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一是加強對市老城區8978盞路燈及20563盞景觀燈夜間巡查、日常巡檢,全年共計更換節能燈1700只、高壓鈉燈430只、鎮流器等電器元件303只,景觀燈具燈罩636只,更換線路1616米,對燈具全面清洗除污3次。二是加強市老城區29處路口、路段交通信號燈維護管理工作,共計維修交通信號燈47次。
一是對小街小巷路燈進行改造,完成了27套原高壓鈉燈燈具更換為LED燈具的改造工作。二是結合12345熱線來電、社區反映和現場查勘,在明霞路南濱帝景段、文井路等道路增設路燈18套。三是完成了凱旋市場路燈線路改造工作。
(三)“群眾最不滿意十件事”整治工作
一是加強照明設施日常巡查檢修工作,保證綠道和公園內已有路燈亮燈率達到100%。二是組織對區域內照明設施設備進行用電安全排查,對排查出的漏電、斷線等故障進行處理,保障照明設施安全正常運行。三是做好開關燈調控,對綠道和公園路燈開關燈情況進行梳理,合理調整開關燈時間。四是組織對影響綠道和公園路燈照明的綠化進行了修剪,共計修剪行道樹236株。五是對缺亮區域積極進行整治,完成了渠河公園、船山公園照明增設工作,共計安裝216套柱頭燈、11套庭院燈、4套泛光燈。
關鍵詞:城市照明;城市環境工程;建設與管理
中圖分類號:D922文獻標識碼: A
城市照明包含城市照明設計、城市照明施工和城市照明建設管理。無論哪一部分,都關系著整個城市的照明工程。本文著重講述城市照明的規劃設計和后期管理。城市照明的建設從規劃設計到施工,都很重要。城市建設管理涉及到城市照明后期的各項管理。以下分別進行論述。
一、城市規劃設計的內涵
城市照明從一定程度上反映了這個城市的經濟、整治、地理和人文景觀,表現了這個城市的自然風貌和建筑格局。同時還關系著整個城市的特色、風格和品味。所以從城市照明的規劃上就要做好總體構思。城市照明要依據整個城市的總體規劃,并與社會經濟發展水平相適應,堅持以人為本、經濟實用、節能環保的原則,總體安排部署好整體的表現形式和建設步驟,促進城市照明協調和可持續發展。
二、城市照明管理的概念和意義
2.1 城市照明管理的概念
城市照明包含了功能性照明和景觀性照明兩種。主要包括居民住宅、街道、廣場、公園、建筑物、廣告牌、橋梁、公共綠地等場所。城市照明管理涉及到城市照明的各個方面,不僅涉及到地域、科學、文化、經濟等領域,也涉及到建筑學、計算機、光學、電學、美學等學科,是一個系統性的工程。城市照明管理的概念也包含了廣義的概念和狹義的概念之分,廣義概念是指從法律法規和管理體制上去管理城市照明,以政府的指導為前提。狹義概念是指在日常管理方面加強檢查、監督、協調和管理。無論哪種管理,都是為了滿足人民群眾的照明質量。在城市照明的規劃和管理方面,我們都必須重視節約環保和可持續發展,促進城市照明的健康有序發展。
2.2 城市照明管理的意義
城市照明不僅關系到人民群眾的日常生活,也關系著節能環保的基本國策。它不僅具有多方面的功能效益,也體現了一個城市的文化品味和建筑風格。它在人民生活、交通安全、美化環境等方面都發揮著巨大的作用。加強城市照明的管理工作,不僅可以提高人們的生活質量,美化城市環境,展示城市風貌,而且可以改善投資環境,促進相關產業經濟的發展。加強對城市照明的管理工作,可以有效的促進城市綠色照明工程健康發展。
2.2.1 加強城市照明管理,優化城市人居環境
