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(chǎng)、堤岸景觀等戶外區(qū)域?qū)φ彰髋潆娂翱刂频目煽啃耘c靈活性，同時(shí)兼顧美化環(huán)境與安全可靠的要求，長(zhǎng)沙豐禾智能科技有限公司根據(jù)多年自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新一代“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了基于FH-XGK-JG** 系列景觀配電亭的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

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(wǎng)絡(luò)中，為多路戶外景觀燈源提供電源接口。

我公司生產(chǎn)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(shè)計(jì)生產(chǎn)的，本產(chǎn)品具有可通信（可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)通信功能）、智能化、分?jǐn)嗄芰Ω?、可靠性好、結(jié)構(gòu)新穎合理、電氣方案切實(shí)實(shí)際，適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。并配用防護(hù)等級(jí)高、可靠性能好的工業(yè)級(jí)可編程控制模塊作為遠(yuǎn)程控制的核心元件，并具有過(guò)載、短路和漏電保護(hù)等功能。外殼防護(hù)等級(jí)高，可在戶內(nèi)、戶外使用。FH-XGK-JG 系列景觀配電亭符合GB7251.1-2015《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)。

2.1、用途

該產(chǎn)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(tǒng)中作為動(dòng)力、景觀照明、控制或檢修設(shè)備的電源接口。

2.2、使用環(huán)境

? 海拔高度不超過(guò)2000m

? 使用環(huán)境溫度為-25℃~+40℃。

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

? 在較低溫度時(shí)允許有較大的相對(duì)濕度（如+20℃時(shí)為90%）但應(yīng)考慮到由于溫度變化可能會(huì)偶然產(chǎn)生的凝露。

? 安裝傾斜度不超過(guò)5°。

? 安裝場(chǎng)所應(yīng)沒(méi)有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕及劇烈振動(dòng)。

2.3、結(jié)構(gòu)特征

? 本產(chǎn)品為封閉型、落地式室外箱體，正反面開(kāi)門(mén)操作（可選），門(mén)上配有門(mén)鎖，當(dāng)電源設(shè)備插頭插在輸出插座時(shí)仍能將門(mén)關(guān)上，不影響使用。

? 柜體采用不銹鋼板或優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板壓彎，采用先進(jìn)工藝焊接而成，結(jié)構(gòu)牢固，造型美觀并具有良好的接地措施。

? 本產(chǎn)品為滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能需要，專(zhuān)門(mén)為光纖網(wǎng)絡(luò)通信及現(xiàn)場(chǎng)控制模塊預(yù)留了獨(dú)立的安裝空間，方便客戶增加燈光控制、柜內(nèi)電氣參數(shù)監(jiān)控等功能。

? 本產(chǎn)品配有智能感溫散熱風(fēng)扇，當(dāng)柜內(nèi)溫度高于40℃±2℃時(shí)，散熱風(fēng)扇自動(dòng)運(yùn)行散熱。

? 電纜的進(jìn)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(qiáng)。

? 柜前上方可配儀表窗和信號(hào)燈，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路進(jìn)線控制保護(hù)和監(jiān)測(cè)等功能。

? 如主母線安裝于絕緣框上，可根據(jù)用戶需要加裝母線防護(hù)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(shù)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(hù)等級(jí)：IP55

2.5、功能選型

三、控制系統(tǒng)介紹

3.1、系統(tǒng)組網(wǎng)

結(jié)合傳統(tǒng)總線通信和無(wú)線通信傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)，利用工業(yè)級(jí)的光電交換機(jī)，我們提出“光纖總線”的組網(wǎng)方式。光纖通信是現(xiàn)代通信的主要支柱之一，是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來(lái)信息社會(huì)中主要的傳送工具。其特點(diǎn)有：

1、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。一根光纖的潛在帶寬可達(dá)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(zhì)的損耗都低。無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百公里。

