都市公共照明智能化

節能減排改造方案

二0一三年三月

目錄

一、項目概況錯誤!未定義書簽。

1.1項目描述..........................................錯誤!未定義書簽。

項目背景信息.................................錯誤!未定義書簽。

項目概述.....................................錯誤!未定義書簽。

1.2節能改造目的.....................................錯誤!未定義書簽。

二、技術方案..........................................錯誤!未定義書簽。

2.1方案概述..........................................錯誤!未定義書簽。

2.2系統構成.........................................錯誤!未定義書簽。

監控中心.....................................錯誤!未定義書簽。

控制系統軟件.................................錯誤!未定義書簽。

2.2.3集中監控器主機.........................錯誤!未定義書簽。

單燈通信模塊.................................錯誤!未定義書簽。

數字鎮流器...................................錯誤!未定義書簽。

高光效光源...................................錯誤!未定義書簽。

2.3系統功能..........................................錯誤!未定義書簽。

遙控功能.....................................錯誤!未定義書簽。

遙測功能.....................................錯誤!未定義書簽。

遙訊功能.....................................錯誤!未定義書簽。

遙視功能.....................................錯誤!未定義書簽。

遙調功能.....................................錯誤!未定義書簽。

遠程抄表功能.................................錯誤!未定義書簽。

2.3.7GPS衛星校時..........................錯誤!未定義書簽。

數據查詢記錄打印功能.........................錯誤!未定義書簽。

亮燈率記錄...................................錯誤!未定義書簽。

系統擴容功能.................................錯誤!未定義書簽。

遠程實時查詢功能.............................錯誤!未定義書簽。

2.3.12GIS地理信息系統功能.................錯誤!未定義書簽。

單燈實時控制功能.............................錯誤!未定義書簽。

報警處理功能.................................錯誤!未定義書簽。

三、節能效益分析及系統優勢...........................錯誤!未定義書簽。

3.1系統比較優勢.....................................錯誤!未定義書簽。

3.2項目改造投資預算.................................錯誤!未定義書簽。

項目投資設備費：............................錯誤!未定義書簽。

安裝費.......................................錯誤!未定義書簽。

系統運行費...................................錯誤!未定義書簽。

3.3投資回收周期.....................................錯誤!未定義書簽。

四、系統實行方案.....................................錯誤!未定義書簽。

4.1監控中心建設......................................錯誤!未定義書簽。

4.2系統改造施工.....................................錯誤!未定義書簽。

4.3項目施工技術支援.................................錯誤!未定義書簽。

五、企業資質..........................................錯誤!未定義書簽。

一、項目概況

1.1項目描述

1.1.1項目背景信息

**區是規劃建設日勺“城區面積100平方公里、。**擁有國家級森

林公園、4A級景區野生動物世界、全國鄉村旅游示范區，是全國優

秀旅游都市。已建和在建五星級酒店到達4家，旅游接待能力第一。

伴隨都市的發展，都市照明在都市建設中發揮著重要作用，怎樣有效

地管理好都市路燈設施以及節能減排已成為目前都市管理中的重要

任務。

近幾年，黨和政府親密重視節能減排工作日勺開展，相繼推出了一

系列增進節能減排F勺政策、規范和指導措施，節能減排已成為我國的

一項基本國策。尤其是2023年11月推出的《“十二五”都市綠色照

明規劃綱要》中，提出了都市綠色照明的發展目的，重點強調在保證

照明質量日勺前提下，到達節能的目日勺。

目前**主城區共有可實行改造日勺路燈盞，周圍城區共有盞,

合計路燈數量為盞，其中250W鈉燈數為盞,400W鈉燈數為盞,

路燈用電電費原則為0.55元/度，全區年路燈電費為萬元。

路燈區塊數量（盞）年電費（萬元）

**城區

周圍城

區

合計

L1.2項目概述

本方案針對**區41個箱變、個控制柜合計盞路燈，整體

運用蘇州市***照明有限企業“CityES智能化路燈節能系統”對**

區都市照明系統進行節能改造。

該方案基于物我網技術的都市照明單燈控制技術和數字鎮流器

的無縫配合，以移動無線通信（GPRS）網絡為都市照明監測控制主干

網，以電力載波通信以及Zigbee無線通信為二級子網，從路燈燈桿

到照明控制箱、從控制箱到監控管理中心的兩級照明監測控制網絡,

通過燈桿、控制箱、監控管理中心三個層次，對都市照明整體狀況進

行“點、線、面”實時測控。

基于物聯網技術的都市照明單燈控制系統運用將現代通信技術、

物聯網技術、嵌入式計算機技術、傳感器技術融入老式都市照明控制,

為智能電網日勺有機構成部分。從主線上處理了老式都市照明日勺路檢、

單燈控制、信息跟蹤等問題，為現代都市照明日勺主線處理方案，從主

線上變化了都市照明全靠人工巡檢方式，實現路燈管理自動化。系統

根據交通流量和行人對路燈照明的需要，在滿足人們夜晚出行安全日勺

前提下，實現按需照明。

實現路燈的開關燈統一控制和對箱變工作狀態數據時采集，以及

單燈節能控制。同步針對照明設施管理中數據不精確、難以查詢記錄

和數據更新慢、滯后等現象，搭建都市照明地理信息系統（GIS）和

都市照明設施資源管理平臺。對照明設施的空間信息與控制管理、節

能管理等應用關聯，進行可視化、精細化管理，提高管理效率，從而

到達節能目的、提高照明質量、提高都市亮化及路燈管理和監控效果

的目嘰

L2節能改造目的

本次**區進行都市照明系統日勺升級與改造，不僅緊密契合了黨中

央國務院提出的一系列號召和規定，同步也融合了當今科技發展的主

流和趨勢。我們結合**都市特點，提出本方案，即對**區原有鈉燈,

通過改造來實現單燈控制，搭建智能化平臺，實現精細化管理，到達

節能率40%—65%的節能目的。

燈

路每年節

功

數量總電費年電費節能省電費

區塊

第

??城（盞）串（元）（萬元）率（萬

區元）

周圍45%

地區

小計：

二、技術方案

2.1方案概述

系統構造圖

現

場

匕0大屏

/工作站組DLP

移

動

接

8a入

光照度讀取

—I

GPS校時系統

報警MODEM

蜀Z|)