我國近年來一直強調要可持續發展,加強資源節約和節能環保,建立社會主義和諧社會。并且把“綠色照明工程”列為十大節能重點工程之一。中國是一個人口大國,資源用量大,所以我們一定要加強節約。我國的電力資源也相對貧乏,所以加強綠色照明工程,對實現節能和環保,改善城市人居環境,有非常重要的意義。城市照明是以人為本、維護公共利益的需要,要求我們各級政府和主管部分加強對城市照明管理工作的認識,采取有力措施來加強城市照明的管理。提高城市照明管理工作的水平。
2.2.2 加強城市照明管理,提高城市文明水平
隨著改革開放以來,我國經濟的飛速發展,我國的城鎮化建設也在不斷的跨越式發展,加強城市照明管理,對提高人民生活水平、加速城市化進程和提高城市照明的質量和水平都有非常重要的意義。加強城市照明管理,已成為人類社會現代化文明程度的一個重要標志,不僅可以滿足人民的生活需要、美化城市夜間環境,還能提高城市文明水平。
2.2.3 加強城市照明管理,改善城市投資環境
加強城市照明管理,可以帶動城市的商業、廣告、旅游、文化等相關產業,改善城市投資環境,提升城市整體形象,為城市經濟的發展帶來新的血液。城市照明工程的節能規劃、設計施工,不僅能繁榮城市經濟,也能促進投資和經商,加快城市的建設發展。
三、加強城市照明管理的相關措施
3.1 加強實現城市管理的科學化、智能化
現代社會是一個科技飛速發展的時代,所以在城市照明建設中,我們也要提高科技含量,加強城市照明中央監控系統的建設。現代的城市照明設施數量廣泛,種類繁多,覆蓋范圍大,所以要求我們不斷更新我們的管理技術,多運用智能化的監控系統,加強城市管理的科學化、智能化提高城市管理水平。
3.2 搭建服務平臺,重視城市照明服務工作
城市照明最主要的功能是滿足人民群眾的基本需求,所以在城市照明管理中,要加強服務熱線建設,搭建服務平臺,及時處理和反饋群眾的建議。建立健全信息傳輸機制,規范服務流程,加強責任追究,切實做到為人民服務,及時解決群眾遇到的各種問題,讓群眾滿意。
3.3 加快城市照明的節能建設
在城市照明的規劃中,注重城市照明的節能和環保,推廣節能技術。在城市照明的建設中,多選擇高效節能產品和綠色能源產品。在城市照明的后期管理中,加強集中監控,合理安排照明開關時間,合理的分時控制,加強對陳舊照明設施進行技術改造,努力降低電耗。加大對節能照明的宣傳力度,提高居民的節能意識。
3.4 建立健全城市照明法律法規
在城市照明管理中,要加強完善法律法規,加強制度保障,依法打擊偷電行為和破壞公共照明設施的行為,對于違章的行為和個人要加強處罰措施。只有依法管理,才能保障好城市照明設施的正常運行。
3.5 加強城市照明的日常維護管理
城市照明的后期管理也非常重要。如何進行科學有效的管理,也是我們城市管理工作者應該思考的問題。城市照明倡導綠色照明,要求以人為本,在管理中,我們的政府和相關部門應該加強城市照明節能環保的宣傳,增強人民的節能環保意識,自覺的付諸行動。比如在一些公共場合,減少不必要的耗能,在家里多安裝節能產品,遇到惡意破壞城市照明設施的行為及時舉報等,增強城市主人翁精神,為建設社會主義節約型社會、和諧社會貢獻出自己的力量。
當前,隨著社會的發展和城市化進程的加快,我國城市照明建設也處于一個關鍵時期。加強城市照明規劃和管理,不僅可以滿足人民群眾的基本需求,豐富人民群眾的夜間文化生活,還能美化城市,提升城市品味,促進城市經濟發展。再加上近些年來出現的一些浪費能源的現象,我們更應該認識到加強城市照明管理的緊迫性。
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【關鍵詞】景觀照明;遠程監控;GPRS技術;ZigBee網絡
1引言