2、信號(hào)干擾小、保密性能好?？闺姶鸥蓴_、傳輸質(zhì)量佳，電纜通信不能完全解決一些電磁干擾問(wèn)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?shù)氖枪庑盘?hào)，不會(huì)攜帶任何電信號(hào)，更不會(huì)有諧波干擾、感應(yīng)電流、沖擊電流等影響，因此對(duì)兩端的模塊來(lái)說(shuō)也是種保護(hù)。

3、光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸，其價(jià)格也比較低廉，相對(duì)某些特制的總線，（如EIB總線）價(jià)格甚至更便宜；光纖材料來(lái)源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。

4、光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，尤其是室外型鎧裝光纖，不但能應(yīng)付惡劣的自然環(huán)境，還能防止鼠咬蟲(chóng)蛀。

早期的光纖通信只能采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的布線方式，需要從控制中心對(duì)每個(gè)分控設(shè)備都施放一條光纖，增加了施工難度的同時(shí)還極大的提高了工程造價(jià)，因此在工程使用中受到限制。但隨著新一代光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的成熟，“光纖總線”或“光纖環(huán)網(wǎng)”的組網(wǎng)方式體現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢(shì)，成為系統(tǒng)組網(wǎng)的不二之選。

下圖為某市河流風(fēng)光帶景觀照明的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。該風(fēng)光帶共有18臺(tái)景觀配電亭，根據(jù)實(shí)際情況，將其分為東西兩岸各9臺(tái)，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?xùn)|岸1~9號(hào)配電亭分成1、3、5、7、9號(hào)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(jìn)一步保障控制的安全穩(wěn)定，因?yàn)榧此阌衅渲幸粭l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(qū)域全黑而造成事故。此時(shí)工作人員再去現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)燈和維護(hù)也有時(shí)間裕度和照度保證。

3.2、系統(tǒng)配電

考慮到配電亭和景觀照明燈具是區(qū)域?qū)?yīng)關(guān)系，而景觀照明配電亭內(nèi)有足夠的空間和良好的動(dòng)力環(huán)境，因此我們建議將一個(gè)區(qū)域內(nèi)的景觀照明的控制單元和通訊單元都集中至配電亭內(nèi)，保證控制穩(wěn)定的同時(shí)也方便工作人員的手動(dòng)操作和維護(hù)，更是為系統(tǒng)功能的靈活組合提供了無(wú)限的可能性。

3.3、主要硬件介紹

為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，整套控制系統(tǒng)的核心部件全部采用工業(yè)級(jí)寬溫、寬壓設(shè)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(wǎng)絡(luò)配件、觸摸屏，全部滿足室外24×365小時(shí)全天候運(yùn)行。下面就幾個(gè)主要配件進(jìn)行簡(jiǎn)介。

3.3.1 觸摸控制屏

主要技術(shù)指標(biāo)：

? 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(nèi)存：128M

? USB接口1主1從、2個(gè)串口，可擴(kuò)展至4個(gè)，1個(gè)10/100M自適應(yīng)網(wǎng)口，可擴(kuò)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(hù)等級(jí)：IP65（前面板）、產(chǎn)品認(rèn)證：CE/FCC、工業(yè)三級(jí)電磁兼容

? 壁掛安裝，任意按鍵均支持開(kāi)關(guān)、場(chǎng)景

3.3.2 光電交換機(jī)

主要技術(shù)指標(biāo)：

? 支持IEEE802.3/u/x存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，支持最多5個(gè)10/100Base-TX電口、10/100M自適應(yīng)功能。系統(tǒng)交換帶寬：1.0G，緩存64Kbits