接警手機

本方案采用國內先進的單燈控制系統，并且預留了視頻接口，

具有很好的擴展性。如圖所示，系統設計采用三層構造：

1.監控中心：構建基礎數據庫、基礎GIS、動態數據服務，實現

自動化監控節能管理、安全運行管理、維護調度管理、突發事

件處理等功能。在監控中心用若干計算機和服務器設備建立一

種計算機局域網絡，通過中國移動GPRS服務，實現遠端現場

數據、處理知控制，同步通過大屏幕將現場狀況、數據報表、

地理信息數據進行反應和顯示，以供顧客進行管理和決策；同

步中心還配置光照采集、GPS校時、不間斷電源等，保障中心

系統穩定可靠地運行。

2.通訊層：路燈監控部分采用GPRS通訊方式實現，告警采用GSM

短信息方式發送，授權顧客還可以通過Internet網絡遠程訪

問系統；

3.采集執行層：實現路燈的手/自動采集和控制，實現路燈單燈

節能控制及故障安全檢測。

2.2系統構成

2.2.1監控中心

監控中心需要配置1臺服務器，2臺計算機。服務器重要用于通

信處理和數據存儲的功能。2臺計算機作為管理工作站，1臺為前臺

機，專門用來運行監控軟件，與服務器通過TCP/IP協議進行通訊，

數據互換。一臺為后臺機，用于數據備份和管理。

假如系統需要構建管理部門的內部局域網日勺狀況下，可采用服務

器和配置若干臺工作站日勺方式運行，分別實現監控、數據處理、管理

和遠程訪問日勺功能°設備之間的詳細連接如圖2.1所示。

圖2.1監控中心設備連接圖

圖2.2監控中心效果圖

2.2.2控制系統軟件

軟件分為系統支撐軟件和應用軟件兩部分。系統支撐軟件為支持

系統硬件平臺運行必要的軟件環境，包括：服務器操作系統軟件以及

工作站操作系統軟件。

應用軟件安裝在監控主機，與安裝在數據庫服務器中的數據庫管

理軟件以C/S方式工作。服務器采用Windows2023中文版操作系統

和SQLServer2023數據庫平臺，與Internet實現連接，實現監控

計算機遠程訪問。應用軟件操作系統均支持中文WindowsXP及

Vista,視窗化語言進行設計。

控制系統軟件在可視化的環境下以32位模式編制，具有信息處

理速度快，可靠性高，升級維護以便等特點，當顧客有新日勺需求時，

可在第一時間內完畢新功能的擴展，并且支持靈活升級。

服務器軟件具有數據庫控制管理功能，所有有關配置數據均保留

在服務器日勺系統數據庫中，以備應用。

基礎地理空間數據庫(GIS)負責存儲全市域范圍內的基礎地理數

據，包括行政區劃、路網、植被、水系、建筑物等信息，條件許可狀

況下，還包括遙感影像數據。基礎地理空間數據構成都市路燈監控管

理的空間基礎。

2.2.3集中監控器主機

實現路燈終端的數據采集、監控、控制和路燈線纜的防盜、報警,

單燈的控制，是亮燈系統與電纜防盜結合體。路燈監控一體機把采集

的信息和監控到的路燈數據(如電壓、電流等)及時可靠地傳送到監

控中心，并實時對防盜電纜的電壓電流檢測，是線纜防盜監測技術和

通訊技術，單燈技術的完美結合，同步從監控中心接受控制、設置命

令，保證指揮中心對路燈進行實時的監控。

熱插拔構造，內部沒有走線，易于維護，現場診斷故障也以便。

每個插板均有獨立的CPU,假如別的部分有故障不會影響關鍵的功能

實現

2.2.4單燈通信模塊

單燈通信模塊由于實現了精細化的監控，計算亮燈率將變得絕對

的精確，每一盞燈日勺運行狀況都可隨時把握，不再會有監視盲區；通

信模塊可以把鎮流器反饋的所有信息傳播給集中監控器主機，再上報

到監控中心。

建設了單燈監控系統后，地理信息系統將會得到最大化價值的體

現，即在城區電子地圖基礎上進行二次開發，矢量化分層系統，可將

開關箱、線纜敷設、變壓器、燈桿、光源類型、功率數等，在地理信

息系統上進行精確體現，在將原先的圖紙錄入地理信息系統后，可實

現精確的電子圖紙，不再需要原先的紙質化圖紙，隨時更改隨時打印°

目前***提供基于電力載波技術和Zigbee無線通信技術日勺單燈

通信模塊，針對不一樣日勺項目狀況，可以靈活使用。

單燈通信模塊技術參數

1)防水等級：設備防水等級不低于IP65；

2)供電電源：15V(DC)電源，由數字鎮流器提供；

3)工作溫度：-25℃?75℃；

4)濕度規定：95%RII(+25℃)；

5)電流檢測范圍：交流0?5A,誤差不大于1%;

6)電壓檢測范圍：0?300V,誤差不大于1%；

7)功率檢測范圍：0?1000也誤差不大于1%;