目前,有關城市景觀照明的研究和應用已進入新時代,但仍然存在著不完善的地方。一方面,國內景觀照明較多應用是以住宅小區和政府部門為主,應用空間小。另一方面,目前城市景觀照明的控制模式較為單一,大部分采用定時鐘控制方式,系統運行維護較為復雜,就此,這些傳統管理模式,操作復雜,耗費人力,可靠性低,所以研究新的景觀照明監控系統,以實現高效節能環保,提高效率。智能化節能管理系統的研究已成為必要[2]。
2設計系統概述
2.1ZigBee網絡
ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議,一種短距離、低功耗的無線通信技術,主要應用于家庭自動化,遙測遙控,汽車自動化,智能化等領域。有電低成本、短時延、網絡節點數量巨大、短距離無線連接等優點。因有以上優點,所以作為該系統的首選技術。
2.2監控節能系統終端層設計
監控終端是本系統中最基礎的硬件設備,主要負責將設備運行情況,故障信息,電壓電流實時數據傳送至應用層的監控中心。該設備主要包括CC2430模塊、MD82N信息采集模塊、電源模塊。
2.3主節點層設計
在主節點層中,路燈通訊裝置負責匯集傳感信息,并通過GPRS或短消息方式遠程傳輸數據至應用層的監控中心。它有機融合了3G技術和無線傳感網絡技術,將相關信息傳送至應用層的監控中心服務器。預將結合MC13213微控制器實現數據的傳送。在路端單燈測控器中,該通信裝置包括兩個模塊:基于ZigBee技術的MC13213的無線傳感控制器模塊,信息傳輸到路端通信裝置的3G數據收發處理模塊。預將3G數據通訊處理模塊MCF52223芯片作為控制單元。
2.4服務器層設計
系統的服務器層以通信軟件與管理軟件為基本內容。管理軟件有人性化,多功能、智能化等優點,并能對路燈開啟、故障報警、數據統計、狀態顯示等實時操控,實現路燈管理智能化。通信軟件通過與GPRS通信,主要負責獲取程序控制指令,指令執行后將狀態信息指令存入數據庫[4]。作為一個服務運行在監控中心的服務器上,一直在偵聽TCP網絡端口,保持與路端通信裝置通信。通信軟件采用異步Socket機制,以Service為主要形式,軟件通過執行指令,完成偵聽TCP網絡端口的任務,以保證與路端通信裝置可靠通訊。次多線程的異步偵聽使得多個路燈通信裝置同時與一個端口進行通訊,此時通信軟件只需維護一張哈希表即可,哈希表記錄了TCP客戶端和Socket句柄信息[3]。因此減少了軟件運行復雜度,同時也提高了軟件的運行速率和系統的穩定性。
3結束語
基于物聯網技術的城市照明節能管理系統研究,可以實現區域城市照明監控的智能化控制,一一實時獲取地感知故障,并報告準確信息,已達到節能效果。將ZigBee技術和GPRS技術有機融合,完成了路燈控制的新模式,該模式與傳統的路燈控制模式相比,優點在于將單個路燈作為一個控制單元,實時單燈控制,保證了系統的可靠運行。本系統設計分為終端層,主節點層和服務器層,該層次的劃分思路清晰明了,更重要的是有利于今后功能的進一步完善。本系統在吸收消化了國外同類產品技術的基礎上,通過研究分析,融合“物聯網”技術,實現路燈智能控制與節能管理的目的[5]。基金項目:校級創新訓練項目。
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關鍵詞:大數據分析;聚類分析;判別決策樹;離群點分析
中圖分類號:TP301
文獻標識碼:A 文章編號文章編號:1672-7800(2015)005-0001-04
作者簡介:李今(1982-),男,上海人,碩士,上海五零盛同信息科技有限公司軟件部工程師,研究方向為軟件項目管理、軟件系統設計與開發。
0 引言
