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1、城市公共照明智能化節能減排改造方案目錄一、項目概況41.1項目描述4項目背景信息4項目概述51.2節能改造目標5二、技術方案52.1方案概述52.2系統組成5監控中心5控制系統軟件52.2.3 集中監控器主機5單燈通信模塊5數字鎮流器5高光效光源52.3系統功能5遙控功能5遙測功能5遙訊功能5遙視功能5遙調功能5遠程抄表功能52.3.7 GPS衛星校時5數據查詢統計打印功能5亮燈率統計5系統擴容功能5遠程實時查詢功能52.3.12 GIS地理信息系統功能5單燈實時控制功能5報警處理功能5三、節能效益分析及系統優勢53.1系統比較優勢53.2項目改造投資預算5項目投資設備費：5安裝費5系統運營費2、53.3投資回收周期5四、系統實施方案54.1監控中心建設54.2系統改造施工54.3項目施工技術支援5五、公司資質5一、項目概況 1.1項目描述1.1.1項目背景信息*區是規劃建設的“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，是全國優秀旅游城市。已建和在建五星級酒店達到4家，旅游接待能力第一。隨著城市的發展，城市照明在城市建設中發揮著重要作用，如何有效地管理好城市路燈設施以及節能減排已成為目前城市管理中的重要任務。近幾年，黨和政府密切重視節能減排工作的開展，相繼推出了一系列促進節能減排的政策、規范和指導辦法，節能減排已成為我國的一項基本國策。3、特別是2011年11月推出的“十二五”城市綠色照明規劃綱要中，提出了城市綠色照明的發展目標，重點強調在保證照明質量的前提下，達到節能的目的。目前*主城區共有可實施改造的路燈 盞，周邊城區共有 盞，合計路燈數量為 盞，其中250W鈉燈數為 盞，400W鈉燈數為 盞，路燈用電電費標準為0.55元/度，全區年路燈電費為萬元。*城區路燈區塊數量(盞)年電費（萬元）周邊城區合計1.1.2項目概述本方案針對*區41個箱變、 個控制柜共計 盞路燈，整體運用蘇州市*照明有限公司“City ES智能化路燈節能系統”對*區城市照明系統進行節能改造。該方案基于物聯網技術的城市照明單燈控制技術和數字鎮流器的無縫配合，4、以移動無線通信（GPRS）網絡為城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，對城市照明整體狀況進行“點、線、面”實時測控。基于物聯網技術的城市照明單燈控制系統利用將現代通信技術、物聯網技術、嵌入式計算機技術、傳感器技術融入傳統城市照明控制，為智能電網的有機組成部分。從根本上解決了傳統城市照明的路檢、單燈控制、信息跟蹤等問題，為現代城市照明的根本解決方案，從根本上改變了城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5、足人們夜晚出行安全的前提下，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的采集，以及單燈節能控制。同時針對照明設施管理中數據不準確、難以查詢統計和數據更新慢、滯后等現象，搭建城市照明地理信息系統（GIS）和城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，從而達到節能目標、提升照明質量、提高城市亮化及路燈管理和監控效果的目的。1.2節能改造目標本次*區進行城市照明系統的升級與改造，不僅緊密契合了黨中央國務院提出的一系列號召和要求，同時也融合了當今科技發展的主流和趨勢。我們結合*城市特點，提出本方案， 即對*區原有鈉6、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，達到節能率40%65%的節能目標。*城區區塊數量(盞)路燈總功率電費（元）年電費 (萬元)節能率每年節約電費（萬元）45%周邊地區小計：二、技術方案2.1方案概述系統結構圖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，系統設計采用三層結構：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、安全運營管理、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個計算機局域網絡，通過中國移動GPRS服務，實現遠端現場數據、處理和控制，同時通過大屏幕將現場7、情況、數據報表、地理信息數據進行反應和顯示，以供用戶進行管理和決策；同時中心還配備光照采集、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，授權用戶還可以通過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系統組成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。