FH-XGK-JG景觀照明智能配電方案 

一、概述

為滿足城市道路、園林廣場、堤岸景觀等戶外區域對照明配電及控制的可靠性與靈活性，同時兼顧美化環境與安全可靠的要求，長沙豐禾智能科技有限公司根據多年自動化控制系統集成的經驗，結合新一代“互聯網+”技術，專門設計了基于FH-XGK-JG** 系列景觀配電亭的遠程控制系統。

二、（戶外）景觀配電亭介紹

FH-XGK-JG 系列（戶外）景觀配電亭，適用于頻率50~60Hz、額定電壓380V的配電網絡中，為多路戶外景觀燈源提供電源接口。

我公司生產的FH-XGK-JG 系列戶外景觀配電亭是本著安全、合理、可靠的原則而設計生產的，本產品具有可通信（可擴展網絡通信功能）、智能化、分斷能力高、可靠性好、結構新穎合理、電氣方案切實實際，適用性強等特點。并配用防護等級高、可靠性能好的工業級可編程控制模塊作為遠程控制的核心元件，并具有過載、短路和漏電保護等功能。外殼防護等級高，可在戶內、戶外使用。FH-XGK-JG 系列景觀配電亭符合GB7251.1-2015《低壓成套開關設備》等標準。

2.1、用途

該產品適用于公園、草坪、濕地、庭院、堤岸、道路路燈等戶外電力用戶作為交流頻率50~60Hz額定電壓低于1000V以下的低壓配電系統中作為動力、景觀照明、控制或檢修設備的電源接口。

2.2、使用環境

? 海拔高度不超過2000m

? 使用環境溫度為-25℃~+40℃。

? 范圍空氣相對濕度在最高溫度+40℃時不超過50%，最濕月的月平均最低溫度不超過+25℃。

? 在較低溫度時允許有較大的相對濕度（如+20℃時為90%）但應考慮到由于溫度變化可能會偶然產生的凝露。

? 安裝傾斜度不超過5°。

? 安裝場所應沒有火災爆炸危險、嚴重污染、化學腐蝕及劇烈振動。

2.3、結構特征

? 本產品為封閉型、落地式室外箱體，正反面開門操作（可選），門上配有門鎖，當電源設備插頭插在輸出插座時仍能將門關上，不影響使用。

? 柜體采用不銹鋼板或優質冷軋鋼板壓彎，采用先進工藝焊接而成，結構牢固，造型美觀并具有良好的接地措施。

? 本產品為滿足遠程監控的功能需要，專門為光纖網絡通信及現場控制模塊預留了獨立的安裝空間，方便客戶增加燈光控制、柜內電氣參數監控等功能。

? 本產品配有智能感溫散熱風扇，當柜內溫度高于40℃±2℃時，散熱風扇自動運行散熱。

? 電纜的進線與出線置于箱體的底部。

? 柜體表面處理采用磷化酸洗和靜電粉噴工藝（或不銹鋼拉絲工藝），外觀美觀大方、防腐蝕能力強。

? 柜前上方可配儀表窗和信號燈，能實現對電路進線控制保護和監測等功能。

? 如主母線安裝于絕緣框上，可根據用戶需要加裝母線防護罩，防止有異物墜落造成主母線短路和人身觸電的惡性事故，中性母線置于柜下方絕緣子上。

2.4、主要技術性能

? 額定絕緣電壓：交流1000V以下

? 額定工作電壓：交流380V   直流440V

? 額定工作頻率：50Hz

? 額定工作電流：630A以下

? 輔助電路額定工作電壓交流220V、380V、直流110V、220V

? 饋電電路最大額定電流：600A

? 柜體防護等級：IP55

2.5、功能選型

三、控制系統介紹

3.1、系統組網

結合傳統總線通信和無線通信傳輸的優缺點，利用工業級的光電交換機，我們提出“光纖總線”的組網方式。光纖通信是現代通信的主要支柱之一，是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中主要的傳送工具。其特點有：

1、通信容量大、傳輸距離遠。一根光纖的潛在帶寬可達20THz，并且光纖的損耗極低，單模光纖損耗可低于0.25dB/km，這比任何傳輸媒質的損耗都低。無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。

2、信號干擾小、保密性能好?？闺姶鸥蓴_、傳輸質量佳，電纜通信不能完全解決一些電磁干擾問題，唯有光纖通信不受任何電磁以及雷電干擾。光纖通信傳輸的是光信號，不會攜帶任何電信號，更不會有諧波干擾、感應電流、沖擊電流等影響，因此對兩端的模塊來說也是種保護。

3、光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設和運輸，其價格也比較低廉，相對某些特制的總線，（如EIB總線）價格甚至更便宜；光纖材料來源豐富，環境保護好，有利于節約有色金屬銅。

