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城市照明監控與防盜的應用分析
城市照明監控與防盜的應用分析
方 彬 淳安縣路燈管理所（311700） 摘 要：本文概述了城市照明路燈監控和防盜的定義、發展歷程及現有的系統模式和應用類型，根 據它們在實際應用中的情況，介紹了今后路燈監控和防盜的技術特點和發展趨勢，將現有 路燈監控終端與防盜器的功能應用分析，并闡述了兩者今后發展方向。 關鍵詞：監控 防盜 發展趨勢 應用分析 一、前言 隨著城市道路照明和景觀照明的發展，城市的亮化工程也做得有聲有色，城市的路燈照明控制方式已相當成熟。路燈遠程監控終端（以下簡稱監控終端），是一種應用于城市照明領域的遠程監控終端設備。經實踐檢驗監控終端在城市照明控制系統的應用是相當的成功。 由于近年來市政路燈、景觀燈、廣告燈箱等的電纜，被盜現象時有發生，且屢禁不止。電纜被盜，給國家、集體帶來了重大的經濟損失，給人民生活帶來了極大的不便，給現代化城市治安管理蒙上了陰影，盜竊分子不定期作案和盜竊手段的提高，又使得管理部門防不勝防。一旦電纜被盜，路燈的監控設備也無用武之地。因此，電纜防盜器（以下簡稱防盜器）成為路燈照明控制系統必不可少的安保設備。 監控終端與防盜器都是城市照明監控系統兩個不可或缺的功能部分，前者相當于系統的指揮員，能夠根據具體情況來調度整個系統，而后者是整個系統的警衛員，確保照明系統不被不法分子破壞，給予照明系統一個安全的運行環境。 二、路燈遠程監控器的應用 1.1路燈監控器的定義與類型 （一）路燈監控終端的定義 路燈監控終端就是一種安裝在配電箱內，根據道路上亮度情況，用來開啟和關閉路燈的裝置。 （二）路燈監控系統結構 目前一個簡單的監控系統一般由三部分組成： （一）監控中心，包括監控計算機及相應的軟件；（二）數據通信網絡；（三）多臺遠端監控終端。復雜的系統會有多個監控中心。監控中心運行的監控軟件是由多個中心的多臺計算機組成的分布式計算機網絡。數據通信部分系用衛星、光纖、有線、無線等多種混合的通信方式。 （三）路燈監控終端的類型和特點 隨著科學技術的進步，為滿足不斷升級的照明需求，人們研制出各種方式、不同結構的監控終端，目前路燈監控終端按其功能可分四大類：時控、光控、集中監控和單燈監控。 集中型路燈監控終端主要完成現場電壓電流信號的采集與處理，設備狀態的檢測，并控制開關量輸出，實現對路燈開關控制。即實現三遙功能：遙控、遙測、遙信。數據采集由監控終端來完成，通過監控終端的數據采集端口接入各種開關量、模擬量，同時輸出各種邏輯的控制量。監控終端通過各種通訊介質將采集到的各個開關量、模擬量傳輸到監控中心，完成遠程數據采集功能；同時將監控的控制命令通過同樣的通信鏈路送到相關控制設備，完成遠程控制功能。 1.2路燈監控器的發展歷程 （一）國內的路燈監控系統從上世紀八十年代末至今，已走過了近二十年，從數據傳輸方面看，共經歷了四個階段： 1、八十年代末采用220V強電有線的數據傳輸方式； 2、九十年代初期到中期利用電力線、電話線載波的數據傳輸方式； 3、九十年代中期到末期采用230MHZ專用頻道進行無線數據傳輸方式； 4、二十一世紀初期至今采用中國移動、中國聯通的短消息SMS和GPRS/CDMA無線公網進行數據傳輸方式。 （二）從控制技術方面看，共經歷了四個階段： 定時控制、經緯度時間控制、光照度控制、光控與時控結合。目前路燈監控終端已由初期的時控，發展成為光控與時控相結合的控制模式。 （三）從功能方面看，已經歷了二個階段：本地控制、三遙監控，現正處于五遙監控的應用和單燈監控的發展階段。城市照明監控系統由以前單純的本地控制技術走向網絡化多功能遠程監控。 