8)設備功耗：設備功耗需不大于L5W；

9)控制方式：對一種燈桿上日勺兩個燈頭分別進行開/關控制、

檢測，并將數據傳回，如有故障積極報警；

2.2.4.1電力載波通信模塊

我方擁有專利技術日勺電力載波通信技術，由于其不被賠償電容吸

取，通訊距離可到達3公里，是目前國內最先進成熟的單燈控制電力

載波系統。

2.2.4.2Zigbee通信模塊

通信模塊是依托無線Zigbee通信協議傳播數據，在燈與燈之間

接力傳遞控制信號的先進通信方式，重要對路燈實現開關控制、遙測

電流、電壓以及故障檢測。通信協議：無線Zigbee,2.4GHz,單燈

通信距離：2200nic聯合組網距離22Km

2.2.5數字鎮流器

數字鎮流器與老式電感式鎮流器相比，自身損耗低，節電效果明

顯。光源出現故障時，數字鎮流器將發出報警，報警內容重要有：光

源故障、輸入電壓、電流、鎮流器工作狀態、溫度等。

數字鎮流器因其數字化的特點，完全適應現代化都市改造的規

定，不僅自身效率高，并且可有效延長燈泡壽命50%以上，并且在燈

泡工作生命周期內光衰小，有效保障照明效果

數字鎮流器具有開路、短路、過壓、欠壓、過流保護，無低頻噪

聲，減少環境噪聲。對供電系統的容量(VA)需求減輕60%以上，且

無電網污染。

在通信控制信號故障時，或對于部分偏遠路段的路燈，由于成本

或公共通信網絡信號覆蓋等原因導致通信故障時，數字鎮流器內置的

多種定期調光程序可自動判斷并選擇對應季節日勺調光方式，從而到達

節能與科學照明的目的。

數字鎮流器與老式鎮流器對比見下表

電網電壓超過一定范圍時，使用電感鎮流器的輸出功率將超過燈

泡限定值，從而危害燈泡的使用安全；而當電網電壓低于一定值時，

電感鎮流器將無法維持燈泡工作所需電壓條件而熄滅。

電感式鎮流器的輸出功率隨工作電壓的變化而波動，電網電壓上

升5%時燈功率上升可達1096。如實測市電電壓在230V,250W高壓鈉

燈電感鎮流器實際消耗功率可到達300W,不僅帶來能源揮霍，并且

損害燈泡，嚴重減少燈泡壽命。

數字鎮流器參數表

型號LT70EHLT150EHLT250EHLT409EH

配套燈泡70W高壓鈉燈150W高壓鈉燈250W高壓鈉燈400W高壓鈉燈

測試環境：220V,50Hz,20℃?30℃

序項目參數值（范圍）

工作電壓范

1185V-265V185V-265V185V-265V185V-265V

圍

2額定功率70*±10%150W±10%250W±10%400W±10%

3觸發電壓3.0-5.0kV3.0-5.0kV3.0-5.0kV3.0-5.0kV

啟動電流（初

4<0.15A<0.3A<0.5A<0.9A

始）

5鎮流器自耗<10W<15W<20W<25W

6功率因數>0.99>0.99>0.99>0.99

7輸入電流0.35A0.75A1.25A2.0A

電流總諧波

8<6%<6%<6%<6%

（THD）

9冷啟動時間<2sec.<2sec.<2sec.<2sec.

