本照明控制系統項目建設，系統主要由系統主控中心、公用通信網絡和現場智能控制終端三大部分組成。

• 主控中心

系統主控中心，由照明智能管理控制系統軟件、系統數據服務器、GIS地理信息系統、大屏幕顯示系統、主控計算機等軟硬件設備組成。系統主控制中心用于監控、記錄和管理所有現場設備信息，是管理人員對整個城市亮化照明系統實施智能化管理與控制的操作平臺。

• 通信網絡

該系統基于公用通信網絡，具體通信網絡可根據實際情況和需要，選用運營商提供的4G網絡，它是整個系統控制指令和數據信息的傳輸通道，系統主控中心通過該網絡實現與現場智能控制終端的通信。

• 智能控制終端—集中控制器

系統采用4G遠程智能控制終端，對各個現場控制點實現數據信息采集上傳、接收并執行主控中心控制指令，并承擔接受下行控制命令、傳送上行設備運行狀態信息、存儲記憶設備相關參數和開關燈時間控制方案信息等具體任務。所有現場智能控制終端均通過4G移動通信網絡與系統主控中心實現無線通信，并預留接口，后期支持替換為NB-IOT的通信網絡。

智能路燈控制系統從層次化設計思路出發，設計為三層系統架構，分別是應用層、前端執行層及通訊層組成。

系統采用三層架構：

應用層：即系統監控中心。運用計算機系統構建數據庫、數據處理、控制、WEB服務。中心通過光纖以及4G網絡（或NB-IOT），實現對前端設備的控制，監控中心將現場情況、數據報表進行反應和顯示，以供用戶進行管理和決策，用戶還可通過Internet訪問監控中心系統軟件，進行行程操作與控制?？砷_放第三方API數據接口。

通訊層：由通信運行商的光纖和無線網絡組成，實現前端設備與應用層的數據傳輸。

操作執行層：由安裝在路燈亮化主體配電柜內的集中管理器實現對路燈的控制、運行數據的采集、故障查詢等功能。 

監控中心的服務器系統，通過防火墻與因特網（Internet）相連，服務器具有公網固定IP地址。智能路燈控制器通過登錄4G無線網絡后與監控中心因特網接入，獲取管控中心固定IP地址，建立實時的互訪通道。監控中心軟件通過因特網和無線網絡與分布在全城的智能控制器(注：智能控制器安裝在照明配電箱中)建立實時通信, 遙測、遙控、遙信、遙調全城照明設施的電壓、電流、功率、設施用電量等工作參數和電氣設備、路燈設施等工作狀況，中心軟件根據獲取的大量路燈設施數據自動記錄、分析、判斷和預測故障，當監測到故障時會主動發起報警信息，同時監控中心負責日常開關燈預案的制定和發布。

管理工作者也可以在獲得中心合法授權的情況下，通過智能手機安裝的專用路燈監控客戶軟件訪問監控中心服務器，獲取路燈設施運行狀況，也可直接下達各項采集、控制等指令。

通過智能燈聯網可視化照明系統，可有效管理路燈照明系統運行，從而全面提高路燈照明管理的效率。通過對路燈照明設施進行智能化建設，使主要路燈亮化設施能夠全部納入集中監控中心管理，進一步規范路燈亮化的啟閉，無線遠程統一控制路燈照明，全天候監測照明設施的運行狀態等。保證路燈亮化的統一控制，效果上可實現遠程開關、無極調光、狀態反饋、故障查詢等功能。

功能概述

通過無線網絡傳輸方式（4G/NB-IOT）和實現配電箱整體的分別按需開/關、狀態檢測、故障報警、能耗統計（需外接數字電表）等功能。

控制類型	能夠實現配電箱內回路的單獨監控管理
主要設備	集中管理器
安裝方式	集中管理器安裝路燈照明配電箱內
控制方式	由安裝在配電箱內的集中管理器分別控制回路啟停、單燈監控
說明	對每個回路單獨進行監控管理，可將回路單獨進行快速自定義自由分組設定亮燈策略，將路燈照明設施分成若干組進行分別控制和管理，精確實現分組智能按需求亮燈的功能，統一精準的校時使亮燈達到統一性和一致性，還能夠實時查詢每條回路出線的電流、電壓、功率因數、能耗情況等；對每個路燈的開關、無極調光和故障檢測；