4、光纜適應性強，壽命長，尤其是室外型鎧裝光纖，不但能應付惡劣的自然環境，還能防止鼠咬蟲蛀。

早期的光纖通信只能采用“點對點”的布線方式，需要從控制中心對每個分控設備都施放一條光纖，增加了施工難度的同時還極大的提高了工程造價，因此在工程使用中受到限制。但隨著新一代光電轉換技術的成熟，“光纖總線”或“光纖環網”的組網方式體現出了極大的優勢，成為系統組網的不二之選。

下圖為某市河流風光帶景觀照明的控制系統網絡拓撲圖。該風光帶共有18臺景觀配電亭，根據實際情況，將其分為東西兩岸各9臺，然后再采用交叉(“跳花”)控制的方式各分成2條光纖總線（如河東岸1~9號配電亭分成1、3、5、7、9號一條總線，2、4、6、8一條總線），總共4條光纖總線，光纖采用室外單模4芯光纜。

采用交叉（“跳花”）的布線方式，能進一步保障控制的安全穩定，因為即算有其中一條光纖損壞，其控制的燈光也只是間隔著不亮，能至少保證基本的照度要求，不至于一片區域全黑而造成事故。此時工作人員再去現場手動開燈和維護也有時間裕度和照度保證。

3.2、系統配電

考慮到配電亭和景觀照明燈具是區域對應關系，而景觀照明配電亭內有足夠的空間和良好的動力環境，因此我們建議將一個區域內的景觀照明的控制單元和通訊單元都集中至配電亭內，保證控制穩定的同時也方便工作人員的手動操作和維護，更是為系統功能的靈活組合提供了無限的可能性。

3.3、主要硬件介紹

為確保系統的穩定可靠，整套控制系統的核心部件全部采用工業級寬溫、寬壓設備，小到螺絲、線纜、接線端子、繼電器，大至控制模塊、交流接觸器、網絡配件、觸摸屏，全部滿足室外24×365小時全天候運行。下面就幾個主要配件進行簡介。

3.3.1 觸摸控制屏

主要技術指標：

? TFT液晶屏、LED背光燈、65535真彩色

? 分辨率800×480、200cd/m2顯示亮度

? 處理器：Cortex-A8,600MHz；內存：128M

? USB接口1主1從、2個串口，可擴展至4個，1個10/100M自適應網口，可擴展CAN口

? 工作溫度：0℃~45℃；工作濕度：5%~90%

? 輸入電壓：24±20%V DC，額定功率：5W

? 防護等級：IP65（前面板）、產品認證：CE/FCC、工業三級電磁兼容

? 壁掛安裝，任意按鍵均支持開關、場景

3.3.2 光電交換機

主要技術指標：

? 支持IEEE802.3/u/x存儲轉發方式，支持最多5個10/100Base-TX電口、10/100M自適應功能。系統交換帶寬：1.0G，緩存64Kbits

? 輸入電壓：12~48VDC寬壓輸入，支持電源無極性

? 工作溫度：-40℃~75℃，存儲溫度：-40℃~80℃；工作濕度：5%~95%（無凝露）

? 防護等級：IP40，波紋式高強度金屬外殼

? 行業標準：

①EMI：FCC Part15，CISPR（EN55022)class A

②EMS：EN61000-4-2(ESD),Leve4；EN61000-4-3(RS),Leve3

                EN61000-4-4(EFT),Leve4；EN61000-4-5(Surge),Leve4

                 EN61000-4-6(CS),Leve3；EN61000-4-8,Leve5

③沖擊：IEC 60068-2-27

④自由落體：IEC 60068-2-32

⑤震動：IEC 60068-2-6

? 產品認證： CE、FCC、RoHS、UL508

3.3.3 控制器模塊

主要技術指標：

? RJ45網口，10M/100M自適應，支持TCP/IP、UDP、2個RS232/485串口，波特率：9600，N，8，1

? 支持IEC 61131-3標準編程環境

? 支持 Modbus TCP、RTU 協議、TCNET 協議、IEC870-5-104 協議

? 支持作為 Modbus 從站與上位機連接，作為Modbus 主站與采集模塊連接

? 工作電壓：220VAC，允許電壓范圍：90VAC~250VAC

? 輸出內阻：約20歐；額定電流0.2A

? 工作溫度：-40℃~85℃，工作濕度：5%~95%（無凝露）

? 安裝方式：標準35mm導軌安裝或螺栓固定

3.4、軟件功能

有了穩定的網絡鏈路和控制元器件做保證，系統即可實現更多的功能來滿足日益提高的用戶需求。

本系統軟件提供豐富的功能復合組件，復合組件通過后臺標準化接口能夠實現多個組件間的內部對象化操作，來完成幾個組件的協同工作，組件具備豐富的方法、屬性，通過腳本可靈活的進行控制，也提供標準的趨勢曲線模板方便快速實現工程制作。提供了“類excel”操作方式的報表工具，可靈活的制作各類復雜格式報表，完成對實時、歷史和統計數據的查詢、顯示、打印和輸出。與.net技術無縫集成，支持WPF和WCF技術構建3D圖形對象組件；強大的ActiveX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，通過“腳本”可直接操作容器，調用對象的方法、屬性，方便系統的集成等等。

