城市照明是一项城市亮化、美化工程，充分体现了各地独有的特色。随着经济不断发展和社会快速进步，城市照明建设与发展越来越引起政府机构的高度重视和社会各方面的广泛关注。城市照明，是利用灯光塑造城市夜间形象的一种照明技术，也是展示城市发展和体现城市个性的艺术魅力。随着科学技术的进步、社会的发展以及人们生活质量的提高，城市照明水平相继发展，对于点缀城市，提高城市知名度，优化居住环境，改善投资环境，确保城市夜间交通安全和社会治安，促进旅游、交通等行业的发展均起着积极的作用。

随着我国经济建设的快速发展，城市化进程的加速，城市照明作为城市现代化建设和文明程度的市政名片，提到了重点发展行业位置。特别是在２００６年，原建设部制定颁发了《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》，明确指出：城市照明行业要坚持科技创新，大力推进技术改造，实现信息网络化管理，创新节能技术，大力增强科技支撑能力，五年内要累计节电率达２５％。纲要的制定，为城市照明行业的快速发展明确了方向和目标。

1 濮阳市城市照明发展历程与现状

城市照明包括景观照明和功能照明。景观照明的对象有建筑或构筑物，广场、桥梁、机场、车站和码头，名胜古迹，园林绿地，江河水面等，其目的就是利用灯光将上述照明对象的景观进行夜间重塑，并有机地组合成一个和谐协调、优美壮观和富有特色的夜景图画，以此来表现一个城市或地区的夜间形象。功能照明主要是指道路、广场区域的照明与亮化。目前濮阳市功能性照明设施建设与管理水平取得了长足发展，而景观照明在投资建设力度、技术水平创新等方面还有待于进一步提升。

（1）初期以照明功能为主，没有严格意义上的夜景照明

八十年代，随着濮阳市的建立，路灯照明应运而生，由于当时底子薄，基础差，路灯仅作为照明功能，所用灯杆是中原油田的钻井杆，配套光源是 白炽灯，每到夜晚，光线忽明忽暗，随风飘曳，安全稳定性差。即便是这样，濮阳只有两条道路安装了路灯，数量为５６０盏。

１９８８年，濮阳市路灯所成立，濮阳市有了专门的路灯管理机构，有力地推进了濮阳路灯建设快速发展，也标志着濮阳市城市照明事业揭开了新的篇章。１９９５年，随着濮阳名牌城市创建高潮的来临，濮阳的路灯才真正步上了由少到多、由量变到质变、由单一的功能照明到功能与景观并举的发展历程。

一批批高档次的路灯拔地而起，当年木杆、水泥杆路灯被镀塑钢杆等新型材料取而代之，照明光源也由单一的 钠灯发展到高压钠灯、金属卤化物灯、ＬＥＤ节能灯、多色点光源等多种并用，并淘汰了传统的光照度控制器，广泛应用了微电脑时间控制器和经纬控制仪，全市设施均采用无线智能控制系统。

（2）进入９０年代中后期，已从单纯追求亮度向追求“亮”的艺术、“亮”的科学方向发展

夜幕降临，放眼龙城：中原路二龙戏珠、胜利路弯弓射雕、金堤路海欧展翅、黄河路银燕起舞、开州路富丽辉煌、古城路火树银花、濮水河北段“一帆风顺”，南段“万事如意”、中心广场更是灯火阑珊，绿海腾龙，景色与灯色成为一体。

此时的濮阳，一街一景，一路一灯，形成了“楼房花丛卧，闹市森林中，人在灯下行，夜来却如明”的景观，逐步实现了由单一照明向塑造城市夜景和照明艺术化方向发展。

（3）目前的濮阳城市照明发展

濮阳历届市委、市政府都高度重视城市照明工作，特别是近几年来，实施名牌战略，在众多荣誉创建中，城市照明行业发展非常迅速，政府每年都投入大量资金，用于城市照明建设，把濮阳的夜晚装扮得五彩斑斓、流光溢彩，为提高濮阳市形象和人民生活质量做出了很大贡献，同时也荣获了原建设部颁发的“国家亮化工作先进单位”称号。