服務器主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，數據交換。一臺為后臺機，8、用于數據備份和管理。如果系統需要構建管理部門的內部局域網的情況下，可采用服務器和配置若干臺工作站的方式運行，分別實現監控、數據處理、管理和遠程訪問的功能。設備之間的具體連接如圖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Windows 2003中文版操作系統和SQL Server 2005數據庫平臺，與Internet實現連接，實現9、監控計算機遠程訪問。應用軟件操作系統均支持中文 Windows XP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，升級維護方便等特點，當用戶有新的需求時，可在第一時間內完成新功能的擴展，并且支持靈活升級。服務器軟件具有數據庫控制管理功能，所有相關配置數據均保存在服務器的系統數據庫中，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，條件許可情況下，還包括遙感影像數據。基礎地理空間數據構成城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10、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，同時從監控中心接收控制、設置命令，保證指揮中心對路燈進行實時的監控。熱插拔結構，內部沒有走線，易于維護,現場診斷故障也方便。每個插板都有獨立的CPU,如果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，每一盞燈的運行情況都可隨時把握，不再會有監視盲區；通信模塊可以把鎮流器反饋的所11、有信息傳輸給集中監控器主機，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表達，在將原先的圖紙錄入地理信息系統后，可實現準確的電子圖紙，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無線通信技術的單燈通信模塊，針對不同的項目情況，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：-2575；4) 濕12、度要求：95%RH（+25）；5) 電流檢測范圍：交流05A，誤差小于1%；6) 電壓檢測范圍：0300V，誤差小于1%；7) 功率檢測范圍：01000W，誤差小于1%；8) 設備功耗：設備功耗需小于1.5W；9) 控制方式：對一個燈桿上的兩個燈頭分別進行開/關控制、檢測，并將數據傳回，如有故障主動報警；2.2.4.1電力載波通信模塊我方擁有專利技術的電力載波通信技術，由于其不被補償電容吸收，通訊距離可達到3公里，是目前國內最先進成熟的單燈控制電力載波系統。2.2.4.2 Zigbee通信模塊通信模塊是依靠無線Zigbee通信協議傳輸數據，在燈與燈之間接力傳遞控制信號的先進通信方式，主要對路燈13、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：200m。聯合組網距離2Km2.2.5數字鎮流器數字鎮流器與傳統電感式鎮流器相比，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，報警內容主要有：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，完全適應現代化城市改造的要求，不僅自身效率高，而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，降低環境噪聲。對供電系統的容量（VA）需求減輕60%以上，且無電網污染。在14、通信控制信號故障時，或對于部分偏遠路段的路燈，因為成本或公共通信網絡信號覆蓋等原因造成通信故障時，數字鎮流器內置的多種定時調光程序可自動判斷并選擇對應季節的調光方式，從而達到節能與科學照明的目的。數字鎮流器與傳統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10%。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達到300W，不僅帶來能源浪費，而且損害燈泡，嚴重降低15、燈泡壽命。