1.3路燈監控器的應用趨勢 對眾多廠家推出的監控終端觀察，不難發現路燈監控產品的技術發展趨勢：數字化、無線化、集成化、多功能化。 （1）功能擴展方面。先進的監控終端要可擴展到“五遙”。除“三遙”外，應有： a.遙視：攝像頭現場采集信息，視頻通過光纜傳送，在控制中心屏幕實時播放，并可通過互聯網在遠程計算機上根據權限控制、觀看，可實現與公安、城管等不同部門的資源共享。 b.遙調：記錄電壓情況，與節能系統有效連接，遠程調整供電系統電壓。 c.電纜防盜：與防盜系統無縫接入，能實時檢測線纜狀態，防止電纜偷盜。 d.單燈監控：能遠程檢測任一盞路燈的參數并控制該路燈的狀態。 （2）內部通訊方面。 a.板卡之間采用高速的工業總線相連，電氣上相互獨立，可以根據系統復雜度選擇板卡。 b.板卡采用主流的熱插拔技術，一個板卡損壞不影響系統運行。 （3）安全可靠性方面。 a.雙電源互相備份。可以配置備用電源板，如果一個電源發生意外故障，另外一個電源立刻無縫切入開始工作，不影響整機功能。 b.通訊自恢復。在設定的時間內,如果沒有收到來自監控中心的命令,則自動給通訊電源復位，以確保通訊設備不死機。 c.更強大的聯網功能。相鄰監控終端級聯后可以共享一個通訊介質，節省通訊成本；同時可使處于通訊盲區的監控終端通過相鄰的監控終端實現與監控中心通訊，大大地提高了通訊的可靠性。 d.防雷電、抗浪涌，以適應惡劣氣候。 （4）維護應用方面。 a.自檢。具有完善的自檢能力，在發生故障時，能自動向監控中心報告以便及時維護，遇到嚴重故障則自動重新啟動。 b.遠程維護。可以采用便攜機經過通訊網絡遠程連接到監控終端，實現故障診斷、復雜參數配置和調整，可以遠程復位整個系統或復位某個板卡。 三、電纜防盜器的應用 路燈電纜防盜成為近年來一個新興的課題，并迅速崛起，在照明領域已與路燈監控功能處同等重要的地位。 2.1電纜防盜器的定義與類型 （一）電纜防盜器的定義 電纜防盜器就是一種安裝在電纜進線上，用來增加偷盜電纜難度，延長偷盜時間的裝置，是電纜的保護神。一旦電纜被剪斷，防盜器立即發出報警，從而可以達到防止電纜被盜、減少電纜偷盜損失的目的。 （二）電纜防盜器系統結構 電纜防盜器是一種對于線纜斷線的檢測報警裝置。該系統分為兩個層次：監測前端和監測中心。 監測前端：包括電纜防盜主機，每個主機又帶若干電纜防盜末端。主機設置在監控前端，內設無線通訊單元。末端通過電力載波與監控終端主機相連，檢測出線的情況。 監測中心：由通訊處理前置機、計算機主機和相關軟件構成。監測中心計算機通過無線網絡（公網）采集各個點的工作狀態，實現數據的記錄和管理，進行數據的統計，一旦發現異常情況可以及時將故障定位，同時將現狀報告給相關人員，管理人員可以隨時隨地主動查詢監測前端的運行信息。 （三）電纜防盜器的類型和特點 目前，國內已有一些廠家生產相應的路燈線路的防盜器，這些產品都采用了電力載波通訊或者檢測電纜特性的方法來進行偷盜檢測。按其結構可分四大類：電纜特性末端檢測式、電纜特性主機檢測式、傳統載波檢測式和改良載波檢測式。 1.末端檢測式（無需主機），通過檢測電纜上的交流電壓，判斷有電壓即正常。這種設計的防盜產品，誤報率相對較少，但存在有警不報的情況，能解決夜間防盜，但對白天的偷盜卻無能為力。事實上很多情況下，犯罪分子都是在白天電纜不帶電時踩點，將線剪斷，晚上用車將其拖走。同時每條電纜都需有通訊設備，無形中增加了成本和通訊費用。 2.末端檢測式（改進版，末端加載電源），可實現全天候防盜，但取決于末端電源的可靠性。由于電源是在路燈電纜上充放電，受季節的干擾較大，一旦電源損壞或供電能力下降，就失去了防盜功能。同時隨著防盜范圍的擴大，維護更換的工作難度將會巨大。 3.