路燈亮化控制系統功能如下：

• 首先根據不同的路燈亮化主體，滿足不同功能亮燈和演示需要；
• 在不同的路燈亮化主體，設定路燈亮燈策略；
• 各路燈亮化主體根據設定的多種策略，定時自動運行；
• 可臨時快速統一開關燈，滿足靈活性控制需求；
• 系統每天進行精準校時，達到路燈亮化照明啟閉的統一性和一致性；
• 可針對不同區域/類型路燈亮化主體進行編組，設定組亮燈策略，實現亮燈主題的統一；
• 對路燈亮化電能使用情況進行準確的統計；
• 對路燈亮化照明設施/資產進行電子化統計和管理；
• 系統可進行在線的遠程維護和升級，始終保持系統；
• 通過移動終端（智能手機、IPAD、筆記本）實現路燈亮化的實時監控；
• 通過將不同區域的路燈照明設施的“控制”統一集中到監控中心的電腦系統里，通過無線通信方式統一啟閉路燈照明設備，并且實時檢測燈具的運行狀態，及時發現情況
• 監控人員在監控中可實現對全部路燈亮化照明的實時監控和無線遙控。

系統功能概述

• “三遙”功能。系統主控中心基于GF智能照明控制平臺，通過移動無線網絡，對現場智能控制終端實施遠程管理與控制。只要有Internet接入，用戶就可以通過電腦和手機實現遙測、遙控、遙信等“三遙”基本功能。
• 自動巡測功能。可自動巡測、手動巡測和選測（8路繼電器狀態、三相電壓、6路電流、有功功率、無功功率、功率因數及各種數字狀態量等數據量的采集）；
• 多模式控制功能。內置經緯時鐘控制方式，可現場或遠程設置多達8套時間方案，實現靈活多樣的預約控制和分時控制，控制模式包括普通模式、節假日模式、重大節假日模式、周循環模式、二次開燈模式、按經緯度日出日落開關燈模式、和超級經緯度開關燈模式（需定制）；
• NTP網絡時間同步功能。系統實現了NTP網絡時間同步協議，只要系統設備和Internet網絡是聯網的，系統設備就可以獲得基準時間源，無需GPS等昂貴的授時器。
• 設備分組功能?？砂绰范位虬磪^域對設備進行分組，從而實現分組控制。
• 處理機制健全的報警功能。報警內容包括：白天亮燈、晚上熄燈、配電箱門開關不正常打開、電壓、電流越限、回路缺相、回路斷路和線路停電等故障；當報警發生時，系統可及時地向指定手機用戶發送報警信息；
• 電路故障報警功能。系統設有雙重報警機制，無論白天還是夜間，都可對各支路電纜回路進行監控，一旦發生回路短線、斷路等故障，智能控制終端將及時發送報警信息
• 手機操控監測功能。系統支持手機用戶通過短信對路燈進行開關燈操作，支持智能手機（選配）隨時隨地通過無線互聯網接入系統，從而實現手機遠程開關燈操作和設備狀態查詢等功能；
• 設備檔案管理功能。能夠進行終端設備的添加、刪除、編輯和參數設置等，同時可以根據需要對設備進行分區管理，用戶界面上需要顯示相應的設備信息結構樹形圖；
• 電子地理信息（GIS）管理功能。通過電子地圖界面可對終端設備進行添加、刪除、編輯、參數設置和開關燈操作；
• 設備組態查詢功能。管理人員可通過系統所提供的圖形化界面，直觀地獲得所有現場智能終端設備當前的運行狀態和參數；
• 歷史記錄查詢打印功能。系統具有用戶操作、報警信息等歷史紀錄查詢統計功能，并可根據年、月、日對統計數據進行查詢，且顯示的數據均可打??；
• 安全管理功能。系統采用激活碼授權、授權級別限制等安全保障措施，對系統登錄和操作權限進行嚴格的控制與管理，確保系統運行管理安全、可靠、穩定。

