城市照明智能监控系统简介
 
          ——石家庄市夜景照明管理处  刘伟  霍晓波

 
       随着社会文明、城市建设的高速发展，城市夜景照明也越来越被人们所重视。因为它不仅仅城市的亮化、美化，而且与市民的生活环境休戚相关。所以，以往只注重夜景照明的亮化和美化，而忽视了夜景照明建设与城市整体环境的协调，以至于夜景照明建设上的问题日益突出。一个现代化的城市，是各个单项建设的综合体现，是一个城市经济实力、管理水平和文化内涵的具体反映。如果夜景照明建设和当前的大环境不协调、不和谐，也就失去它应有的光芒和效果。
      当今世界正处于新技术变革的时代，人类物质文明与精神文明正在发生着质的提升。当今时代，城市夜景照明应当具有全新的管理理念。为了更好的实现以人为本、服务社会的承诺，同时也为了真正实现城市夜景照明与人居环境一体化，石家庄市夜景照明管理处于二00五年五月确定了 “城市照明监控中心”升级改造方案，并投资300多万元用于夜景照明设施的自动化管理建设。引进了集计算机技术、航天测控技术、GPRS通信技术和光纤专线通信技术等现代高科技技术于一体的城市照明自动化监控指挥系统。经过近3个月紧张施工，二00五年八月十八日该系统正式启动。
     该系统主要具备远距离实时监控功能、报警功能、单灯控制功能、维修车辆卫星定位功能及办公数字化共五大功能，彻底改变了石家庄市多年来一直靠人工或微型电脑操作路灯启闭的历史，使省会路灯管理首次实现自动化智能监控和重要区域的视频监控。大大提高了工作效率，节约了人力、物力和能源消耗，凸现经济、社会和管理三大效益，为市民的生产、生活打造更加和谐优美的生活环境。为城市建设增添了新的亮点。
一、 系统概述
该系统由监控指挥中心、室外多个控制分站和若干个单灯或多灯控制器三级结构组成，取代了传统人工手动控制路灯启闭和人工巡查设施等落后的工作方式，运用智能化、数字化管理手段实现了对城市道路照明、景观照明、广场、桥梁、楼宇照明设施的遥控、遥测、遥信、遥调、遥视的集中管理。有效避免了过去由于巡查不到位造成大面积灭灯或白天亮灯、故障处理不及时等现象。
二、系统突出特点
该系统主要有以下几种特点：
（1）   以人为本的艺术性；
（2）    绿色照明的环保性；
（3）    节能降耗的经济性；
（4）     信息智能的科技性；
（5）     维护管理的先进性；
（6）     城市管理的长效性。
      城市照明监控系统由视频监控系统、GPS卫星定位系统、模拟显示系统等组成。采用先进的移动公网数据传输技术，实现通过图像信息对道路照明的实时监控，远程开、闭灯操控，照明设施的电压、电流、功率等实时数据的远程采集汇总、故障实时报警；同时主干道安装的单灯控制器，具有故障灯修复确认、精确亮灯率计算和功率切换等突出功能，实现精确的单灯测控；车辆GPS卫星定位系统，可实现车辆的合理指挥调度，缩短维修时间，提高工作效率。
1．维修车辆卫星定位调度
       最能体现夜景照明精细化管理的是监控系统中的维修车辆卫星定位功能。采用监控系统后， 14辆维修专用车全部采用了GPS卫星定位，实现了维护车辆的实时定位和调度。值班人员通过中心电子地图可随时掌握维修车辆的工作状态，并能在最短的时间内调动距故障现场最近的车辆进行抢修。与过去维修人员采取的人工巡检方式相比，现在值班人员通过在线巡测和自动告警功能发现故障地点后，可根据维修车辆实时定位系统，在故障发生后数秒钟内，及时调动距故障现场最近的车辆进行抢修，极大缩短了抢修时间，堵塞了工作漏洞，避免了维修延误造成的损失。
2．模拟显示沙盘
      巨大的城市路灯沙盘，使全市所有路灯、夜景景观灯运行状况尽收眼底。但该模拟系统的主要功能在于它能够与室外控制分站同步联动，将市区相应位置路段的开闭灯状态直观显示在沙盘上，为工作人员操控提供了精确的实时依据。
3．远程视频监控
       该系统运行后，使省会路灯管理首次实现重要区域设施的视频监控。系统采用先进的移动公网数据传输技术，将6个视屏监控点的实时图像信息传到监控中心大屏幕。使工作人员更加形象直观地对全市主干道照明设施运行情况进行24小时实施监控。同时每台摄像机的角度、
光圈、焦距可根据需要进行调整，可视范围能达到周边2公里。               
4．远程开闭灯自动控制