系統主要功能功能如下：

3.4.1 用戶管理功能

安全保護是現場應用系統不可忽視的問題，對于有多個用戶共同使用的應用工程，必須解決好授權與安全性的問題，系統必須能夠依據用戶的使用權限允許或禁止其對系統進行操作。

本軟件提供的安全管理主要包括：用戶級別管理、安全區管理、系統安全管理及工程加密管理。對界面上的對象設置訪問權限，同時給操作者分配訪問優先級和安全區，運行時當操作者的優先級小于對象的訪問優先級或不在對象的訪問安全區內時，該對象為不可訪問，即要訪問一個有權限設置的對象，要求先具有訪問優先級，而且操作者的操作安全區須在對象的安全區內時，方能訪問。

高級管理員可以在服務器軟件中創建四個級別的用戶：操作工級、班長級、工程師級和系統管理員級。其中操作工的級別最低而系統管理員的級別最高，高級別的用戶可以修改低級別用戶的屬性。

3.4.2 定時/鼠標點控功能

值班人員對于設備的控制主要采用定時啟停和用鼠標點控，無論哪種控制方式，軟件需要保證控制的靈活和簡單易行。

值班人員可以隨時對任意回路進行單獨的啟?？刂?。除此之外，用戶還可以對回路進行場景組合控制，如園區深夜的樹林、濕地內部不需要照明，但人行道、車道以及標志等還是需要照明，此時可以把不需要的燈源關閉，把人行道等方向的燈源打開，這樣不僅節能環保，也更體現人性化管理理念。

值班人員可以對任意高桿燈的任意回路進行定時設置，可以完成多種燈光的的定時組合和場景設置。根據項目的實際工作需要，我們對每個回路增加了2組定時時間，如用戶可以設置凌晨5點開燈，至上午8點關燈，然后傍晚16:30開燈，至凌晨12:30關燈。2組定時時間的設置方式同樣也體現了人性化管理和節能環保的需求。

3.4.3 電量參數監測與查詢功能（可選）

如果景觀配電亭內安裝了智能電量儀或其他電量監測設備，則可對各配電回路進行電量監測。電量監測不但能直觀的查看各個配電回路的用電情況，還能第一時間反應是否有燈泡燒壞、負載是否運行正常、三相是否平衡等情況。

3.4.4 故障報警與記錄查詢功能

為滿足系統無人值守或少人值守的要求，需要更加穩定的報警觸發機制以及多選擇的報警輸出，針對戶外景觀照明控制系統有以下幾種觸發報警。

1、通訊報警。當系統任何一處網絡中斷超過30秒，即觸發報警。當通訊恢復是，報警解除。

2、配電亭入侵報警（可選）。將戶外景觀照明配電亭的門內安裝門磁開關，當系統正常運行時，配電亭的門應該是正常關閉，如有人打開柜門即觸發報警。

3、水浸報警（可選）。由于景觀照明配電亭安裝于戶外，隨時可能面對惡劣的天氣條件，加上配電亭的進出線由地下管道進入，因此有可能在暴雨季節出現箱內底部進水的情況，此時如果在箱內底部合適位置安裝水浸感應繩，即可在第一時間報警通知工作人員，將事故處理在萌芽階段，避免造成更大損失。

4、電量參數越限報警（可選）。安裝了智能電量儀的景觀照明配電亭可以選擇設置過壓、過流以及浪涌保護器故障報警等，以便了解設備工作狀態，避免設備損壞。

系統同時擁有多種報警發送方式可選，如軟件聲光報警、手機短信報警等，管理人員可以根據需要選擇一種或多種方式組合。

3.4.5 操作日志功能

一套完整的系統軟件可以自動用戶的每一步操作，其強大的數據庫功能，可以支持用戶操作的記錄查詢，記錄保存時間超過1年。

樣 板 工 程

1、長沙黃花國際機場停車場室內外照明

2、長沙圭塘河風光帶景觀照明

3、湖南日報傳媒中心室外景觀照明

4、張家界梨子坪隧道照明及設備控制

6、北京劉海胡同33號院智能照明