系統優點概述

• 施工簡單。智能控制終端帶有4G模塊，利用無線通信技術和中心服務器通信，無需鋪設專線，節省施工材料成本；智能控制終端印有二維碼，利用智能手機可以直接將設備掃入系統，避免繁瑣的序列號人工錄入，節省大量施工時間。
• 全自動控制。每天可進行自動通、斷電操作；可保證工作日、節假日按不同的時間自動通、斷電；可對用電設備進行分區、分線路管理。
• 節能減排。合理控制燈具的開關，從而可以顯著延長燈具的有效壽命，減少燈具更換次數，節約資源，減少有害氣體污染環境。可以遠程設置節點控制參數，實現節點的靈活控制。在后半夜車稀人少時，則控制路燈保持較低照度的照明。這樣做主要優點大幅降低了電耗，節約用電，同時還可以延長燈源壽命。
• 自適應控制。根據天氣情況和實際光的照度，自動控制燈具的開關，如在不好的天氣時及時打開路燈，對于安裝在橋下或隧道的路燈，路據實測光強，來自動以最佳的模式（即全夜燈、半夜燈模式相互切換）打開路燈，提高公眾滿意度，在災害天氣使路燈更人性化。
• 安全的執行機制。通過微機、集中器設置，防止非授權人操作，確保斷路器安全可靠。依據用電情況，可判斷無人值守的用電設備運行情況。所有運行參數（自動通斷電時間，區域劃分）可在管理終端隨時設置，隨時啟用，管理方便。

硬件

參數特點

●采用高性能32位ARM處理器

●回路負載：4/8回路/5A

●通訊接口：ZIGBEE，4G，NB-IOT

●防雷等級：防浪涌6000V單相.

●傳感器接入：雨雪，光照，車流量,開關量，4-20MA，0-5V等

●單網容量：0～500個節點

●通訊協議：Beemote（洪泛路由算法協議），modbus，國網電表97、07規約

●電表接入：支持國網智能電表485口的接入

●相對濕度≤95%（不冷凝情況下）

●工業級工作溫度范圍：－40℃～＋85℃

主要功能

1、可實現對三相電或者單相電的電流（三路）、電壓（三路）、有功、無功、功率因素、溫度等數據的采集；具有1～8路回路開關控制及每個回路電采集。

2、接收服務器下發的定時策略存儲在本地，上報服務器所要查詢的數據；可實現本地或者遠程的查詢與配置；同時可實現策略的查詢、修改；也可進行手動實時控制命令和查詢命令。

3、回路控制：具備4路或8路的回路控制輸出，默認為4回路輸出。

4、定時控制：具備多級的定時控制可本地及遠程修改定時時間。

5、經緯度控制：具備經緯度自動控制功能。

6、異常情況蜂鳴器報警（可自行設定告警的上限值和下限值，查詢到異常數據信息時及時告警）

7、LCD顯示屏（可自行選擇需要顯示的信息），彩屏帶背光

8、按鍵選擇控制（方便用戶進行配置，菜單查詢，選擇發送控制指令等）。

9、備用鋰電池（3.6V，80Mah）。

10、設備基準電壓檢測（低電壓檢測）。

11、狀態信號指示燈（顯示子網控制器的實時工作狀態）

12、智能功能：通過結合多種傳感器（溫度、雨雪、光照）的數據自動分析當地的天氣狀況、環境狀況自動控制燈的開關、亮度。

13、（預留功能）：手機短信異常數據告警；智能手機通過WIFI訪問嵌入式web，實現對燈的監控。

14、4G或NB-IOT通信中斷，集中控制器能夠脫網獨立運行，保證前一天策略執行，不影響亮燈效果。

15、擴展功能：具備兼容多通信運營商的通信子板（如NB-IOT），與通信主板MCU留有電源、地、串口、控制口等統一接口，對不同通信模塊分別和不同運營商通信時實現標準固定接口，對重點路段雙網控制實現即插即用，不受單個運營商的通信穩定干擾。

16、短信及微信報警：綁定手機號的管理員或在微信公眾號綁定帳號的手機，可以接收推送設備異常報警。

17、線纜防盜功能：通過判斷一條回路上的參數，與安裝坐標綜合判斷是否設備線纜整體異常被竊。

Beemote組網介紹

Beemote組網用于硬件網絡環境異常時，采用的應急組網功能，當4G/NB-IOT失去連接時，路燈節點可以通過Beemote的組網將數據匯集到主節點，如果主節點通信正常，則通過主節點的網絡傳輸出去；如果主節點網絡也同時異常，則數據暫存，待網絡恢復后傳輸。

