城市照明監(jiān)控與防盜的應(yīng)用分析

1、城市照明監(jiān)控與防盜的應(yīng)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(jiān)控和防盜的定義、發(fā)展歷程及現(xiàn)有的系統(tǒng)模式和應(yīng)用類型，根據(jù)它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的情況，介紹了今后路燈監(jiān)控和防盜的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，將現(xiàn)有路燈監(jiān)控終端與防盜器的功能應(yīng)用分析，并闡述了兩者今后發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：監(jiān)控 防盜 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用分析一、前言隨著城市道路照明和景觀照明的發(fā)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(dāng)成熟。路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控終端（以下簡(jiǎn)稱監(jiān)控終端），是一種應(yīng)用于城市照明領(lǐng)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)監(jiān)控終端在城市照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用是相當(dāng)?shù)某晒?。由于近年?lái)市政路燈、景觀燈、

2、廣告燈箱等的電纜，被盜現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且屢禁不止。電纜被盜，給國(guó)家、集體帶來(lái)了重大的經(jīng)濟(jì)損失，給人民生活帶來(lái)了極大的不便，給現(xiàn)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(mén)防不勝防。一旦電纜被盜，路燈的監(jiān)控設(shè)備也無(wú)用武之地。因此，電纜防盜器（以下簡(jiǎn)稱防盜器）成為路燈照明控制系統(tǒng)必不可少的安保設(shè)備。監(jiān)控終端與防盜器都是城市照明監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)不可或缺的功能部分，前者相當(dāng)于系統(tǒng)的指揮員，能夠根據(jù)具體情況來(lái)調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)，而后者是整個(gè)系統(tǒng)的警衛(wèi)員，確保照明系統(tǒng)不被不法分子破壞，給予照明系統(tǒng)一個(gè)安全的運(yùn)行環(huán)境。二、路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控器的應(yīng)用1.1路燈監(jiān)控器的定義與類型（一）路燈監(jiān)控終

3、端的定義路燈監(jiān)控終端就是一種安裝在配電箱內(nèi)，根據(jù)道路上亮度情況，用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉路燈的裝置。（二）路燈監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前一個(gè)簡(jiǎn)單的監(jiān)控系統(tǒng)一般由三部分組成：（一）監(jiān)控中心，包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件；（二）數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；（三）多臺(tái)遠(yuǎn)端監(jiān)控終端。復(fù)雜的系統(tǒng)會(huì)有多個(gè)監(jiān)控中心。監(jiān)控中心運(yùn)行的監(jiān)控軟件是由多個(gè)中心的多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)通信部分系用衛(wèi)星、光纖、有線、無(wú)線等多種混合的通信方式。（三）路燈監(jiān)控終端的類型和特點(diǎn)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為滿足不斷升級(jí)的照明需求，人們研制出各種方式、不同結(jié)構(gòu)的監(jiān)控終端，目前路燈監(jiān)控終端按其功能可分四大類：時(shí)控、光控、集中監(jiān)控和單燈監(jiān)控。集中型路燈監(jiān)控終端

4、主要完成現(xiàn)場(chǎng)電壓電流信號(hào)的采集與處理，設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)，并控制開(kāi)關(guān)量輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈開(kāi)關(guān)控制。即實(shí)現(xiàn)三遙功能：遙控、遙測(cè)、遙信。數(shù)據(jù)采集由監(jiān)控終端來(lái)完成，通過(guò)監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)采集端口接入各種開(kāi)關(guān)量、模擬量，同時(shí)輸出各種邏輯的控制量。監(jiān)控終端通過(guò)各種通訊介質(zhì)將采集到的各個(gè)開(kāi)關(guān)量、模擬量傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集功能；同時(shí)將監(jiān)控的控制命令通過(guò)同樣的通信鏈路送到相關(guān)控制設(shè)備，完成遠(yuǎn)程控制功能。1.2路燈監(jiān)控器的發(fā)展歷程（一）國(guó)內(nèi)的路燈監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀(jì)八十年代末至今，已走過(guò)了近二十年，從數(shù)據(jù)傳輸方面看，共經(jīng)歷了四個(gè)階段：1、八十年代末采用220V強(qiáng)電有線的數(shù)據(jù)傳輸方式；2、九十年代初期到中期利用電力