截止２０１１年１２月，所管辖路灯２６０００余盏，敷设电缆近４００公里，变压器１０２台，路灯控制柜１５０台（含节能控制柜５４台），数字监控终端８０个，图象监控终端４个，实现无线智能监控管理。近年来，濮阳市路灯管理处创新思路狠抓“五率一安全”（亮灯率、设施完好率、故障排除率、保洁率、群众满意率）精细化、网格化管理，大力应用绿色节能照明新技术新产品，建立和完善绿色照明体系，城市照明管理水平取得快速发展。全市亮灯率保持在９８％以上，设施完好率９７％以上，实现了管辖区内“照明设施全覆盖”。

2 城市夜景照明统一启闭控制的概念及提出背景

夜景照明建设与管理水平是一个城市经济发展的外在表现，是一个城市文化底蕴、文明程度的集中体现，更是一个城市科研能力、科技应用的重要标志。

近年来，濮阳市城市照明管理工作也存在一些不足和发展瓶颈，建设经费不足，特别是长期以来形成的重建设、轻管理的观念还比较普遍，没有树立“三分建设七分管”的主题思想，导致控制手段落后、管理成本过高，严重制约和束缚了管理水平的得升。

近几年来，濮阳市委、市政府提出了“管建并举，全力打造城市亮化精品”的管理工作新目标，为濮阳市夜景灯光建设、管理和发展提供了依据和可能，夜晚亮起来的基础是设施建设，亮起来的手段是加强基础建设、提高管理的手段。为了全面落实城市照明亮化工作新目标，市路灯管理处组织专业技术骨干多方考察，结合城市实际深入论证，安装了城市照明无线智能监控系统，使濮阳市城市照明管理工作取得飞跃式发展。

城市照明智能管理系统含盖了信息资源管理系统、无线控制系统、终端监视系统、远程图像监控系统、ＧＩＳ地理信息系统和集群高度系统等多种高科技领域。利用计算机、无线电通信及自动化控制等技术，对城市照明设施实现智能控制、科学管理，系统能够定时、手动、遥控开启受控终端，图文并茂地、实时地显示各终端的工作状态，传输重点部位的实时图像，完成数字通信与语言通讯任务，还可以利用地理信息系统显示道路、地区的管理状况等，快速、准确地分析、统计、查询、提取各种相关数据，从而可达到控制方式灵活、节能降耗、提高应急处理能力、实现电缆线路防盗报警、信息及时反馈、通信可靠、信息实时管理、自动校时、降低运行成本的目的。该系统是国内路灯科学管理的有效途径和发展方向。

3 濮阳市城市照明无线智能监控系统的应用

该系统综合应用了计算机软硬件技术、无线通信技术、光纤通信技术、高精度测控技术、大屏幕指挥调度技术、城市地理信息集成技术组成的大区域、分布式无线遥测、遥控、遥信、遥视及数据采集、处理和管理系统。

3.1 系统主要功能

可以实现照明可靠控制以及故障告警、笔记本和手机远程监控等主要功能，具体包括：

（1）照明设施的统一控制，按照节能控制、光控时控结合控制、分组控制和 景观灯控制方案进行开关灯自动管理，保证全市照明设施有效稳定的运行，实现辖区内照明设施的统一启闭。在照明开启后，可实时掌握照明设施运行情况，没有亮灯或出现故障，系统立即主动报警，管理部门可迅速采取解决措施。

１）自动和手动控制：城市照明无线控制系统主要是通过调整开关灯的时间来实现控制功能，具有多路 开关控制输出能力，可以根据不同的需要，采用不同的时控方案，为每路输出任意选择，实现全夜灯、半夜灯等各种不同灯型的控制，在特殊的天气或节假日中，可以发送临时开关灯的信号，也可以实现半夜灯清晨二次开灯等分时段的开关灯设置。

在维修人员对路灯进行检修时，监控中心可以随时控制任意终端的任意一个接触器的吸合或断开，在终端现场，维修人员也可以通过手动开关对路灯进行操作。

２）自动和手动巡检：控制中心的计算机可以按设定的时间周期对各个终端自动进行巡检，可以按制定的顺序或随机的对各个终端的状态进行遥测。检测的数据主要有电流、电压、接触器状态、有功功率、无功功率、功率因数、用电量等。通过对这些数据的分析可以得到路灯线路的状态、亮灯率、故障原因等数据资料，并在地图上显示出巡测点的位置，便于操作人员进行定位。