? 輸入電壓：12~48VDC寬壓輸入，支持電源無(wú)極性

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

? 防護(hù)等級(jí)：IP40，波紋式高強(qiáng)度金屬外殼

? 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

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(dòng)：IEC 60068-2-6

? 產(chǎn)品認(rèn)證： CE、FCC、RoHS、UL508

3.3.3 控制器模塊

主要技術(shù)指標(biāo)：

? RJ45網(wǎng)口，10M/100M自適應(yīng)，支持TCP/IP、UDP、2個(gè)RS232/485串口，波特率：9600，N，8，1

? 支持IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程環(huán)境

? 支持 Modbus TCP、RTU 協(xié)議、TCNET 協(xié)議、IEC870-5-104 協(xié)議

? 支持作為 Modbus 從站與上位機(jī)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(nèi)阻：約20歐；額定電流0.2A

? 工作溫度：-40℃~85℃，工作濕度：5%~95%（無(wú)凝露）

? 安裝方式：標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝或螺栓固定

3.4、軟件功能

有了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)鏈路和控制元器件做保證，系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)更多的功能來(lái)滿足日益提高的用戶需求。

本系統(tǒng)軟件提供豐富的功能復(fù)合組件，復(fù)合組件通過(guò)后臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化接口能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)組件間的內(nèi)部對(duì)象化操作，來(lái)完成幾個(gè)組件的協(xié)同工作，組件具備豐富的方法、屬性，通過(guò)腳本可靈活的進(jìn)行控制，也提供標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)曲線模板方便快速實(shí)現(xiàn)工程制作。提供了“類(lèi)excel”操作方式的報(bào)表工具，可靈活的制作各類(lèi)復(fù)雜格式報(bào)表，完成對(duì)實(shí)時(shí)、歷史和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的查詢(xún)、顯示、打印和輸出。與.net技術(shù)無(wú)縫集成，支持WPF和WCF技術(shù)構(gòu)建3D圖形對(duì)象組件；強(qiáng)大的ActiveX控件對(duì)象容器，定義了全新的容器接口集，通過(guò)“腳本”可直接操作容器，調(diào)用對(duì)象的方法、屬性，方便系統(tǒng)的集成等等。

系統(tǒng)主要功能功能如下：

3.4.1 用戶管理功能

安全保護(hù)是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用系統(tǒng)不可忽視的問(wèn)題，對(duì)于有多個(gè)用戶共同使用的應(yīng)用工程，必須解決好授權(quán)與安全性的問(wèn)題，系統(tǒng)必須能夠依據(jù)用戶的使用權(quán)限允許或禁止其對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。

本軟件提供的安全管理主要包括：用戶級(jí)別管理、安全區(qū)管理、系統(tǒng)安全管理及工程加密管理。對(duì)界面上的對(duì)象設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限，同時(shí)給操作者分配訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)和安全區(qū)，運(yùn)行時(shí)當(dāng)操作者的優(yōu)先級(jí)小于對(duì)象的訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)或不在對(duì)象的訪問(wèn)安全區(qū)內(nèi)時(shí)，該對(duì)象為不可訪問(wèn)，即要訪問(wèn)一個(gè)有權(quán)限設(shè)置的對(duì)象，要求先具有訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)，而且操作者的操作安全區(qū)須在對(duì)象的安全區(qū)內(nèi)時(shí)，方能訪問(wèn)。

高級(jí)管理員可以在服務(wù)器軟件中創(chuàng)建四個(gè)級(jí)別的用戶：操作工級(jí)、班長(zhǎng)級(jí)、工程師級(jí)和系統(tǒng)管理員級(jí)。其中操作工的級(jí)別最低而系統(tǒng)管理員的級(jí)別最高，高級(jí)別的用戶可以修改低級(jí)別用戶的屬性。

3.4.2 定時(shí)/鼠標(biāo)點(diǎn)控功能

值班人員對(duì)于設(shè)備的控制主要采用定時(shí)啟停和用鼠標(biāo)點(diǎn)控，無(wú)論哪種控制方式，軟件需要保證控制的靈活和簡(jiǎn)單易行。

