDMA：最大上行速率2.2Mbps，最大下行速率4.2Mbps CDMA：最大上行速率1.8Mbps，最大下行速率3.1Mbps GSM：最大上行速率9.6Kbps，最大下行速率14.4Kbps |
發(fā)射功率 | <23dBm |
接收靈敏度 | <-93dBm |
通信接口 | TTL電平/RS-232/RS-485可選 |
串口波特率 | 300/600/1200/2400/9600/19200/38400/57600/115200/ 默認為115200bps |
串口數據格式 | 數據位：8、9 停止位：1、1.5、2 檢驗位：NONE、ODD、EVEN 可選 |
二、軟件功能
工業(yè)級設計：
1.工業(yè)級CPU：工業(yè)級高性能嵌入式處理，高速緩存數據，加快高速數據訪問速度；帶緩村，高速指令緩存，加強了指令處理速度。
2.工業(yè)級無線模塊：采用工業(yè)級無線模塊，抗干擾強，傳輸穩(wěn)定。
3.實時操作系統(tǒng)：帶內存管理單元，實時性強，功能升級快，系統(tǒng)穩(wěn)定，帶完善TCP/IP協(xié)議棧；
4.強化電路板：PCB采用遵循20H和3W原則，同時公司所有產品電路板都采用生益材質來生產，確保板材的穩(wěn)定可靠。
5.工業(yè)級元器件：整機元器件采用嚴格篩選的工業(yè)級元器件來生產。
6.工業(yè)級電源：寬壓電源設計，電源適應范圍為DC6V~DC32V，內置電源反向保護和過壓過流保護。
穩(wěn)定可靠：
l 采用軟硬件WDT看門狗設計，保證系統(tǒng)穩(wěn)定
l 采用完備的防掉線機制，保證通信終端永遠在線
l 內置15KV ESD保護
l 1.8V/3V SIM/UIM卡接口 內置15KV ESD 保護
l 電源接口內置反相保護和過壓保護
功能強大：
l 支持7模16頻：移動/聯(lián)通/電信 4G、3G 、2G網絡
l 支持RS-232/RS-485/TTL電平串口
l 提供4路GPI/O，支持4路開關量輸入輸出，可定制1路I2C或增加1路RS-485功能
l 智能型數據終端，上電即可進入數據傳輸狀態(tài)
l 支持提供可視化配置界面，方便后臺管理
l 支持同時連接2個數據服務中心
l 支持域名和IP地址訪問
l 支持APN名稱自適應
l 內嵌標準的MQTT協(xié)議棧，支持透明數據傳輸
l 支持串口程序升級和參數配置
l 支持基站定位/北斗/GPS定位
l 支持MQTT/ModBus等常用的通信協(xié)議（可定制）
l 支持設備云端管理
四、路燈監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)是將基于深圳睿德通電子科技有限公司2G/3G/4G的無線傳輸終端(DTU)應用，為城市路燈監(jiān)控中心提供隨時掌握路燈的工作狀態(tài)和故障情況，并可隨心所欲的打開或關閉路燈的功能。 路燈監(jiān)控系統(tǒng)主要是在線路終端配置了4G無線傳輸終端，根據實際情況的不同，4G無線傳輸終端的安裝方案不同。
方案一、是一個4G無線傳輸終端通過低壓電力線管理連接在統(tǒng)一配電變壓器網絡內的多個監(jiān)控器，從而實現一個4G無線傳輸終端負責多個路燈或照明設備的監(jiān)控和管理數據的傳輸；
方案二、是每個路燈都裝有一個監(jiān)控器和4G無線傳輸終端，可以做到監(jiān)控與管理每一個路燈。通過監(jiān)控器，系統(tǒng)能自動監(jiān)測到跳閘、斷路、電壓異常、供電故障、開關燈控制異常等突發(fā)事件，并通過無線傳輸終端及時將告警數據上傳到監(jiān)控中心，以供監(jiān)控中心值班人員及時了解情況，做出處理。
對于路燈管理部門來說，基于4G無線傳輸終端的路燈監(jiān)控系統(tǒng)只需在原有路燈線路上增加4G無線傳輸終端（由4G無線傳輸終端將路燈的實時信息發(fā)送給監(jiān)控中心，并接受來自監(jiān)控中心發(fā)來的調度指令）；并且在監(jiān)控中心增加4G無線傳輸終端接口功能同時以專線方式將監(jiān)控中心與 4G核心網連接即可。
該系統(tǒng)主要特點如下：
A、經濟性：建設成本少，路燈監(jiān)控中心與路燈之間是通過4G網絡進行連接，可以大大節(jié)省布線的成本，前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低，易于規(guī)劃。
B、實時性：由于4G具有永遠在線的特點，能夠實時的將路燈的變化信息傳送給監(jiān)控中心，便于工作人員及時監(jiān)控路燈的狀態(tài)并進行調度安排。
C、靈活性：由于減少了固定的傳輸線路，路燈的位置設定比較靈活；另一方面由于4G無線傳輸終端的安裝位置的不同，4G無線傳輸終端可以負責單個、幾個或者一路路燈的數據傳輸，統(tǒng)籌安排比較靈活。
五、系統(tǒng)的優(yōu)勢
1、提高亮燈率 系統(tǒng)投運后可以隨時發(fā)現路燈運行中出現的問題，隨時處理，提高亮燈率。
2、節(jié)約能源，減少電費支出 在系統(tǒng)投入使用后，可在深夜行人稀少和交通量減少的情況下，執(zhí)行“隔一亮一”或“隔二亮一”的照明方式，既給夜間出行的行人帶來主便又能節(jié)約大量的電費支出。在實現單控后，由于隔盞關燈進行控制一般是通過敷設雙線電纜實現的，現在最少還能節(jié)約50%的電纜成本及其施工費用。這對現有系統(tǒng)的改造十分方便，無須敷設額外線纜。
3、延長燈具壽命，采用路燈智能控制終端智能調壓方式節(jié)能運行后，可保持每盞燈電壓相對穩(wěn)定，尤其是在后半夜電壓升高的情況下。據測試， 正常電壓（220V）情況下，鈉燈電壓為100V，電壓升高后（230V-240V），鈉燈電壓可升至120V-150V；正常電壓環(huán)境下降壓節(jié)能運行 后，鈉燈電壓一般為85V，電壓升高環(huán)境下，鈉燈電壓可保持在100V左右。從理論和實際使用環(huán)境，采用調壓控制節(jié)能可以延長路燈使用壽命。因此，調節(jié)電 壓方式具有雙重節(jié)能的效果。
4、節(jié)約人力、物力，提高管理水平，由于可實時監(jiān)控每盞路燈、每個路段及亮化工程點工作狀態(tài)，計算機可以及時對故障進行匯總，寫入數據庫，以便次日進行維修；利用動態(tài)實時模擬顯示屏，監(jiān)視全市路燈，值班員在中央控制室就可以概覽路燈現場運行情況，從而減少巡燈的維護成本和減輕巡檢人員工作強度，大大提高工作效率。另外，在惡劣天氣時，根據各路燈控制智能終端采集的數據情況加以分析，采取相應緊急措施，避免重大交通事故的發(fā)生。