隨著社會的不斷進步和計算機技術的快速發展,信息系統在各領域快速拓展,系統采集、累積和處理的數據越來越多,信息增速也不斷加快,這也預示著大數據時代已經到來。麥肯錫認為,“大數據”指所涉及的數據集規模超過了傳統數據庫軟件獲取、存儲、管理和分析的能力[1]。
雖然現實世界產生的數據量不斷增長,但其中可理解的比例卻不斷下降,人們迫切需要對大數據進行分析,以了解海量數據背后的重要信息和知識,大數據分析技術應運而生。大數據分析是基于IT技術、數據挖掘、統計分析等多門學科的成果應用,通過從海量數據中分析出有效模式,獲取存在的關系和規則并對發展趨勢作出預測,這也是大數據生態環境中的最重要一環――使數據產生價值。
經過城市照明管理行業20多年的快速發展,路燈遠程自動化監控技術有了很大提高。監控系統每分鐘都會產生實時監控數據,運行至今的系統大都已經存儲了龐大數據,它們記錄了照明監控設備的運行狀況。但是人們更關心它們背后隱含著的知識和信息,這些“數據”中的“數據”可用于運行狀況評估、異常預警和后續運營參數調優,對照明管理部門降本增效、不斷改善服務質量具有積極指導意義。由此可見,大數據分析技術應用于城市照明管理行業尤為迫切和必要。
1 大數據分析理論
大數據分析理論指從海量數據中分析和挖掘出知識的方法,本文主要采用聚類、分類等方法。
1.1 數據倉庫建立
進行大數據分析前必須收集待分析的數據資源,雖然數據挖掘可直接從操作數據源中挖掘信息,但建議從專用性和可靠性角度考慮,不采用原有的數據庫或數據結構,而是將待分析數據存入數據倉庫中。
數據倉庫是一個集成、相對靜態、面向主題的數據集合,通過建立數據倉庫,可將異種數據源中的數據通過集成,從而構成語義上一致的數據存儲體系結構,它可按不同的主題劃分管理決策所需信息,為查詢、分析和決策打下基礎[2]。
1.2 特征提取
數據倉庫中的集合包含了大量特征,為了通過聚類分析發現潛在的運行模式,需要從序列數據中提取反映運行情況的重要特征向量。
這主要有兩方面的工作:一方面為了讓模型更容易理解,需要降低數據集的維度,刪除不相關的特征并降低噪聲,使大數據分析算法效果更好;另一方面通過創建新屬性,將一些舊屬性合并或創建新的屬性,這樣可更有效地捕獲數據集中的重要信息。
最常使用的特征集提取技術都是高度針對某一具體領域,一旦大數據分析用于其它領域,首要任務就是找到新的特征并進行特征提取。
1.3 數據預處理
由于待分析數據可能存在數值區間范圍較大、且不同時間段內變化快的問題,因此在大數據分析之前必須使用轉換方法進行標準化處理。
數據標準化轉換也是大數據分析中常見的轉換措施之一,它通過將數據按照比例進行縮小,使之歸入一個較小區間范圍內,為數據分析建立相對平等的基礎。標準分數(Z-score)是一種數據標準化的重要方法,能夠真實地反應一個分數距離平均數的相對標準距離,標準分數可由式(1)求出:
Z=X-μσ(1)
其中,X為被標準化的數據,μ為數據集的平均值,σ為數據集的標準差。Z值代表著原始數據和數據集平均值之間的距離,它能表明原始數據在數據類集中的位置,方便在不同分布的數據之間進行比較[3]。
1.4 聚類算法
聚類就是將數據對象分為多個類,類內數據點具有較高的相似度而距離近,類間數據對象差別大而距離點遠[4]。聚類技術可以將數據集劃分成不同的子集集合,它們在空間上都是一個稠密的區域,能方便實現對數據的分析。
K-Means是最為經典的一種基于劃分的聚類算法,它采用數據點之間的距離作為評價度量指標,也即將距離比較相近的對象組成類,以得到緊湊而獨立的類作為最終目標[5]。
K-Means算法的基本工作過程:首先隨機選擇k個數據作為初始質心,將數據對象根據其與各個類的質心距離進行劃分,之后重新計算各個類的質心,循環執行直到目標函數最小為止[6]。