值班人員可以隨時(shí)對(duì)任意回路進(jìn)行單獨(dú)的啟?？刂?。除此之外，用戶還可以對(duì)回路進(jìn)行場(chǎng)景組合控制，如園區(qū)深夜的樹(shù)林、濕地內(nèi)部不需要照明，但人行道、車(chē)道以及標(biāo)志等還是需要照明，此時(shí)可以把不需要的燈源關(guān)閉，把人行道等方向的燈源打開(kāi)，這樣不僅節(jié)能環(huán)保，也更體現(xiàn)人性化管理理念。

值班人員可以對(duì)任意高桿燈的任意回路進(jìn)行定時(shí)設(shè)置，可以完成多種燈光的的定時(shí)組合和場(chǎng)景設(shè)置。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際工作需要，我們對(duì)每個(gè)回路增加了2組定時(shí)時(shí)間，如用戶可以設(shè)置凌晨5點(diǎn)開(kāi)燈，至上午8點(diǎn)關(guān)燈，然后傍晚16:30開(kāi)燈，至凌晨12:30關(guān)燈。2組定時(shí)時(shí)間的設(shè)置方式同樣也體現(xiàn)了人性化管理和節(jié)能環(huán)保的需求。

3.4.3 電量參數(shù)監(jiān)測(cè)與查詢(xún)功能（可選）

如果景觀配電亭內(nèi)安裝了智能電量?jī)x或其他電量監(jiān)測(cè)設(shè)備，則可對(duì)各配電回路進(jìn)行電量監(jiān)測(cè)。電量監(jiān)測(cè)不但能直觀的查看各個(gè)配電回路的用電情況，還能第一時(shí)間反應(yīng)是否有燈泡燒壞、負(fù)載是否運(yùn)行正常、三相是否平衡等情況。

3.4.4 故障報(bào)警與記錄查詢(xún)功能

為滿足系統(tǒng)無(wú)人值守或少人值守的要求，需要更加穩(wěn)定的報(bào)警觸發(fā)機(jī)制以及多選擇的報(bào)警輸出，針對(duì)戶外景觀照明控制系統(tǒng)有以下幾種觸發(fā)報(bào)警。

1、通訊報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)任何一處網(wǎng)絡(luò)中斷超過(guò)30秒，即觸發(fā)報(bào)警。當(dāng)通訊恢復(fù)是，報(bào)警解除。

2、配電亭入侵報(bào)警（可選）。將戶外景觀照明配電亭的門(mén)內(nèi)安裝門(mén)磁開(kāi)關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，配電亭的門(mén)應(yīng)該是正常關(guān)閉，如有人打開(kāi)柜門(mén)即觸發(fā)報(bào)警。

3、水浸報(bào)警（可選）。由于景觀照明配電亭安裝于戶外，隨時(shí)可能面對(duì)惡劣的天氣條件，加上配電亭的進(jìn)出線由地下管道進(jìn)入，因此有可能在暴雨季節(jié)出現(xiàn)箱內(nèi)底部進(jìn)水的情況，此時(shí)如果在箱內(nèi)底部合適位置安裝水浸感應(yīng)繩，即可在第一時(shí)間報(bào)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(shù)越限報(bào)警（可選）。安裝了智能電量?jī)x的景觀照明配電亭可以選擇設(shè)置過(guò)壓、過(guò)流以及浪涌保護(hù)器故障報(bào)警等，以便了解設(shè)備工作狀態(tài)，避免設(shè)備損壞。

系統(tǒng)同時(shí)擁有多種報(bào)警發(fā)送方式可選，如軟件聲光報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警等，管理人員可以根據(jù)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(tǒng)軟件可以自動(dòng)用戶的每一步操作，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，可以支持用戶操作的記錄查詢(xún)，記錄保存時(shí)間超過(guò)1年。

樣 板 工 程

1、長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)室內(nèi)外照明

2、長(zhǎng)沙圭塘河風(fēng)光帶景觀照明

3、湖南日?qǐng)?bào)傳媒中心室外景觀照明

4、張家界梨子坪隧道照明及設(shè)備控制

6、北京劉海胡同33號(hào)院智能照明