5、線、電話線載波的數(shù)據(jù)傳輸方式；3、九十年代中期到末期采用230MHZ專用頻道進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式；4、二十一世紀(jì)初期至今采用中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通的短消息SMS和GPRS/CDMA無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸方式。（二）從控制技術(shù)方面看，共經(jīng)歷了四個(gè)階段：定時(shí)控制、經(jīng)緯度時(shí)間控制、光照度控制、光控與時(shí)控結(jié)合。目前路燈監(jiān)控終端已由初期的時(shí)控，發(fā)展成為光控與時(shí)控相結(jié)合的控制模式。（三）從功能方面看，已經(jīng)歷了二個(gè)階段：本地控制、三遙監(jiān)控，現(xiàn)正處于五遙監(jiān)控的應(yīng)用和單燈監(jiān)控的發(fā)展階段。城市照明監(jiān)控系統(tǒng)由以前單純的本地控制技術(shù)走向網(wǎng)絡(luò)化多功能遠(yuǎn)程監(jiān)控。1.3路燈監(jiān)控器的應(yīng)用趨勢(shì)對(duì)眾多廠家推出的監(jiān)控終端觀察，不難發(fā)現(xiàn)路

6、燈監(jiān)控產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：數(shù)字化、無(wú)線化、集成化、多功能化。（1）功能擴(kuò)展方面。先進(jìn)的監(jiān)控終端要可擴(kuò)展到“五遙”。除“三遙”外，應(yīng)有：a.遙視：攝像頭現(xiàn)場(chǎng)采集信息，視頻通過(guò)光纜傳送，在控制中心屏幕實(shí)時(shí)播放，并可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上根據(jù)權(quán)限控制、觀看，可實(shí)現(xiàn)與公安、城管等不同部門(mén)的資源共享。b.遙調(diào)：記錄電壓情況，與節(jié)能系統(tǒng)有效連接，遠(yuǎn)程調(diào)整供電系統(tǒng)電壓。c.電纜防盜：與防盜系統(tǒng)無(wú)縫接入，能實(shí)時(shí)檢測(cè)線纜狀態(tài)，防止電纜偷盜。d.單燈監(jiān)控：能遠(yuǎn)程檢測(cè)任一盞路燈的參數(shù)并控制該路燈的狀態(tài)。（2）內(nèi)部通訊方面。a.板卡之間采用高速的工業(yè)總線相連，電氣上相互獨(dú)立，可以根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜度選擇板卡。b.板卡采用

7、主流的熱插拔技術(shù)，一個(gè)板卡損壞不影響系統(tǒng)運(yùn)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(gè)電源發(fā)生意外故障，另外一個(gè)電源立刻無(wú)縫切入開(kāi)始工作，不影響整機(jī)功能。b.通訊自恢復(fù)。在設(shè)定的時(shí)間內(nèi),如果沒(méi)有收到來(lái)自監(jiān)控中心的命令,則自動(dòng)給通訊電源復(fù)位，以確保通訊設(shè)備不死機(jī)。c.更強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能。相鄰監(jiān)控終端級(jí)聯(lián)后可以共享一個(gè)通訊介質(zhì)，節(jié)省通訊成本；同時(shí)可使處于通訊盲區(qū)的監(jiān)控終端通過(guò)相鄰的監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)與監(jiān)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(yīng)惡劣氣候。（4）維護(hù)應(yīng)用方面。a.自檢。具有完善的自檢能力，在發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)告以便及時(shí)維護(hù)，遇到