節點采用的是發送、接收一體微控制器(MCU)，節點框架如下：

發送

發射模塊的MCU將數字信號進行處理后，經過RF收發機將數字信號擴頻調制至2.4GHz，以無線電波的方式發送出去。

數字信號的來源主要有三種：串口發送數據，模擬量(溫度、濕度、開關量等)通過AD模塊采樣后數據，MCU內部產生數據。

接收

接收模塊接收到無線信號后，首先送至RF收發器解調解擴后還原成數字信號，然后送入MCU。

數字信號用途主要有兩種：控制其他器件，通過串口發送至上位機處理。

網狀網絡適用于用戶對網絡需求比較高的應用場合，在網狀網絡中，每一個全功能設備（FFD）都將具備路由能力，本網絡最多支持6層深度。在網狀網絡中，用戶無需配置節點類型，博聯無線傳感器協議棧將支持自動組網，用戶僅需要設置以下參數：

源地址和目標地址

路由深度/跳數

網絡號（用以區分各個無線傳感器網絡）

重發次數（重發次數和路由深度的增加會降低最大串口傳輸速率，建議不要大于9600bps）

系統軟件

可靠性和穩定性

軟件采用B/S與C/S結合的設計，客戶端在運行時具有充分良好的穩定性，比單純B/S架構的軟件更具強壯型；

同時系統能可靠穩定地運行，在無人職守的情況下或當監控指揮中心系統出現意外情況而無法正常運行時，集中管理器可根據存儲于本地的開關燈策略繼續執行基本的開關控制，保障照明系統的運行，穩定地執行開關燈操作。

數據存儲

系統可將所有數據存儲到服務器或其他存儲介質上，數據保存不少于10年。同時對系統運行所產生的重要系統數據進行科學的存儲和備份，當設備出現故障時，系統能快速啟用備份數據確保系統正常運行。

系統界面

• 全部程序均圖形化設計，中文界面，所有命令均由鼠標操作，美觀易用，操作簡單、運行舒暢。
• 全圖形顯示，采用B/S結合C/S架構，可利用瀏覽器直接操作；
• 采用了最新流行的HTML5技術，界面更漂亮；
• 高顯示分辨率：明快豐富的顏色及不抖動顯示能顯著地減輕操作人員的勞動強度，各種圖形、表格、漢字、文字可任意選擇顏色；
• 多窗口技術可同時顯示多個窗口的圖形；
• 所有功能的交互菜單選擇可取代大部分的鍵盤使用，利用移動和放置軟件（由鼠標和光標構成），實現窗口之間的直觀作用，鼠標控制可覆蓋工作站的所有屏幕而不需在屏幕之間進行切換。每臺顯示器可獨立實時處理各種圖表和多窗口信息；
• 完整統一的圖形規范，所有人機界面的操作及菜單系統風格完全統一。用戶操作步驟一致；
• 數據統計圖形顯示，直觀易懂。

