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【详细】农村太阳能路灯远程监控系统技术参数

文章出处:未知 作者:英谷太阳能人气:发表时间:2021-08-19 14:35
为了方便对太阳能路灯进行集中管控,监控太阳能路灯运行状态,构建具有位置查询、状态查询、信息存储、照明管理及故障上报等功能的综合网络系统,对路灯照明系统进行科学高效的控制和资源整合,满足客户不断变化的照明需求,太阳能路灯远程监控系统应运而生。今日,英谷光电小编将分享一下农村地区安装太阳能路灯,远程监控系统是如何通过远程操作对太阳能路灯进行管控的。

首先,我们知道远程监控系统根据通信技术的不同可以区分为三级架构和两级架构。常用的三级架构采用Zigbee、LoRa等通信技术;二级架构采用NB-IoT等基于运营商网络的通信技术。
什么是三级架构?下图是三级架构的系统拓扑图
 
图 三级架构系统拓扑图

无线模块技术参数
a) 无线频率:2400-2485M 2.4G ISM免费频段。
b) 调制方式:DSSS 直序扩频。
c) 信道模式:16信道。
d) 信道检测:CSMA/CA。

网关技术参数
a) 工作频段:850/900/1800/1900 MHz,GPRS multi-slot class 10/8,GPRS mobile station class B。
b) 网络类型:移动站类型 CLASS B;多时隙类型 CLASS 10/8。
c) 传输速率:下行最大 85.6kbps;上行最大 42.8kbps。
d) 编码方式:CS-1、CS-2、CS-3、CS-4。

技术要求
a) 通讯要求:无线控制器与网关之间的通信采用Zigbee通信技术,通信速率达到250kb/s,网关与上位机软件采用GPRS方式通信。
b) 系统显示:可读取每盏路灯的各项实时参数,包含光伏电压、电池组电压、充放电电流值、LED灯电压、LED驱动电源温度等。
c) 数据报表
1)具有读取每盏路灯的“当天最值”、“昨日最值”等的功能,包含充放电电流最大值、电池组电压的最大值、电池组电压的最小值、LED驱动电源温度最大值、LED驱动电源温度最小值。充电安时数最大值、放电安时数最大值。
2)支持读取之前30天内的历史数据最值,包含每天电池组电压最大值、充电安时数最大值、放电安时数最大值。
3)支持查询各项数据的历史曲线。
d) 策略管理:可按光照度智能开关、一年四季日出日落时段采用时控与光控相结合的控制方案,由后台自动智能控制开关灯、分时段调光(调光可设置为不使用)。
e) 地图功能:系统内集成的GIS地图信息,更加准确定位。结合远程监控系统的信息化数据,可将路灯信息在地图上定位并显示出具体数据。
f) 故障报警:实现线路和单灯故障报警,包括短信和邮件报警。
g) 设备管理:用户拥有多级独立私密账号,不同的账户具有不同权限,保证系统的安全。
h) 远程开关灯功能:实现对单灯进行开关和调光,可以一键开启全部指定路灯。
i) 支持系统:系统应支持笔记本电脑、手机(安卓、苹果)远程实时查询(如单灯电流,电压,功率),控制(如开关灯,调光)等操作。
j) 其他功能
1)单个网关可连接至少200个无线模块,单个无线模块可至少连接1套太阳能路灯系统同时工作。
2)内置离网智能亮灯算法,网络连接中断时仍可正常工作。

二级架构
系统拓扑图
基于NB-IoT的二级架构系统拓扑图如图A.2所示,采用NB-IoT新一代通信技术,以无线通信方式接入移动蜂窝网络,网络由运营商建设与维护。基于NB-IoT的道路照明控制系统采用一跳网络控制,达到对农村太阳能路灯照明单灯全面监测、智能控制、精准管理,实现按需照明、节能减排,保障道路照明的亮灯率和管理要求。


图 二级架构系统拓扑图
 

无线模块技术参数
a) 工作频段:NB-IoT基于HD-FDD半双工模式进行工作,其工作频段符合无线电管理部门的相关规定,支持的工作频段如表A.1所示。
表A.1 NB-IoT工作频段

工作
频段
下行工作频段(基站发射、UE接收) 上行工作频段(基站接收、UE发射)
FDL_low - FUL_high FUL_low -FDL_high
1 2110MHz - 2170MHz 1920MHz - 1980MHz
3 1805MHz - 1880MHz 1710MHz - 1785MHz
5 869MHz - 894MHz 824MHz - 849MHz
8 925MHz - 960MHz 880MHz - 915MHz
 
b) 信道带宽:200kHz。
c) 信号间隔:NB-IoT独立工作模式下的信道间隔为200kHz;带内工作模式和保护带工作模式部署的场景,两个相邻的NB载波间的信道间隔为180kHz。
d) 信号质量: RSRP>-90 dBm;无线信号干扰噪声比:SINR>-3dB。

系统性能指标
a) 数据传输成功率:中央管理系统应支持重传机制。系统的数据传输成功率不应低于99%。
b) 在线率:单灯的在线率不应低于99%。
c) 系统实时性:中央管理系统下发单灯实时控制指令进行开关灯操作,单灯实时控制的系统响应时间应不大于5s。
d) 单灯控制器能耗
1) NB-IoT模组发送数据时的功耗电流应小于250mA;NB-IoT模组接收数据时的功耗电流应小于80mA;NB-IoT模组休眠态(PSM模式、eDRX模式)的功耗电流应小于9uA。
2) NB-IoT单灯控制器静态功耗应小于2W;最大功耗应小于3W。

系统功能
a) 单灯控制:系统应支持中央管理系统远程控制相应的单灯控制器,实现远程的开关控制,调光控制,单灯/编组控制,控制策略等。
b) 状态监控:系统应具有系统运行状态自动监测功能,监控运行参数、能耗、故障信息、无线信号质量数据等。
c) 参数设置:系统应支持相关参数的设置,包括灯具参数、时段控制参数、地理位置参数、调光参数等。
d) 数据处理:系统应能对数据进行记录和处理,包括亮灯率、工作时长、用电量统计、状态记录、数据管理等。
e) 系统管理:系统应具备在线升级、系统时钟获取、设备运行管理和日志管理、人员权限管理、资产管理、资产维护等功能。




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