8、嚴(yán)重故障則自動(dòng)重新啟動(dòng)。b.遠(yuǎn)程維護(hù)?？梢圆捎帽銛y機(jī)經(jīng)過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程連接到監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)故障診斷、復(fù)雜參數(shù)配置和調(diào)整，可以遠(yuǎn)程復(fù)位整個(gè)系統(tǒng)或復(fù)位某個(gè)板卡。三、電纜防盜器的應(yīng)用路燈電纜防盜成為近年來(lái)一個(gè)新興的課題，并迅速崛起，在照明領(lǐng)域已與路燈監(jiān)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(jìn)線上，用來(lái)增加偷盜電纜難度，延長(zhǎng)偷盜時(shí)間的裝置，是電纜的保護(hù)神。一旦電纜被剪斷，防盜器立即發(fā)出報(bào)警，從而可以達(dá)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(tǒng)結(jié)構(gòu)電纜防盜器是一種對(duì)于線纜斷線的檢測(cè)報(bào)警裝置。該系統(tǒng)分為兩個(gè)層次：監(jiān)測(cè)前端和監(jiān)測(cè)

9、中心。監(jiān)測(cè)前端：包括電纜防盜主機(jī)，每個(gè)主機(jī)又帶若干電纜防盜末端。主機(jī)設(shè)置在監(jiān)控前端，內(nèi)設(shè)無(wú)線通訊單元。末端通過(guò)電力載波與監(jiān)控終端主機(jī)相連，檢測(cè)出線的情況。監(jiān)測(cè)中心：由通訊處理前置機(jī)、計(jì)算機(jī)主機(jī)和相關(guān)軟件構(gòu)成。監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（公網(wǎng)）采集各個(gè)點(diǎn)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況可以及時(shí)將故障定位，同時(shí)將現(xiàn)狀報(bào)告給相關(guān)人員，管理人員可以隨時(shí)隨地主動(dòng)查詢監(jiān)測(cè)前端的運(yùn)行信息。（三）電纜防盜器的類型和特點(diǎn)目前，國(guó)內(nèi)已有一些廠家生產(chǎn)相應(yīng)的路燈線路的防盜器，這些產(chǎn)品都采用了電力載波通訊或者檢測(cè)電纜特性的方法來(lái)進(jìn)行偷盜檢測(cè)。按其結(jié)構(gòu)可分四大類：電纜特性末端檢測(cè)式、電纜

10、特性主機(jī)檢測(cè)式、傳統(tǒng)載波檢測(cè)式和改良載波檢測(cè)式。1.末端檢測(cè)式（無(wú)需主機(jī)），通過(guò)檢測(cè)電纜上的交流電壓，判斷有電壓即正常。這種設(shè)計(jì)的防盜產(chǎn)品，誤報(bào)率相對(duì)較少，但存在有警不報(bào)的情況，能解決夜間防盜，但對(duì)白天的偷盜卻無(wú)能為力。事實(shí)上很多情況下，犯罪分子都是在白天電纜不帶電時(shí)踩點(diǎn)，將線剪斷，晚上用車將其拖走。同時(shí)每條電纜都需有通訊設(shè)備，無(wú)形中增加了成本和通訊費(fèi)用。2.末端檢測(cè)式（改進(jìn)版，末端加載電源），可實(shí)現(xiàn)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(jié)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(shí)隨著防盜范圍的擴(kuò)大，維護(hù)更換的工作難度將會(huì)巨大。3.主機(jī)檢測(cè)