系統安全性

系統具有較高的安全控制體系，具有合理的分級權限設定，在控制輸出方面采用多級密碼保護機制，保證系統運行的安全性，同時也能保證設施運行安全、維修人員人身安全等。

在系統設計之初即需充分考慮系統運行的安全性，從數據層，鏈路層及物理層多方位設置安全策略，保障系統運行的安全性；

當數據在公網進行傳輸時，對數據進行128位 的TripleDES對稱式加密，同時帶有CRC校驗；

在數據傳輸鏈路上，設計選用經過隔離或密封的通道進行數據傳輸；

在系統入口設置硬件防火墻及入侵檢測等設施保障系統入口數據的安全；

在系統軟件上設計有多級權限設置，防止未經授權的不合法操作；

對安全性要求高的情況，還可以設置數字證書或U盾進行身份確認，只有獲得確認的用戶才能登錄系統；

對系統服務器路由器等核心設備，設計進行雙機熱備；一旦主機發生當機，熱備機可無縫接管系統，保障系統高可用性；

在服務器及工作站安裝正版殺毒軟件和防火墻；

對系統數據進行容災備份，系統按照一定的備份策略自動進行全數據、增量、差量備份，保障數據安全。

照明地理信息系統（GIS）

系統采用GIS地理信息技術可無縫接入電子地圖，按照路燈照明設施的現場實際地理信息情況以及照明設施分部，建成一個實時的、可視化的地理信息服務平臺，它以地理信息為基礎，綜合集成現有系統，將集中管理器、路燈、電纜地理位置、各回路布置、各監控點的實時動態信息等各種數據區域電子地圖上，并將收集到的信息錄入數據庫中，建立起完善的照明基礎設施的數據庫系統，實現亮化照明設施的數字化管理，并將采集起來進行集中管理、分析、查詢，為管理人員提供實時的可視化信息。

該系統具體實現如下：

• 地圖操縱

支持放大、縮小、平移顯示、標識、查看全圖、放大鏡、鷹眼、居中顯示等功能。

• 圖層分層顯示和控制

支持地圖分層顯示燈具型號、回路布置、路燈亮化、夜景燈、變壓器和配電柜的地理位置、各監控點實時信息等應用圖層。

• 地理信息查詢

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的所有信息，主要有：

• 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
• 地圖信息維護

有權限的用戶可以在地圖上對靜態及動態信息進行維護。對燈具、變壓器、電纜、配電柜柜等設施和回路信息進行維護。

• 實時信息的顯示功能

如在屏幕上選擇一個查詢點，該選中查詢點的實時信息便在屏幕上顯示出來。

系統功能設計

能夠通過集中管理器、無線通信網絡、計算機控制系統、地理信息系統（GIS）等模塊進行融合，實現路燈亮化照明的監控功能，系統具有高度的可靠性、實用性、可擴展性和經濟性。

自動和手動遙控

在系統中可直觀的看到整個區域的路燈分布情況，可以根據不同類型的路燈控制要求，把所管轄區域內的路燈和裝飾燈等分成若干個組，采用一鍵式的操作，可大大簡化管理人員平時的工作量，工作人員經過簡單的上手就可以基本操控系統，采用不同控制策略：時控控制策略、天文歷控制策略、光控控制策略、分組控制策略、時控和光控相結合的控制策略，遙控命令正確率大于99%；，自動遙控開/關路燈、沿街飾燈；也可以手動對各種燈型進行遙控開/關操作；在特殊情況下，可實現白天亮燈。

一個路燈亮化主體，其路燈照明往往由多種燈具組成，如：光帶、水霧燈、射燈、草坪燈、洗墻燈等等。在前端路燈配電箱中，依據不同的走線，這些不同的路燈分屬不同的線路和電氣設備；系統便可通過控制不同接觸器來實現對不同回路的控制，以至實現開啟不同對象、不同數量的路燈，達到不同的亮燈效果。

在系統中，可設定諸如工作日、周末、普通節假日、重大節假日等多種亮燈級別，系統依據不同亮燈級別，通過開啟不同開關，實現對不同亮燈模式的控制。

自動巡測、手動巡測和選測

集中管理器能按設定的時間周期（可以根據開/關燈前后任意選取不同的周期）自動進行定時巡測，操作者也可隨時手動巡測和選測各監測點的運行狀態，并把監測結果上傳并存儲于監控中心，可測試的內容包含：各監控終端的電壓、電流、亮燈率、功率因素、有功功率、無功功率、開關輸出狀態、各種開關量輸入狀態等信息，并且提供歷史數據以供查詢，讓管理人員了解路燈亮化的運行情況，隨時調整亮燈時間、亮燈策略，合理的減少能耗使用以及運維開支，最終實現開發區亮麗的第二道風景線又從管理模式上減少了費用支出。

電能統計

積極推動開發區路燈亮化建設，加強路燈亮化設施的維護管理，確保路燈亮化效果，打造“生活品質之城”，進一步提升路燈亮化工作和管理水平，系統可針對不同的對象，采集、統計詳盡的系統數據，在電能統計方面，可分別對每個路燈亮化對象進行按照日、月、季度、年的電能使用情況統計。