       目前省会照明设施(除二环路、开发区、园林绿地)共有3.5万盏，城市照明监控中心启动后，实现了对一环之内的1万多盏路灯的自动化控制。指挥中心根据时间曲线（春夏秋冬季节变化）计算出每天开关灯的准确时间，实现对所有控制分站路灯的自动（或遥控）群开，群关；一组控制分站路灯的自动（或遥控）群开、群关；单个控制分站路灯的自动（或遥控）开关灯。半夜灯控制和编程间隔开关灯，不但能节省电能，而且还可延长照明设施的使用寿命。
       另外，该系统具备一项特殊的单灯测控技术，利用该技术我们可以实现路灯点对点测控。系统不仅可以准确控制单灯开闭灯，还能将单灯运行数据准确采集汇总，并对单灯故障可以及时发现和排除。这项技术目前在全国同行业居于领先水平。
5． 报警及故障管理
        随着城市照明范围的逐步扩大，低效的工作方式已经无法满足我们的工作需要，而监控系统具有的在线巡测和自动告警功能，控制中心收到了控制分站的报警信息及时，会以声光的形式报告，并可直接在电子地图上直观的显示出报警的位置和报警的内容，使中心值班人员通过室内模拟显示系统和数字地图，在故障发生后数秒钟内了解现场情况，通知维修人员，为及时迅速地进行维护、修复提供了有力保证，有效地避免了过去由于巡查不到位而造成的大面积灭灯或白天亮灯、故障处理不及时等现象。 报警类型包括过压、过流报警、非正常开关灯报警、亮灯率低于额定值报警、终端箱非法打开报警、温度超过额定值、水位过高报警、通信故障报警、电缆断路、短路报警、接触器应断未断时、未合时、发生意外事故时报警等。
6． 照度采集及控制
      在实际运行中，经常出现天气恶劣，乌云笼罩需要提前开灯的现象，因此系统能够采集室外自然光照度信号，当照度过低时提醒操作人员是否提前开灯或者系统自动进行开灯动作。监控系统将光控和时控融合在一起，实行了人性化管理。
7． 办公数字化
      系统可以实现对测量的各种运行数据进行统计、报表功能。可以日报、月报、年报或者即时打印预定数据和任何数据，如亮灯率、故障灯率、故障灯数量及编号清单、功率、时钟、日期、电流、电压、瞬时高低压参数等。可以根据需要即时打印，并进行自动统计。对采集或上报的各配电箱用电量、电压、电流、有功功率、无功功率、开灯率、故障维修、报警情况进行统计、生成报表，以实现办公自动化。真正体现了智能化、数字化。
三、凸显三大效益
监控中心的正式启用，为省会夜景管理带来了巨大的管理效益、经济效益和社会效益。
第一，监控中心的建成，提高了城市照明工作的科技含量，使管理水平和服务质量得到了提升，大大提高了工作效率；
第二，能耗和环境是当前全球共同关注的热点。随着社会的发展照明用电已占总发电量的20%左右，照明用电的迅猛增加，不但要增加大量的电力投资，牵制国民经济发展，而且要产生大量污染。据专家计算，每100亿kWh电需原煤500万吨，按除尘率94%计算，还要向大气排放烟尘5.5万吨，SO27.8万吨，产生严重的酸雨。
通过监控系统可最大限度地节约电能，尤其在当前我国“电荒”的情况下，更显其巨大的经济效益。同时还可以降低维修成本，延长照明设施的使用寿命；省会每年的电力缺口近60万kWh，在电能日趋紧张的形势下，作为城市用电大户，我们既要确保照明，又要节能降耗。因此我们对市区夜间街道的人流量、车流量进行了不同时段的实地调查，设定系统程序进行，对部分道路实行单排亮灯，或利用该系统的功率切换功能将路灯功率在固定时段做了减半调整。经过测算，利用系统控制后，全市照明用电每晚可节约1万kWh左右。随着系统的进一步完善，省会所有景观、楼宇等照明设施将全部纳入石家庄市城市照明监控中心统一调度。届时，省会路灯每晚节电有望提高到1.5万kWh。
照明在能源及其环境上的严重问题已引起人们共识。我国是人口大国，能源和环境是涉及子孙万代的大事，实施绿色照明是一项集照明节电、环境保护、改善照明质量和发展照明电器工业于一体的工程。所以实施绿色照明管理模式势在必行。
第三，实现了人性化管理，增强了维护管理工作的快捷性和主动性，极大提高社会服务满意度，进一步提升城市和政府的形象。
四、 未来规划
       城市照明监控中心的启动，使我市一环之内的1万多盏路灯实现了自动化控制。2006年、2007年随着系统的进一步配套完善，我们对城区二环以内的照明设施进行自动化监控，纳入照明监控中心进行统一调控。我们相信，随着监控中心发挥越来越大的作用、功能越来越全面，省会的夜景照明设施管理将更科学、更规范，从而改善人们的生态环境和提高人民的生活质量，真正实现城市夜景照明与人居环境一体化。
2007年6月9日