類的質心為類內所有點的算術平均值,對象到質心的距離一般采用歐幾里得距離,可由式(2)求出:
1.5 分類算法
數據分類目的是通過構建一個分類模型,將數據集中的所有項映射到給定類別中的某一項,用于歸納和描述重要數據的分類情況。判別決策樹是用于數據分類和預測未來的主要技術,它基于從一類無規則的數據中推理出規律性模型的分類規則[8]。它采用自頂向下方法,在樹的節點進行屬性值的比較,并根據不同值判斷向下分支,最后在樹末端的葉節點得到結論。該算法主要基于信息論中的熵理論,把信息增益率作為節點分支屬性選擇的度量標準,獲得最終的決策規則。
各屬性的信息增益率可由式(4)求出:
1.6 離群點檢測
離群點是數據集中與正常點有較大差異的那一類數據點,在數據點中找出異常點是離群點檢測的主要任務。離群點檢測在大數據分析中有重要應用,它采用基于距離的異常點檢測算法,以歐式距離為衡量標準,找到脫離給定數據集的異常數據。
離群點檢測算法:根據分類結果選擇該數據對象的質心,計算該數據對象到質心的歐氏距離,根據區間范圍判斷是否為離散點[7]。
2 大數據分析方法
2.1 城市照明管理相關數據
城市照明運行管理數據具有非常重要的參考價值,可通過對這些數據進行分析,挖掘其中有價值的信息,從而為故障報警、狀況預測和決策支持奠定基礎。
城市照明運行管理數據按邏輯分類,有動態監控數據和靜態業務數據,監控數據分為照明實時數據和故障數據,業務數據分為資產數據和管理數據。系統每隔20min遠程采樣照明實時數據一次,故障數據由遠程監控終端主報。城市照明管理中產生的運行數據如表1所示。
2.2 運行狀況評估
本文對照明監控設備運行狀況評估數據源是基于路燈監控終端產生的照明實時數據,并且以輸出有功功率作為主要研究對象,對有功功率負荷變化情況進行分析。
有功功率指一個周期內發出或負載消耗的瞬時功率的積分的平均值,傳統判斷有功功率是否出現異常的監測方法是在系統中設定一個閾值,根據超出上下限報警,這完全沒有考慮時間和環境特征等因素,導致閾值難以確定,也不能動態適應變化。
本文采用大數據分析方法,通過識別存在的有功功率運行模式,建立模式判定樹,然后對實時采樣的數據進行比較,判斷是否存在異常情況。
2.2.1 數據特征提取及標準化
試驗數據采用某地010#城市照明監控終端,該監控終端裝于迎賓大道路燈控制柜中,主臺系統每隔20分鐘對該終端運行數據采樣一次,將90天產生的1 080條亮燈有效數據寫入數據倉庫。010#終端部分輸出有功功率數據如圖1所示。
為了通過聚類分析發現潛在的運行狀況判斷模式,從有功功率序列數據中提取出反映運行情況的特征向量:
由于有功功率數據值較大且不同時間段變化快,因而對于特征向量使用Z-score規范化處理,實現數據分布于一定區間范圍內,標準化結果如圖2所示。
2.2.2 K-means自然劃分K-means算法中必須選擇合適的K值,采用多次迭代的方式以同簇距離總長度來判斷K值的合理性。圖3是在不同K值下的類指標圖,從圖中可以明顯看到,當簇數目為3時,類指標急劇下降,所以確定這次采用的K-means聚類算法的K值為3。
采用K值為3的K-means算法對該數據集進行聚類,完成如圖4所示的自然劃分結果。
完成聚類分析后,為方便分析有功功率運行模式判別條件,需要構造4個新的屬性:質心點X、質心點Y、類簇標識和前后半夜標識。構造新屬性之后的部分數據如表2所示。
在共1 080組數據中,使用810組數據構成訓練集,對構造了新屬性的數據集進行分類,得到判定決策樹如圖5所示。使用270組數據作為檢驗集,分類誤差小于2%,完全可以采納。
2.2.3 運行狀況評估應用