10重啟動時間<60sec.<60sec.<60sec.<60sec.

11輸出頻率50-150kHz50-150kHz50-150kHz50-159kHz

12燈泡瓠光（聲無閃爍無閃爍無閃爍無閃爍

共振）

燈電流波峰

13系數（CCF/W1.6W1.6WL6WL6

IcF）

14異常開路，短路各8小時測試不應對鎮流器導致損壞

外形尺寸

15（長X寬X156X85X54mm190x106x82mm190x106x82mm220x106x82mm

商）

16電磁干擾符合國標

備注：

2.2.6高光效光源

高壓鈉燈日勺發光效率為白熾燈日勺10倍，其光譜為550毫微米，

透霧能力強，尤其適合道路、高速公路、機場、車站、廣場等公共場

所日勺照明。其發光效率為90T10Lm/W,為白熾燈的10倍，平均壽命

20230小時，目前本項目改造前用燈重要為常規型高壓鈉燈。

高光效高壓鈉燈：在常規高壓鈉燈的基礎上升級而成，除具有常

規高壓鈉燈所有的長處外，還具有更高光效（130-140Lm/W）和更長

使用壽命（平均32023小時）時長處。是都市照明節能升級改造的最

佳選擇。

飛利浦250W高光效鈉燈和飛利浦一般鈉燈參數對比

2.3系統功能

2.3.1遙控功能

即智能開關燈功能，系統同步兼顧顧客操作中日勺便捷性，路燈照

明的遙控功能設計上可以提供不一樣的控制操作，操作既可以通過列

表方式實現，也可以通過她圖完畢；既可以由系統自動完畢，也可以

隨時由人工進行干預。

路燈智能監控系統采用時控和光控相結合的路燈控制方案。該方

案基于智能控制理念，以當地365天日出日落的時間作為基本條件，

設定一種有效的開/關燈時間，在此時段內根據光照度日勺詳細狀況自

動執行對應時開/關燈命令，若該時段結束時光控仍未起作用，則在

該時段結束時，監控終端自動準時控方式開/關燈。

2.3.2遙測功能

可以對電流、電壓、功率原因、用電量、接觸器狀態、短路、開

路等數據進行檢測，并將檢測成果發回監控中心。

系統可以在單位時間內任意設定遙測次數，遙測監控終端數據。

系統可以隨機的選擇全市、某組、某管理區、某監控終端的工作狀態,

顯示方式可以列表或都市地理信息系統（GIS）直觀顯示。

2.3.3遙訊功能

可以按監控中心的規定，定期或隨機向監控中心返回檢測參數，

支持故障自動上報功能。

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終端出現故障能即時積極反饋到中心主控設備，中心主控設備接

受到監控終端的報瞥信息或接受到故障參數時，將故障地點、類型以

文字形式顯示在PC屏幕上，大屏幕上對應終端應閃爍，文字欄中應

顯示故障地點及故障類型，并自動存入數據庫中；主控設備自動用語

音報出故障的有關參數并通過網絡對各有關人員發出語音、短信告警

信息。

?供電源停電、缺相；

?電源短路、開路；

?錯誤亮燈、滅燈；

?空氣開關跳閘或熔斷器熔斷；

?過/欠電壓、電流；

?接觸器失效；

?過/欠電容賠償；

?配電箱門開;