系統可以對各集中管理器任意時間的數據按照年、月、日進行查詢、統計，并存盤保留；

系統可以定時將各集中管理器的電壓、電流、亮燈率、電能耗等運行情況進行查詢、統計，并存盤保留；系統可以對任意一天的實際開關燈時間等記錄進行查詢、統計，并存盤保留；系統可以對歷史故障、登陸信息進行查詢和打?。幌到y能夠根據各單燈控制器監控點統計亮燈率、全部監控范圍某時刻總亮燈率和全夜平均亮燈率；系統能夠產生故障處理及時率、設施完好率、清保潔率報表；系統具有靈活定義自定義報表的能力，滿足統計報表變化、新增的要求。

權限設置

系統具有合理的用戶分級權限設定，可在同一服務器上，對不同的用戶劃分不同權限角色，角色所具有的權限可動態修改分配，包括用戶的瀏覽、添加、刪除、修改等操作權限。

報警推送通知

系統具備報警功能，可以通過設置聲音在監控中心提供明顯的報警聲音和界面報警閃爍；

管理員在平臺綁定手機號，在異常時能夠接收到短信消息提醒；

管理員關注平臺的微信公眾號，可以查看數據報表、亮燈率、故障率、在線率等參數，并可接收燈具異常報警提醒。

智能診斷

系統提供對指定終端的“用戶狀態”、“GPRS/短信訂購狀態”、“開關機狀態”等進行實時檢測，方便故障定位。

告警管理

系統提供告警管理服務，將用戶從監控室解放出來，只需要根據不同的需求設置不同的告警規則，就可以在第一時間內知曉故障信息并采取措施解決故障。

資費管理

系統提供“訂購套餐查詢”、“訂購新套餐”、“套餐變更”和“套餐退訂”操作，自由選擇所需套餐。

API接口

系統提供豐富API接口，為用戶提供模型化數據信息，支持特殊場景用用需求的定制化開發服務。

統計分析

系統提供統計分析服務，多維度、多角度分析物聯網終端運行狀態，包括“當月流量統計”、“當前卡狀態統計”、“機卡分離統計”等多種統計方式。

安全性

采用窄帶物聯網的NB-IOT的通信技術，避免了IP地址在業務服務器上的安全隱患，使用云平臺中心的高等級技術，采取了多重加密，業務服務器與平臺服務器對接即可實現數據的控制、處理。

• 操作安全性：現場使用操作人員采用授權碼的機制，超過授權時間自動失效，記錄操作人員和操作記錄；
• 芯片安全性：硬件增加專用AES 128bits加密芯片，所有空中交互數據進行快速加密，具備更好的安全性、效率、靈活性，適用于無線傳感網絡，是目前最安全的加密算法。加密流程如下：

發送方和接收方，為路燈控制器和云服務器，在上行、下行過程中切換各自的角色，明文P（路燈控制指令）經過AES加密函數成文密文，在網絡傳輸時由密文傳輸，空中截獲時由于缺少密鑰K，故無法解密。

自主性

充分考慮管理人員的使用痛點、期望功能，充分考慮使用者的感受，快速響應管理人員的需求。

• 巡檢APP功能：

支持安卓/IOS的APP查看異常報警、能耗統計等，通過不同等級權限管理路燈的照明策略，可以快捷查看燈的狀態和修改亮度。

可維護性

硬件：

• 尺寸重量：集中控制器尺寸和重量大大降低；
• 內部結構：精簡連接線束，減少了不可靠的問題點，如連接點、線束，使用PCB線路連接方式更穩定可靠；
• 接線操作：只需要連接外部回路，無需其他操作
• 運行速度：由原先的8位MCU方案，升級為32位的ARM方案，處理速度更快，集成化程度更高，支持多任務處理，為市面主流控制芯片。

平臺：

管理后臺分業務端和數據端，業務端可保留C/S架構的訪問方式，數據端除了本地物理隔離雙重備份外，同時接口支持在天翼云的存儲，實現“三備份”，在發生重大異常時，保證數據庫正?；赝耸褂茫档拖到y風險。

路燈智能控制終端，集中控制器，智慧城市路燈管理方案，智能路燈監控終端，路燈控制器，經緯度控制器，路燈節能控制器。