為論證該方法的實際監測和評估效果,選取010#終端2014年8月25日23點數據進行檢驗。該采樣數值為Apmean=33.18KW,Apmax=33.25KW,根據模式判別決策樹判斷該點的模式為Cluster2。
特征向量P(33.18,3.25)與Cluster2模式的歷史數據一起使用歐氏距離算法進行離群點分析,離群點結果分析結果如圖6所示。其中原數據簇中歐氏距離極大值為0.5191,而該數據點歐氏值為0.746 2,因此判定為離群點。城市照明監控系統根據判斷結果立即報警,推測現場發生異常滅燈情況,值班人員安排維修人員至現場進行查驗和檢修。
3 結語
通過對城市照明監控信息進行大數據分析表明,新方法能夠對每個采樣點的有功功率數據進行分析,并能及時發現和報告異常狀況。在實際運用中,由于采用的大數據算法具有良好抗噪聲干擾能力,可以幫助管理人員及時有效了解系統運行情況,為采取有效的管理措施提供決策支持。該方法還具有通用性,能夠廣泛應用于城市市政設施行業監控系統的數據分析中。將研究成果用于高壓鈉燈運行壽命、光源全壽命成本、光亮成本費用和照明管理維護費用預測中,則有待進一步研究。
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關鍵詞:光照度 遠程 監測 人性化 綠色節能 管理水平
中圖分類號:TU113.666 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)09-0060-02
近年來,隨著我國城市建設的飛速發展,城市規模不斷擴大,城市道路照明管理水平在很大程度上越來越體現出城市的整體形象、經濟實力、人文特色和現代化程度。北京作為國家的首都,全國政治、交通和文化中心,城市道路照明設施的管理越來越引起政府、市民以及社會各界的高度重視和廣泛關注。科學人性化的開啟和關閉道路照明設施,對于城市交通、人民出行以及綠色節能都有著至關重要的意義。
1、北京城市道路照明開關燈管理介紹
按照原行業標準《城市道路照明設計標準》CJJ45-91,開關燈時刻的天然光照度要求為2-10lux,但隨著城市的迅速發展,已經不能滿足道路照明的需要。2007年,建設部頒布了新的行業標準《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006,對道路照明開關燈依據進行了修訂,提出了更高的標準,當自然光照度下降到15lux時宜開啟路燈,當自然光照度上升到30lux時宜關閉路燈。根據新的標準,北京道路照明根據北京地區的地理位置(經緯度)和季節變化,并參照國家天文臺提供的民用晨昏蒙影時刻及總結出來的晨昏時間與照度的對應關系,合理確定了全年路燈的開關燈時間。
為使路燈控制更加人性化,北京市城市照明管理中心于2005年推廣應用路燈遠程監控系統,利用后臺系統通過無線網絡對安裝在路燈電源內部(柱上變、箱變或配電室)的控制終端發送開關燈指令。從控制范圍上講,能夠一次性對所有管轄路燈進行控制(城控);可以對一個或多個區域內的所有終端進行控制(面控);也可以對單一路燈變壓器進行控制(線控)。
在正常的天氣下,按照既定的年時間表自動開啟和關閉路燈即能滿足市民出行的需要。除此之外,更要考慮由于天氣變化所造成的偏離平均值的情況,比如:天氣不好,天黑的早或亮的晚,更有時在白天遇到濃云蔽日、突降暴雨的情況,這時就需要隨時開啟路燈或延遲關閉路燈以提供道路照明。但是,值班人員只能憑肉眼觀察判斷,確定何時進行提前開燈或延遲關燈,一直以來缺乏科學、可靠的決策依據,不利于人性化啟閉路燈的規范管理和實施。