11、式（無(wú)需末端），通過(guò)檢測(cè)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(shè)計(jì)的防盜產(chǎn)品，同樣能解決夜間防盜，但對(duì)白天的偷盜卻無(wú)能為力，而且受電纜線路和設(shè)備測(cè)量的精度影響，誤報(bào)率較高。4.傳統(tǒng)的電力載波檢測(cè)式，通過(guò)檢測(cè)電纜上的載波，載波通訊失敗即為電纜被偷盜。這種設(shè)計(jì)的防盜產(chǎn)品，在理想上是穩(wěn)定可靠，誤報(bào)率低，但由于傳統(tǒng)的電力載波的特點(diǎn)，不適合超長(zhǎng)線路，及受補(bǔ)償電容的影響，實(shí)際應(yīng)用效果不好，并產(chǎn)生諧波干擾。若能克服上述弊端，將是相對(duì)理想的防盜產(chǎn)品。5.改良電力載波檢測(cè)式，這種設(shè)計(jì)的防盜產(chǎn)品，是在傳統(tǒng)防盜產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，針對(duì)其局限性和電力線纜的特點(diǎn)，研制的真正可行的全天候電纜防盜產(chǎn)品。2.2電纜

12、防盜器的發(fā)展歷程國(guó)內(nèi)的電纜防盜系統(tǒng)從本世紀(jì)初至今，發(fā)展尚不到十年，從數(shù)據(jù)傳輸方面看，由采用中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通的短消息SMS發(fā)展到GPRS無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。從防盜技術(shù)方面看，共經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：傳統(tǒng)電力載波檢測(cè)、漏電斷線檢測(cè)、改良電力載波檢測(cè)。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(jiān)控功能。2.3電纜防盜器應(yīng)用趨勢(shì)隨著防盜技術(shù)的不斷發(fā)展，各生產(chǎn)廠商也在不斷積累經(jīng)驗(yàn)，深入研究，市場(chǎng)上已有效果較好的電纜防盜器，該電纜防盜器采用了傳統(tǒng)的防盜技術(shù)、無(wú)線報(bào)警技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、多媒體技術(shù)與線纜檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合。既具有報(bào)警功能，又具有線路狀態(tài)檢測(cè)功能，誤報(bào)率極

13、低，同時(shí)又增加了遠(yuǎn)程報(bào)警的功能。相比較其它的防盜器，理想的電纜防盜器具有準(zhǔn)確性高、誤報(bào)率低、具備監(jiān)控功能的特點(diǎn)，并在以下方面有所改進(jìn)：1、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，誤報(bào)率極低，能適應(yīng)不同環(huán)境條件和現(xiàn)場(chǎng)條件的變化。2、全天侯工作，系統(tǒng)在白天和晚上、電纜有電和無(wú)電狀態(tài)下均可正常工作，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警。3、可滿足各類復(fù)雜路段使用，支持線路分叉定位防盜。4、自身防盜、防拆報(bào)警。5、具有控制功能：可自動(dòng)定時(shí)控制路燈的開(kāi)閉。6、可與用戶的監(jiān)控系統(tǒng)方便地連接兼容。四、應(yīng)用分析在實(shí)際的照明應(yīng)用中，不少路燈單位采用監(jiān)控終端結(jié)合電纜防盜器（末端）的路燈照明系統(tǒng)，實(shí)際情況只有實(shí)現(xiàn)了路燈監(jiān)控的功能，電纜防盜的效果不甚理想，誤報(bào)率高或有警不報(bào)情況較多。有的單位為了實(shí)現(xiàn)防盜功能，不得不同時(shí)采用監(jiān)控終端與防盜器兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，無(wú)故添加了不必要的設(shè)備開(kāi)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(cái)，更不可取。結(jié)合行業(yè)內(nèi)幾款主流的監(jiān)控與防盜器進(jìn)行功能比較，如下表所示客觀地綜合了監(jiān)控終端和防盜器的對(duì)比。不難看出，監(jiān)控終端暫時(shí)不具備較好電纜防盜功能，而防盜器彌補(bǔ)了監(jiān)控終端這一缺陷。優(yōu)秀的防盜器已能完成監(jiān)控終端“三遙”功能。但防盜器要實(shí)現(xiàn)“五