?電纜被盜報警。

2.3.4遙視功能

在城區合理位置設置高倍攝像頭，反應各終端運行實際效果等無

法用參數直觀顯示E勺監控內容。以光纖為傳播媒體，實現多路視頻信

號同步傳播。

2.3.5遙調功能

通過中心可對遠程終端進行設置，重要包括:

?報警值上下限及正常值的設定;

?開關燈時間的修正，提前量的設定，開關燈照度的設定,

經緯度的設定；

?變化某終端供電方式;

?變化某終端配置，初始化某終端配置。

2.3.6遠程抄表功能

可以進行用電量檢測和記錄，響應監控中心抄表指令，即時返回

數據。

監控終端具有電表數據遠傳計量功能，對符合國標《DLT645-

1997多功能電能表通信規約》日勺電子電表計量終端，可通過RS-485

接口對遠程電度表進行讀表操作，并保留數據記錄。系統也應當具有

按操作員設置的時間自動進行遠程電度表進行讀表操作，并保留數據

記錄和記錄。

2.3.7GPS衛星校時

防止系統時間偏差或出錯，系統可以運用接受GPS衛星基準時間

與電腦系統時間校對，保證監控中心所有微機時鐘的精確性和一致

性。

控制中心配置衛星自動校時系統，運用全球衛星定位系統所提供

的精確計時，實現對系統日勺精確校時，保證系統內日勺所有計算機設備

以及前端智能控制終端設備在時間上具有完全日勺精確性與一致性。

238數據查詢記錄打印功能

可以對各監控終端任意時間的數據按照年、月、日進行查詢、

記錄；可以定期將各監控終端的電壓、耳流、亮燈率等運行狀況進

行查詢、記錄；可以對任意一天日勺實際開關燈時間等記錄進行查詢、

記錄；可以對歷品故障、登陸信息進行查詢和打印。

2.3.9亮燈率記錄

系統可以根據檢測電壓、電流自動計算各支路日勺亮燈率、各監控

點亮燈率、所有監控范圍某時刻總亮燈率和整夜平均亮燈率。

2.3.10系統擴容功能

系統具有根據都市建設的發展和管理，任意增長或減少監控終

端。系統最大容量不低于9999個監控點。

2.3.11遠程實時查詢功能

通過因特網，實現微機或便攜式筆記本的遠程實時查詢，查詢內

容包括各終端的最新以及歷史數據和故障狀況，實現異地遠程接入訪

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2.3.12GIS地理信息系統功能

系統提供對圖形信息和屬性信息的多種雙向查詢方式，查詢內容

可以包括地圖顯示E勺所有信息，重要有:

?位置信息查詢

?設施分布查詢

?回路布置查詢

?實時運行數據查詢

2.3.13單燈實時控制功能

系統可以實時檢測單燈的運行狀態電壓、電流、消耗功率、功率

因數等，可以對單燈開/關、變功率、調光方式實現節能控制，真正

實現按需照明，同步在線對單燈故障實現報警如燈泡損壞、功率異常、

燈具失效等。系統可以實現對單燈的開關、調光水平進行遠程控制，

顯示方式可以通過列表或都市地理信息系統（GIS）直觀顯示。

2.3.14報警處理功能

當智能監控終端積極報警或監控管理中心在遙測時發現警情時,

監控管理中心監控主機自動報出故障日勺有關參數，并可以以短消息方

式將故障信息發送至指定時O報警內容包括：白天亮燈、晚上熄

燈、電壓、電流越限、供電線路停電、控制箱非法打開、路燈電纜被

盜報警等功能。系統可以按監控管理中心的規定，定期或隨機向監控

管理中心返回檢測參數，支持故障自動上報功能。

三、節能效益分析及系統優勢

3.1系統比較優勢

目前我國各個都市也計劃或已經實行多種方式日勺都市路燈節能

改造，現階段幾種路燈節能處理方案對例如下。

CityES?太陽能路

對比項目暖白光路燈LED路燈無極燈

系統燈

150W-400W60W-250W路50W-250W50W-120路150W-400W

改造基準

高壓鈉燈燈路燈燈路燈

流明效率120-150Lm/W100-114Lm/W80-90Lm/W60-90Lm/W80-lOOLm/W

都市支路、都市支路、

都市次干道、隧道、小區

應用范圍道路、隧道小區、鄉間小區、鄉間

支路、隧道道路

道路、隧道道路

節能效果40%以上40%以上40%以上40%以上40%以上

可靠性很好一般較差一般