浅谈城市夜景照明监控系统的功能及结构组成分析

浅谈城市夜景照明监控系统的功能及结构组成
摘要：随着国内城市规模的扩大，对城市夜景照明的维护工作的要求也越来越高。

以前，夜景照明系统故障后主要靠人工报修或日常巡查来发现。

现在，城市夜景照明监控系统作为一种新的监控方式，为夜景照明维护人员的日常作业、维修工作提供了一个高效率的处理平台。

本文通过广州新夜景照明监控指挥中心的情况，来说明城市夜景照明监控系统的功能及结构组成，以供同行参考。

关键词：夜景照明监控三遥闭路电视
一、引言
随着中国城市规模的扩大，人民群众生活质量的提升。

人们对城市夜景照明的要求也越来越高。

城市的夜景照明系统，不仅包括基础的道路照明，还应该包括景观照明，也就是我们常说的“光亮工程”。

由于夜景照明遍布城市的每个角落，存在分布范围广、线路复杂、取电点众多的情况。

一但出现故障，照明管理部门往往不能第一时间发现情况，需要靠故障点附近的群众报修，或者维护员巡查时才能发现。

为了解决这一情况，越来越多的城市成立了夜景照明监控指挥中心，通过夜景照明监控系统对全市范围内的道路照明和景观照明加以监控。

当故障出现时，可以及时通知维修人员前往故障点进行维修。

本文以广州市新夜景监控指挥中心为例来阐述城市夜景照明监控系统的具有的功能及结构组成。

二、概况
广州市从2001年开始对市区范围内路灯、光亮工程进行三遥控制，在广州供电局路灯管理所成立了城市照明监控中心进行管理，共完成路灯三遥监控点1265个；光亮工程监控点448个；2009年增加了视频监控功能，在从白鹅潭至琶洲会展的珠江沿岸共安装了15个视频监控设备对珠江沿岸的光亮工程进行视频监控。

通过路灯及光亮工程的三遥监控及视频监控系统的建设，对于提高城市照明管理的现代化水平、节约电能、保证照明质量、缩短故障发现时间和维护周期、提高工作效率等方面都起到了很大的作用。

随着监控区域的扩大，原城市照明监控中心的场地及设施已经不能满足发展的需要，因此必须设立新的夜景监控指挥中心，原中心主要作为备用系统。

根据现场选点，新监控中心选址在广州塔的32层，广州塔位于新中轴线珠江交汇点，是广州市光亮工程的核心轴线，同时广州塔的高度保证了良好的视野，便于监控；新中心和原来中心通过光纤连接，实现数据共享和监控共享。

新中心具有对市区范围内城市照明设施进行三遥和视频监控的功能，并在建设时保留与城管系统、公安系统、交通系统的视频相联结的接口，以达到资源共享。

新中心建成后将起到监控全市路灯、光亮工程的作用。

使管理
者既可以总揽全局、调度指挥；又可以细化到局部、关注具体事件。

既可以监视路灯、光亮工程的运行状况，又可以进行群控、组控及按不同政务需要进行控制；并且可以组织指挥进行灯光表演。

通过与视频监控相结合能不用亲临现场就可以实时观察到照明设施的运行情况，在最短时间内发现问题和进行相关调度，便于管理人员及时进行维护。

三、城市夜景照明监控系统的组成和功能
夜景照明监控系统的主要包含以下两个子系统：
1）智能照明控制系统；
2）闭路电视监控系统。

整个系统的架构图如下：
（一）智能照明控制系统
智能照明控制系统应具备的功能：
1、遥控
1）能够对路灯、光亮工程按整体、分区、分组和单站实现年定时控制、日定时控制、预案定时控制、强制控制等。

2）光亮工程能分重大节庆、一般节假日、平时等多种节能模式进行控制。

3）具有组织指挥重要景观进行灯光表演的功能。

4）系统可以根据不同类型的路灯与景观灯控制要求，把全市路灯、景观灯分成若干个组，分别采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案，自动遥控开/关全市全夜灯、半夜灯、市政景观灯、楼宇景观灯；也可以手动对各种灯型进行遥控开/关操作。

5）该系统能实现对路灯、光亮工程运行进行合理、可靠运行控制，达到节省照明系统5%用电量。

6）对路灯全年开关时间进行系统的等亮度设计和分析；对夜景照明(光亮工程)全年开关时间进行系统的等亮度、等时间（每天亮灯时间长短相同）设计和分析
7）对路灯开关灯控制可按设计的时间进行合理控制：实现全年365天每天不同时间的等亮度开关灯时间控制；对夜景照明(光亮工程)进行等亮度、等时间（每天亮灯时间长短相同）的合理控制，实现全年365天每天不同时间的等亮度、等时间（每天亮灯时间长短
相同）开关灯时间控制，使城市照明更具人性化。

2、遥信
当出现过压、欠压、过流、欠流、箱门打开、供电停电、接触器应合未合、接触器应断未断、故障跳闸、白天亮灯、晚上熄灯、等故障时，终端能够主动及时将报警信息发送到监控中心，使故障能够得到及时处理。