主機檢測式（無需末端），通過檢測電纜上的交流電流，判斷若是電流突減即為電纜被偷盜。這種設計的防盜產品，同樣能解決夜間防盜，但對白天的偷盜卻無能為力，而且受電纜線路和設備測量的精度影響，誤報率較高。 4.傳統的電力載波檢測式，通過檢測電纜上的載波，載波通訊失敗即為電纜被偷盜。這種設計的防盜產品，在理想上是穩定可靠，誤報率低，但由于傳統的電力載波的特點，不適合超長線路，及受補償電容的影響，實際應用效果不好，并產生諧波干擾。若能克服上述弊端，將是相對理想的防盜產品。 5.改良電力載波檢測式，這種設計的防盜產品，是在傳統防盜產品的基礎上，針對其局限性和電力線纜的特點，研制的真正可行的全天候電纜防盜產品。 2.2電纜防盜器的發展歷程 國內的電纜防盜系統從本世紀初至今，發展尚不到十年，從數據傳輸方面看，由采用中國移動、中國聯通的短消息SMS發展到GPRS無線公網進行數據傳輸。從防盜技術方面看，共經歷了以下幾個階段：傳統電力載波檢測、漏電斷線檢測、改良電力載波檢測。從功能方面看，已有電纜防盜器，不只具有電纜防盜功能，還具備路燈監控功能。 2.3電纜防盜器應用趨勢 隨著防盜技術的不斷發展，各生產廠商也在不斷積累經驗，深入研究，市場上已有效果較好的電纜防盜器，該電纜防盜器采用了傳統的防盜技術、無線報警技術、電力電子技術、計算機數據處理技術、多媒體技術與線纜檢測技術的結合。既具有報警功能，又具有線路狀態檢測功能，誤報率極低，同時又增加了遠程報警的功能。相比較其它的防盜器，理想的電纜防盜器具有準確性高、誤報率低、具備監控功能的特點，并在以下方面有所改進： 1、系統運行穩定可靠，誤報率極低，能適應不同環境條件和現場條件的變化。 2、全天侯工作，系統在白天和晚上、電纜有電和無電狀態下均可正常工作，發現異常及時報警。 3、可滿足各類復雜路段使用，支持線路分叉定位防盜。 4、自身防盜、防拆報警。 5、具有控制功能：可自動定時控制路燈的開閉。 6、可與用戶的監控系統方便地連接兼容。 四、應用分析 在實際的照明應用中，不少路燈單位采用監控終端結合電纜防盜器（末端）的路燈照明系統，實際情況只有實現了路燈監控的功能，電纜防盜的效果不甚理想，誤報率高或有警不報情況較多。有的單位為了實現防盜功能，不得不同時采用監控終端與防盜器兩個獨立的系統，無故添加了不必要的設備開支。而有的單位則放棄安裝電纜防盜器，直接改用人防的手段，晝夜巡視，勞命傷財，更不可取。結合行業內幾款主流的監控與防盜器進行功能比較，如下表所示  客觀地綜合了監控終端和防盜器的對比。不難看出，監控終端暫時不具備較好電纜防盜功能，而防盜器彌補了監控終端這一缺陷。優秀的防盜器已能完成監控終端“三遙”功能。但防盜器要實現“五遙”功能，雖在技術上可行，但真要在實際中應用，可能還需一段漫長的實踐過程。因此“監控終端可以充當防盜器”這一論調，在現有的應用情況下是沒有根據的，站不住腳的。 五、總結 監控終端與防盜器作為城市照明監控系統的主要設備，兩者是互為補充，不可或缺，都有其廣闊的發展空間。隨著監控與防盜在各自領域深入應用及設計不斷改進，不難看出，兩者的功能交集將越來越大。因此，路燈監控和防盜技術必將在城市照明中取得更廣泛的應用，為城市照明事業做出新的貢獻。 參考文獻 [1] 劉躍群,王強. 現代道路照明的發展趨勢.照明工程學報，2003年01期 [2] 朱則剛. 現代智能照明的控制系統. 光源與照明，2007年03期 [3] 徐華. 淺談照明控制及智能照明控制系統.低壓電器，2008年06期 [4] 朱櫻. 智能照明控制系統的實際應用. 2007中國(國際)建筑電氣節能技術論壇論文匯編，2007年 
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