GPRS自动监控系统在城市照明中的应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HDGKD30
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  摘要:随着城市建设的发展,各级政府和市民对城市的建设、道路照明和景观照明提出更高的要求。文章就城市照明自动化监控系统作用及GPRS自动监控系统在城市照明中的应用谈一些体会。
  关键词:GPRS自动监控系统;城市照明;集中监控软件
  一、城市照明自动化监控系统作用
  1.采用城市照明自动化监控系统以后,全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时,由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能,调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态,为及时进行修复提供了有力的保障。路灯维护及时,可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生,有利于城市的治安,产生极大的社会效益,从而进一步提高城市的形象。
  2.路灯自动化监控系统将传统的“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”,不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗,降低了维修成本;而且在检修车出所之前已经知道了故障的准确地点和基本状态,因而缩短了维修时间、提高了检修效率;由此将产生了极大的经济效益。
  3.无线照明监控系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性,避免白天亮灯情况的出现;同时,系统采用光控和时控相结合的控制方案,在预置的时间区段内根据光照度决定路灯的开或关,既能在阴雨天自动延长照明时间,又能在晴好天气自动缩短照明时间.
  4.以外由于减少了开灯时间,延长了灯具寿命,降低运行成本,进一步提高了经济效益。
  二、GPRS自动监控系统在城市照明中的应用
  随着GSM/GPRS技术在中国的成熟,选取GSM/GPRS短消息作为系统的通信方式,具有一次性投入低,安装简便,使用费较低,抗干扰能力较强且具有向GPRS无线分组、2.5G宽带业务平滑过渡等诸多优点。目前,我国几乎所有城市已经开通GSM/GPRS业务,这是今后城市照明监控系统所采用的主流传输资源,也是城市照明监控系统通信方式的必然趋势。
  (一)GPRS系统的特点
  GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的英文简称,是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务,具有“永久在线”、“高速传输”等优点。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
  相对于原有GSM拨号方式的电路交换数据传输方式,GPRS网络采用的分组交换技术,具有以下优点:
  1.永久在线。即用户无需为每次数据的访问建立呼叫连接。
  2.高速传输。数据传输速率理论上最高可以达到171.2kbps,
  目前传输速率可以一般达到40kbps。
  3.流量计费。用户只需要为接收和发送的数据报支付费用,因此相对运行费用较低。
  4.快捷登录。 一般只须10秒即可登录互联网。
  GPRS 采用与 GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,其分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。下图为通信系统组成框图:
  监控中心的前后台监控微机接入Internet(可采用DDN专线、ADSL等多种方式),GPRS终端与监控中心建立连接,监控中心与GPRS终端通过GPRS网络,实时传递指令和数据。
  (二)监控系统的体系结构。
  1.GSM/GPRS与GSM/GPRS。MODEM GSM/GPRS是中国移动、中国联通推出的一种
  服务方式,它的出现提供了一个方便、可靠的无线传输资源,能提供数据传输业务,每次可傳输一定长度的数据信息,根据我们的测试结果和实际使用经验,完全可以满足路灯监控的需求,给城市照明自动监控技术注入了新的活力。
  2.监控系统。GSM/GPRS城市照明监控系统是一个分布式、集散型、网络化、全开放的监控系统,包括控制中心和若干个分控点,能对独立分布的各种路灯设备进行集中监控和维护管理。系统采用了GSM/GPRS短消息传输方式,克服了分控点上有线通信线路布线困难的缺点和故障多、难于维护的弊端。根据路灯监控系统总体方案的要求,可设一个监控中心,N个分控点的情况,该系统监控中心设于城市路灯管理部门值班中心。
  3.监控中心的组成及原理。控制中心有中心通信服务器、收/发GSM/GPRSMODEM、远程告警MODEM、WEB服务器、普通用户工作台、大屏幕模拟屏等组成。在中心安装GSM/GPRS MODEM若干台,可以避免接收与发送之间的冲突(冲突时往往发生发送不成功或收不到数据),大大提高了通信效率。通过通信网络与终端数据通信MODEM进行通信,完成遥测、遥信和遥控。
  通信服务器是整个系统的心脏,一旦出现问题,整个系统将要瘫痪,因此为了提高系统的可靠性,采用数据库服务器双机备份解决方案,系统软件同时安装在两台主机上,同时运行各自的服务工作,且相互监测对方的情况和本系统的状态,协调两台主机的工作,维护系统的可用性。
  同时,为了在无故障时监控中心维护人员也能够查看分控点信息,系统也支持巡检工作方式,即监控中心可定期查询各个分控点运行信息。
  (3)集中监控软件
  集中监控软件是监控系统的核心软件,该软件分为三个软件模块:前置监控工作站通信模块、短消息服务模块、后台监控工作站模块。
  前置监控工作站负责收集各个分控点的数据信息,并在数据库服务器上整理形成数据库文件,供后台监控工作站和管理工作站调用,数据库采用的是SQL SERVER大型数据库,稳定可靠。前置监控工作站上安装了两个软件模块,一个软件模块为前置监控工作站通信模块,另一个软件模块为短消息服务模块。
  后台监控工作站则作为整个系统面向用户的窗口,肩负着把大量采集数据归整、分析,并以清晰、明了的方式向用户显示的重任。后台监控工作站软件采用WINDOWS NT workstation或WINDOWS2000作为操作系统,以32位版的VC++6.0作为开发语言,正是要把WINDOWS2000的友好界面和高速度融为一体,达到既能从海量数据中快速存取数据,又能使用户轻易地进行各种操作的目的。
  同时,后台监控工作站上能够支持基于Web浏览器Internet Explorer的网络版操作软件,这样,只要是和监控中心联网的任何一个用户都可以方便地操作使用路灯监控系统(当然,该用户必须具有监控中心赋予的操作权限)。普通工作站仅提供给用户操作和浏览的界面,其必须具有监控中心赋予的操作权限,不具有最高级别的系统设置功能。
  三、结语
  由此可见,采用GPRS自动监控系统以后,全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时,由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能,调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态,为及时进行修复提供了有力的保障。路灯维护及时,可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生,有利于城市的治安,产生极大的社会效益,从而进一步提高城市的形象。
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