（2）在照明设施运行管理中，通过对运行数据的采集、分析、处理，使管理部门全方位地掌握、管理全市照明设施数据和运行情况，实现高水平智能控制管理。

（3）当照明设施出现故障时，系统可以通过手机短信的方式反馈到相关负责人及监控管理人员的手机上，通过这一科学手段，使分管照明建设的负责人及时掌握了解照明设施的运行状况。当监控终端主动报警或监控中心在巡检时发现故障时，控制中心的计算机能够自动进行语音报警，如在控制中心加装ＧＳＭ　Ｍｏｄｅｍ，就能够以短消息的形式将故障报于指定人员的手机，实现无人值守。报警的内容包括：①白天亮灯；②夜晚熄灯；③电压、电流越限；④接触器故障；⑤空气开关跳开；⑥通讯失败；⑦停电或电源侧熔断器烧断。

（4）通过ＧＰＲＳ无线数据传输和ＩＮＴＥＲＮＥＲＴ网络服务，可以实现远程移动办公。例如市有关领导出差外地，通过笔记本或者手机上网可查询城市管理地理信息系统中的数据、信息，既起到辅助领导决策的作用，又可向其它兄弟城市展示濮阳市建设成果，交流城市数字化管理的经验。

（5）系统功能强大，还提供路灯电缆、变压器的防盗监测接口、路灯节电器远程控制接口、远程抄表计费接口、亮灯率计算统计、卫星系统校时、不间断电源设计等，同时端口开放，为后续增加新功能留有扩展接口。

3.2 系统建设方案

（1）通信网络建设。系统建立监控中心高速光纤通信网络，运用先进的无线测控技术和移动公司提供的ＧＰＲＳ通信平台，实现对全市照明和路灯监控终端的远程无线智能化监控管理。

（2）照明控制终端建设。全市目前共计设置数字监控终端８６个，图象监控终端４个，实现对全市照明设施的遥控启闭、节能管理以及故障监测。同时，系统具有良好的扩展性，预留足够的容量空间，确保今后数百甚至上千个照明控制点的稳定运行。

（3）监控中心的建设。以正投大屏幕为主体，汇集了国内最先进的监控与通信的软硬件技术，实现先进的集中控制管理，该中心的建成将成为全市照明控制指挥中心，集中体现了全市建设科学化、数字化管理的最新科技成果。今后可作为外地市宾客参观濮阳市照明建设的重要 窗口。

3.3 系统运行原理

（1）系统内的通讯功能：该系统采用无线数传电台通信方式作为通讯手段，对一些信号盲区的数据通信采用信号“接力”技术和设中继站相结合的解决方案，系统内实现单工通讯。控制中心和各分站端均可作为主叫和被叫。通讯半径视现场环境可以达到２０~５０ｋｍ。

（2）数据采集功能：实现各分站对控制中心的远程上报。每个分站的数据内容可以包括站址、灯杆数量及编号、电压峰谷数值参数、故障灯出现的时间和顺序、过载及欠载、主回路故障以及其它可以预置的任何所需数据内容。

（3）巡查功能：系统内每小时可６次自报各站点储存的各种数据。监控中心可根据需要手动召唤所需的运行数据。

（4）报警功能：系统内的各种故障均可优先报警。各种故障出现时，可在任何时刻主动向主站报警。　主站收到报警信号后，可自动对故障类型进行分类，并且自动弹出报警类型对话框，系统报警器发出声音。计算机自动记录该站故障出现时间、故障类型、故障站点编号等，以便值班人员及时处理故障和日后调阅，分析故障原因，避免更大事故的发生，为线路故障的抢修赢得时间。

（5）显示功能：城市路灯布局利用多媒体技术制作成电子地图，监控中心利用大型动态数据模拟显示屏对整个城市各路段、各分站和各单灯（点控）的工作状态进行动态的直观显示。