当监控终端主动报警或监控中心在巡检时发现有报警时，系统自动发出声音告警（根据告警类型不同声音内容不同），并能够以短消息的方式将故障信息发送至值班人员的手机。

报警自动存盘并在GIS地图上显示相应的位置和故障类型。

3、遥测
在监控中心能够手动或者自动对全部、部分或者单台监控终端的电压、电流、有功功率、功率因数、开关灯时间表、通信状态等参数进行采集，以仿真面板形式直观显示出来。

4、遥调
在安装节能型控制箱时，可以实现远程遥控调节输出电压功能。

并能根据不同时段、不同路段分别设置不同的输出值，实现最大限度的节能功能。

5、GIS电子地图
采用GIS电子地图方式使得系统图文并茂、生动形象，能够方便直观显示出各监控点的地理位置。

以地理信息系统（GIS）为开发平台，实现照明监控、地理信息和生产管理有机组合。

6、自动生成各种报表和计算相应数据
可根据需要随时查询、分析和打印所有历史数据，自动生成各种日报表、月报表和年报表，能够形成各种曲线图、饼状图、柱型图，更加直观方便对系统运行状况进行分析。

能根据电压、电流、有功功率和功率因数的变化自动进行亮灯率、节能率等估算。

为了保证亮灯率的统计，数据采集精度优于1%。

7、控制方案
根据不同类型的路灯、光亮工程控制要求，可以把路灯、景观灯分别设置成不同的功能组，分别采用时控、遥控、亮度控制方案。

8、GPS自动校时系统
运用全球卫星定位系统与计算机技术，实现对系统的准确校时，保证前置机和监控终端时钟的准确性与一致性。

9、远程实时查询
通过因特网，实现微机或便携式笔记本的远程实时查询，查询
内容包括各终端的最新以及历史数据和故障情况，实现异地远程接入访问。

（二）闭路电视监控系统
闭路电视监控系统应具备的功能：
1、实时监看功能
监控指挥中心可实时监视所有监控点的视频信息，可以同屏显示多路图像信息。

多台监控终端可同时监视某一点图像信息。

监控终端可以轮巡监视多路实时图像信息，在设定的间隔时间内对系统内的所有监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，包括不同监控点的图像、同一监控点的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等，轮巡间隔时间可设置。

2、录像功能
为增强录像的灵活性，软件同时提供了多种录像方式，有移动录像、自动录像、手动录像、单个录像、预置点录像、报警录像等。

3、报警功能
报警种类可分为外围设备报警接入和监控系统内部报警两类。

外围报警包括：事故报警、设备状态变化及故障报警、消防报警、防盗报警、防火报警。

内部报警包括：视频信号中断报警、磁盘空间报警、线路故障、
网络故障、设备故障等原因。

4、多画面监视
1/4/9/16/25/36 画面分割模式，可以通过简单操作实现放大、还原、全屏、图像交换等操作，简单易用，并且可以拍照、设置图像循环播放等。

5、断电后自动连接功能
当软件处在播放或者录像状态时，如果此时视频服务器停止供电，那么软件将停止播放图象同时也停止录像，但是如果视频服务器正常供电后，软件将自动连接服务器，同时恢复原来的播放及录像，无须人工干预。

6、远程调整
一般情况下，摄像机采用定焦距、定方向的固定方式，但在光照度变化大的场所应选用自动光圈镜头，大范围监控区域宜选用带有转动云台和可变镜头的摄像机。

监控中心通过控制端软件，能够远程控制云台的上下左右转动，镜头光圈、焦距、变倍的调节。

监控软件支持常用的云台解码协议，并可根据需要添加。

7、多播功能
在LAN环境下，每一个摄像机允许无限多用户同时访问，并且只占用一个通道的带宽。

8、监控点的设置
首期视频监控点，在原15个监控点的基础上新增加了25个摄像点，其中有12个在广州塔的32层和顶层均匀分布安装。

分两层安装的目的是，32层监控广州塔周边地区夜景照明情况；顶层监控整个市中心区的夜景照明情况。

监控点一览表
序号位置数量备注
1 广州塔32层 6 均匀分布
2 广州塔顶层 6 均匀分布
3 白天鹅宾馆 1
白鹅潭区域
4 广州摩托集团 1
5 信合大厦 1
海心沙
6 中和广场 1
7 香格里拉大酒店 1
会展中心
8 新城花园 1
9 天河城大厦 1
10 中国电信 1
天河城
11 中信广场 1
12 西塔 1
中轴线
13 富力盈隆广场 1
14 广东国际大厦 1
花园酒店
15 广州世界贸易中心 1
小计25
四、结束语
夜景照明监控系统的应用实现了对道路照明和景观照明设备的数据的采集、监视、控制。

为夜景照明维护人员的日常作业、维修工作提供了一个高效率的处理平台。

同时，该系统通过对照明及照明用电数据的采集、分析和控制，在保证照明效果不变的情况下，
有效的节约了电耗，达到了节能的目的。

广州市新夜景照明监控指挥中心经过几年的运行，效果良好。

参考文献：
【1】《智能建筑设计标准》（GB/T-50314-2006）.
【2】《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）.
【3】《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）.
作者个人简介：褚晓辉（1978——）男，本科学历，建筑电气设计工程师，主要从事建筑电气、市政电气设计工作。