針對于這種情況,北京市城市照明管理中心在所管轄范圍內安裝了58個自然光照度監測終端,搭建了自然光照度遠程監測網絡框架,在很大程度上改變了原來惡劣天氣下全部路燈同時開啟的情況,現在可以根據不同區域的不同需求,分時、分區操作開關燈,到達了綠色節能的效果,使得開關燈控制有據可依、有章可循。
2、自然光照度遠程監測系統架構
自然光照度遠程監測系統由光照度監測終端、后臺管理系統和通訊網絡三部分組成。
整個系統框圖如圖1:
2.1 光照度監測終端
光照度監測終端由光照度變送器、數據處理及通訊單元兩大部分組成。光照度變送器把光信號轉換成電信號,傳輸給數據處理單元。數據經處理后,通過通訊單元以主動上傳通訊方式傳給后臺管理系統。
2.2 后臺管理系統
終端將采集到的自然光照度數據以最優方式上傳到主站,主站通過通訊服務接收到數據后,對其進行簡單處理存儲到數據庫中,同時將數據傳輸給后臺管理軟件進行處理和展示。
2.2.1 數據采集特點
數據采集方式主要采用終端主動上傳、主站被動接收的方式,如果需要實時掌握現場的光照度情況,則由后臺發出命令調取終端實時數據。另外,系統提供數據補抄功能,能夠手動補齊72小時內的光照度數據。
2.2.2 數據分析特點
系統設計了滿足不同需求的數據分析工具,分別為:實時數據曲線、歷史數據曲線、數據分析報表以及報警提示等。
2.3 通訊網絡
系統使用3G網絡,根據實際測算,帶寬可以滿足光照度數據的實時傳輸,數據傳輸的穩定性和可靠性能夠得到有效保障。
3、自然光照度遠程監測系統的技術難點及解決方案
3.1 光照度監測終端的現場安裝
由于終端直接安裝在戶外,需要重點考慮環境適應性。同時,還需要滿足阻燃的要求以提高終端的安全性。所以在設備選擇上十分謹慎。系統選用的光照度變送器本身的外殼防護等級達到IP67,數據處理及通訊單元的外殼材質為PC材料,阻燃、耐腐蝕。根據現場情況,光照度變送器通過不銹鋼材質固定支架直接安裝在樓頂無遮光的地方,受光面稍微朝下與垂直面形成15°夾角以防受光面積雪。數據處理及通訊單元采用壁掛式安裝,可安裝在室內或室外。
3.2 數據上報方式的確定
數據采集方式主要由終端上報給后臺管理系統,經過測算,數據信息量非常大,如果不加以限制實時上報光照度信息,會出現通訊負荷大的問題,嚴重時會造成傳輸通道阻塞的后果,并且也會產生高額的通訊費用。
為了解決上述問題,經過反復測試,決定采取三種上報方式:
(1)忙時實時光照度采集:通過設置閥值參數,終端在設定閥值范圍內,實時傳送光照度數據(設定光照度在15~100lux時,采用實時傳輸)。
(2)閑時壓縮采集:通過設置閥值參數,在一定的時間間隔內主動上報。
(3)無效數據屏蔽:對于路燈監控來說,在光照度方面主要關注其變化情況,晴好天氣下白天的大部分時間,采集光照度是沒有意義的。因此,系統設計了無效數據屏蔽功能,通過設置閥值范圍,讓終端暫停數據上傳,以減輕系統負擔。如:光照度在15lux以下 以及200lux以上,數據都不上傳。
3.3 通訊網絡的確定
目前可選擇的終端與后臺之間的傳輸方式主要有幾種,下面進行分析:
(1)GPRS、CDMA、電臺、無線載波等網絡:無法滿足實時光控的高時效性要求;
(2)DDN光纖專線:帶寬大、速度快,而且可以保證數據傳輸的穩定性和可靠性,但具體到現場的每個終端,線路資源不能全部保證并且費用過高;
(3)ADSL:目前應用最廣泛的網絡,費用不高、分布廣泛,但是在每一個終端的安裝地點不能保證都有線路資源;
(4)3G網絡:帶寬可以滿足光控數據的實時傳輸,并且可以滿足數據傳輸的穩定性和可靠性,適合作為終端與后臺的傳輸網絡。
4、自然光照度遠程監測系統對北京城市道路照明管理的意義