（6）打印和统计功能：系统可以日报、月报、年报或者即时需要打印预定数据和任何数据，如亮灯率、故障灯率、故障灯数量及编号清单、功率、电费预算、时钟、日期、电流、电压、瞬时高低压参数等。可以根据需要即时打印有关数据，并进行自动统计。

（7）智能控制功能：这是本系统的主要功能。对网内路灯按照预定程序实时、分时实现面控制（全市或市区）、线控（一条路线）。一旦出现重大特殊故障，可以进行手控、钟控、光控和即时变化制控，保证即时开关灯。

（8）自检功能：控制中心和分站装置均设有自检电路，并能自动指示故障部位，便于及时准确维护。

（9）系统扩容功能：本系统可以根据城市建设的发展和管理内容而任意扩充或减少系统容量。

3.4 系统示意图（见图1）

3.5 监控中心组成图（见图2）

3.6 照明监控系统的控制中心效果图（见图3）

3.7 运行以来产生的经济效益及社会效益

自从２００９年濮阳市上路等无线监控系统以来，经过四年多的使用，该系统操作简便，运行可靠，准确率达到９８％以上，为濮阳市城市照明管理发挥了积极的作用，取得了较好的社会效益和经济效益。

（1）监控系统具有在线巡测和自动告警功能，值班人员可在故障发生后数秒钟内及时发现故障地点和故障类型，极大地改善了城市照明管理部门应急反应能力，缩短了维修时间，提高了工作效率，从而进一步提高了城市和市政服务形象。

（2）节省人力、物力。传统的路灯控制方式无法了解线路运行情况，每天早晚要派车各进行一次全线路巡视，开、关灯控制不可能协调一致，同时缺乏有效及时的故障反馈手段，维修人员不能及时获知和抢修，造成一定的社会影响，使得维修工作十分被动，运行过程中的故障只有等待巡查人员到现场才能发现，或者被动地等待市民的电话反应。此系统投入运行后，可直接在显示屏了解线路的运行情况，避免盲目巡视。

（3）节能。由于监控系统对全市路灯和 景观灯进行智能化的管理，通过合理设置全夜灯、半夜灯两种开、关灯运行方式，充分达到节能效果，全年可节省大量的电费，带来可观的经济效益。因采取隔盏亮灯、半夜灯控制，缩短了开灯时间，因而节省因更换灯泡的各项维护费用。另外，城市照明自动化监控系统能提高开、关灯的可靠性和可检查性，避免白天亮灯情况出现；同时系统采用光控和时控相结合的控制方案，在需设置时间区段内根据光照度决定路灯的开或关，既能在阴雨天自动延长照明时间，又能在睛好天气自动缩短照明时间；这些措施既可满足市民对道路照明的需求，又避免了路灯的无谓开启，从而节约了大量的电能。

（4）采用集中监控系统后，可分时段和主次干道等不同的地段，分道路照明和景观灯，手动、自动遥控开/关全夜灯、半夜灯和景观灯。实行隔盏着灯和半夜灯后，灯泡的平均使用寿命相对延长，单灯电能消耗大大降低。

（5）采用智能监控系统后，输入城市的经纬度，计算机计算出了最佳的开关时间，并利用ＧＰＳ进行卫星对时，确保了每日自动准确的开启和关闭路灯。不仅为广大市民提供了良好的夜生活环境，而且对稳定社会治安起到了积极的作用。

（6）产生巨大社会效益，推动城市照明事业发展，增加社会公益设施的科技含量，有利于社会治安、交通安全和亮化工程的实施，也有利于提高城市照明管理部门的服务质量。

总之，城市照明无线监控系统通过对道路照明、景观照明的实时监控，变被动管理为主动管理，提高了整个路灯照明系统的安全运行水平和节能技术指标。实现了对城市照明遥控、遥测、遥调、遥讯、遥视的“五遥”控制。该系统投入使用后，对濮阳市城市照明的发展起到了巨大的推动作用，城市照明管理部门能及时掌握城市照明设施的运行状况，科学合理地使用人力、物力，从而建立城市照明系统的长效管理机制，提高社会效益、管理效益、经济效益和环保效益。随着城市照明事业的不断发展，相信在今后的实践中，我们能够更好地发挥城市照明无线监控系统的作用，为濮阳市的城市照明事业作出应有的贡献。