數字鎮流器參數表型號LT70EHLT150EHLT250EHLT400EH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,2030序項目參數值（范圍）1工作電壓范圍185V-265V185V-265V185V-265V185V-265V2額定功率70W 10%150W 10%250W 10%400W 10%3觸發電壓3.0-5.0 kV3.0-5.0 kV3.0-5.0 kV3.0-5.0 kV4啟動電流（初始）0.15A0.3A0.5A0.9A5鎮流器自耗10W15W20W0.990.990.990.997輸入電流0.35A0.716、5A1.25A2.0A8電流總諧波（THD）6%6%6%6%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50-150kHz50-150kHz50-150kHz50-150kHz12燈泡弧光（聲共振）無閃爍無閃爍無閃爍無閃爍13燈電流波峰系數（CCF/ ICF）1.61.61.61.614異常開路，短路各8小時測試不應對鎮流器造成損壞15外形尺寸（長x寬x高）1568554mm190x106x82mm190x106x82mm220x106x82mm16電磁干擾符合國家標準備注：2.2.6高光效光源高壓鈉燈的發光效率17、為白熾燈的10倍，其光譜為550毫微米，透霧能力強，特別適合道路、高速公路、機場、車站、廣場等公共場所的照明。其發光效率為90-110Lm/W，為白熾燈的10倍，平均壽命20000小時，目前本項目改造前用燈主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，除具備常規高壓鈉燈所有的優點外，還具備更高光效（130-140 Lm/W）和更長使用壽命（平均32000小時）的優點。是城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普通鈉燈參數對比2.3系統功能2.3.1遙控功能即智能開關燈功能，系統同時兼顧用戶操作中的便捷性，路燈照明的遙控功能設計上能夠提供不同的控制18、操作，操作既可以通過列表方式實現，也可以通過地圖完成；既可以由系統自動完成，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，設定一個有效的開/關燈時間，在此時段內根據光照度的具體情況自動執行相應的開/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，監控終端自動按時控方式開/關燈。2.3.2遙測功能能夠對電流、電壓、功率因素、用電量、接觸器狀態、短路、開路等數據進行檢測，并將檢測結果發回監控中心。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、19、某監控終端的工作狀態，顯示方式可以列表或城市地理信息系統（GIS）直觀顯示。2.3.3遙訊功能能夠按監控中心的要求，定時或隨機向監控中心返回檢測參數，支持故障自動上報功能。終端出現故障能即時主動反饋到中心主控設備，中心主控設備接收到監控終端的報警信息或接收到故障參數時，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。l 供電源停電、缺相；l 電源短路、開路；l 錯誤亮燈、滅燈；l 空氣開關跳閘或熔斷器熔斷；l 過/欠電壓、電流；l 接觸器失20、效；l 過/欠電容補償；l 配電箱門開；l 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的監控內容。以光纖為傳輸媒體，實現多路視頻信號同時傳輸。2.3.5遙調功能通過中心可對遠程終端進行設置，主要包括：l 報警值上下限及正常值的設定；l 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；l 改變某終端供電方式；l 改變某終端配置，初始化某終端配置。2.3.6遠程抄表功能 能夠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，對符合國家標準DLT 6451997多功能電能表通信規約21、的電子電表計量終端，可通過RS-485接口對遠程電度表進行讀表操作，并保存數據記錄。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，并保存數據記錄和統計。2.3.7 GPS衛星校時 防止系統時間偏差或出錯，系統能夠利用接收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準確性和一致性。控制中心配備衛星自動校時系統，利用全球衛星定位系統所提供的準確計時，實現對系統的準確校時，保證系統內的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的準確性與一致性。2.3.8數據查詢統計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、統計；可以定時將各監控終22、端的電壓、電流、亮燈率等運行情況進行查詢、統計；可以對任意一天的實際開關燈時間等記錄進行查詢、統計；可以對歷史故障、登陸信息進行查詢和打印。2.3.9亮燈率統計系統能夠根據檢測電壓、電流自動計算各支路的亮燈率、各監控點亮燈率、全部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城市建設的發展和管理，任意增加或減少監控終端。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情況，實現異地遠程接入訪問。2.3.12 GIS地理信息系統功能 系統提供對圖形信息和屬性信23、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：l 位置信息查詢l 設施分布查詢l 回路布置查詢l 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，同時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城市地理信息系統（GIS）直觀顯示。2.3.14報警處理功能當智能監控終端主動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的有關參數，并能夠以短消息方式24、將故障信息發送至指定的手機。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。系統能夠按監控管理中心的要求，定時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城市也計劃或已經實施各種方式的城市路燈節能改造，現階段幾種路燈節能解決方案對比如下。對比項目City ES 系統暖白光路燈LED路燈太陽能路燈無極燈改造基準150W-400W高壓鈉燈60W-250W路燈50W-250W路燈50W-120路燈150W-400W路燈流明效率120-150Lm/W100-114Lm/W80-925、0Lm/W60-90Lm/W80-100Lm/W應用范圍道路、隧道城市次干道、支路、隧道城市支路、小區、鄉間道路、隧道城市支路、小區、鄉間道路隧道、小區道路節能效果40%以上40%以上40%以上40%以上40%以上可靠性較好一般較差一般一般建設/維護成本較低一般高較高一般安裝方便一般不方便不方便一般數字鎮流器可實現自動延時多段調光控制，延時時段任意設定，數字鎮流器可以提供極為穩定的光輸出，而且燈的色溫和亮度不隨電壓波動而變化，無頻閃，保證了照明優異質量。通過有源功率因數校正技術控制電流波形，總電流畸變度小于5%。降低基礎設施投資費用，節約運行成本。數字鎮流器采用恒功率控制，在電壓大幅度波動的情26、況下，提供給燈的功率保持不變，而且數字鎮流器的工作頻50KHz150KHz，高壓鈉燈的電光轉換無脈動，提高了效率和舒適度，在同等光照的條件下，延長燈管的壽命。無需外加觸發器和補償電容，使用安裝方便。內置自動定時調光功能，在控制系統信號中斷或出現故障時，可依據實際照明要求實現自動調光，在保障照度數據符合國家照度標準的前提下實現節能效果。3.2項目改造投資預算3.2.1項目投資設備費：序號設備名稱型號單位數量單價（元）金額（萬元）1集中監控器City ES臺2數字鎮流器City ES 250W臺City ES 400W臺3單燈通訊模塊City ES臺4高光效鈉燈son-T plus 250W只so27、n-T plus 400W只5系統軟件-套6監控中心-合計3.2.2安裝費序號設備名稱型號單位數量安裝費/臺（元）金額（萬元）1單燈控制系統City ES臺合計金額3.2.3系統運營費序號設備名稱費用單位數量費用金額（萬元）1集中控制器通訊費用臺合計金額3.3投資回收周期項目總計投資額為項目投資設備費 萬+安裝費36.4萬=891.5萬。區域燈數（盞）電費（萬）節電率*城區45%周邊區域45%合計-根據以上數據統計，*路燈年電費為 萬元，電費標準 元/度，年度用電能耗 萬度電。年節電收益： 萬45%= 萬投資回收期： 萬 萬/年=1.5年改造前改造后節能量年耗電量（萬kWh）折合標準煤（噸）四28、系統實施方案4.1監控中心建設 監控中心依據項目需求配置，可分為簡易版及標準版。簡易版標準版設備估價（元）設備估價（元）服務器服務器工作站工作站路由器路由器交換機交換機機柜機柜軟件光照采集儀打印機軟件投影儀打印機拼接顯示屏UPS電源合計4.2系統改造施工系統施工需根據現場勘測，結合路燈設施統計匯總、線路施工設計圖等資料，按照CJJ45-2006城市道路照明設計標準相關要求，對原道路照明采用以下方式進行改造：以每臺箱變（臺變）或控制箱作為一個集中控制點，安裝一臺集中控制器。集中控制器內置專用通信模塊（含：GPRS模塊、以太網通訊模塊）、交流采集模塊等。每臺集中控制器可以管理12個控制單元組。集中控制器與主站采用GPRS無線遠程通訊，與單燈智能節電器采用電力線載波通訊。集中控制器與單燈控制模塊安裝后需進行調試，將單燈模塊的地址與燈桿對應數據輸入系統。單燈模塊功能是接受集中控制器通過GPRS下達的命令，再通過電力線載波通道將命令傳達給下屬控制單元，以及接受控制單元通過電力線載波通道上報的信息，再將此信息通過GPRS上報給控制中心。4.3項目施工技術支援 項目開始后公司將會有專業技術團隊，對負責項目建設、施工、運行管理的人員進行專門培訓，對控制系統進行安裝調試，配合業主方進行項目驗收。五、公司資質部分項目案例時間項目地址應用單位項目情況附：部分證書及資質