HDL远程无线智能控制解决方案(20140324)

HDL
远
程
无
线
智
能
控
制
系
统
方
案
一、 项目理解
控制范围：400栋房屋外景照明、约10平方公里。
控制需求：
1、 对400栋房屋外景照明系统进行控制、管理，包括：
定时控制、组合场景控制、统一控制、分别控制；
2、 控制回路检测、故障预警；

系统目标：稳定、可靠
方案一
【方案一】特点解析
优势：系统构架简洁、项目实施工期短、易维护，相对【方案二】投
资成本低；

劣势：需借助电信运营商的3G网络（移动、联通均可），需向其缴纳
网络使用费用；
方案二
【方案二】特点解析
优势：自行构架无线网络覆盖、无需向电信运营商缴纳其他费用，信
号通道带宽高，便于日后功能升级、扩展；

劣势：相对【方案一】需增加网络覆盖费用，工期相对略长
案例展示
北京昌平区城市夜景照明工程
“多网合一”智能化照明控制系统的设计与实施

一、概述：
北京昌平区夜景工程为《昌平区 2006-2008 年迎奥运城乡环境整治建设规
划实施方案》内容之一，于 2005 年底通过政府审核。北京昌平区夜景照明工程
是旧城区改造工程，存在控制点分散，距离长、布线困难、工期短等困难。 工
程内容包括建筑物楼体泛光 22 栋，道路照明 11 条，公园、广场 4 处，环岛、
绿地节点 5 处共 42 个信号接收点。所有项目都应用智能控制系统进行控制。
夜景照明工程包括一、二期工程。第一期工程巳了 2006 年 11 月完工，项目分
别为 6 栋楼体、 1 个雕塑、 6 条道路、 3 个高速公路出口等。

本项目在大范围城市夜景照明中采用 HDL 智能照明控制系统、无线局域网、
GPRS 及 GSM 短信控制系统的 “多网合一”控制 技术，控制区 域约为 20 平
方公里，以中央控制室的计算机为中心，通过 无线网络 向各个信号接收点按照
时间表发送开关灯命令，达到智能化管理的目的。 在方便管理、故障报警、节
能等方面，是一个典型的 “多网合一” 成功应用案例。本项目有效地改善了城区
夜景形象，丰富了市民晚间生活。

本文简述北京昌平区夜景无线照明工程智能控制系统的系统原理、工程设计、
实施中的主要问题和解决方案。供业内人士参考。
二、控制系统原理：
北京昌平区夜景无线照明工程的 42 个接收点配电情况如下：
每栋建筑物楼体泛光控制回路 3
条，每条道路照明控制回路 4 条，公园 ,
广场每处控制回路为 6 条，环岛，绿地
每处控制回路为 3 条。考虑到室外照明
控制回路功率比较大，为节约成本目前
设计采用智能开关控制交流接触器的方
式对负载回路进行控制。

因为要考虑到整个城区的线路的敷设难题，所以本次工程中我们选用了专业
级 5.8G 和 2.4G 的无线以太网桥作为昌平城区智能照明控制系统的无线传输
网络，此系统除了能传输无线遥控照明开关的信号还可以传输视频信号，最大传
输数率达到 54Mbps 。整个智能控制
系统产品则采用 HDL-BUS 产品，包
括了时间控制模块、智能开关模块、
智能电子标签面板等。

在现代科技越来越发达的时代，
传统的有线网络架构，因为铺设光纤
或是电缆的费用及成本越来越高的情况下，无线技术的发展越来越成熟且成本也
越来越低，所以有更多的应用已经开始走向无线的应用， WLAN （无线局域网）
的应用及产品也越来越多而且技术成熟，由从前的室内应用到现在已经有许多室
外型的产品，可以提供无线宽带传输的能力，实现了无距离传输大量资料与视频
信号的功能，在频段上有 5G 与 2.4G 两个公开频段可以应用，除了一次性架
设费用外不需要租金，而且维修费用与时间也比有线的维护来的省钱与省时。

三、系统设计解决方案要点：
1 、无线网络信号传输系统设计要点：
昌平区夜景工程是 2008 年北京市迎奥运环境建设规划的重点工程之一。
我们对整个昌平区进行了实地考察，现场有些控制点存在与总控室之间不是直线
可视，间隔有不同高度的楼房阻挡信号的接收。考虑到整个系统的结构、现场因
素、稳定性、可靠性、系统扩展性和经济性， 我们设计 5.8G 与 2.4G 两个频
段设备混合使用，在主干道采用了 5.8G 的频段设备，保证了主干道通信通畅，
并在不可直视的控制点中间设置中
继站，而 2.4G 频段设备主要是负
责分点近距离的信号传输。

本系统采用的无线网桥，具有了以
下安全及保密协定，

● WEP Key 加密机制：支持
64/128/152bit,ASCII/Hex code

● 支持 WPA802.1x 安全机
制及 RADIUS 功能
● 支持最新加密安全协定及算法（ AES/TKIP ）
2 、第一期工程无线网络分布简介
● 第一期工程总控点市政委装一
个双频网桥，其分别使用 2.4G 网桥
和 5.8G 网桥对接移动大厦， 芙蓉
酒店， 和松园小区三个中转站。 系
统传输最远距离约3.5Km。

● 移动大厦离总控点较近，所以
使用2.4G网桥连接( 节省成本 ) 。

● 松园小区使用 5.8G 网桥和中心点连接，使用 2.4G 网桥连接各个控制
点。

● 芙蓉酒店使用两个 5.8G 网桥连接各个控制点。
● 法院既是控制点又是二级中转站。用 5.8G 网桥 连接移动大厦，用 2.4G
网桥连接各个控制点。

● 城角立交也是控制点又是二级中转站，因为附近有 2.4G 无线网桥，所
以选用 5.8G 网桥做为主干道传输。

3 、 第二期工程无线网络分布简介
● 第二期工程的城区传输最远距离约 7Km ，第一期工程在设计时就已经
充分考虑了与第二期工程时整个系统的兼容性，使其与第一期的系统 平稳对接，
互相兼容，并能够保证整个智能控制系统的运行可靠， 以免重复投资。

● 在总站台市政管委加装一個双频网桥 , 分别使用 2.4G 和 5.8G 网桥对
接宁馨苑小区、芙蓉酒店、京科苑小区和拓然家园小区
四个的中继站，京科苑小区和中关村大厦使用 2.4G 网
桥连接，其余的中转网桥用 5.8G 网桥对接。这样可以
省一颗无线网桥。

● 宁馨苑小区使用 2.4G 网桥连接三角环岛控制
点。用 5.8G 网桥，外接两个天线，一个天线与中心点
连接，另一个天线和下面十三陵的中转站和军督桥控制
点相连接。

● 十三陵的中转站使用一台双频网桥，外接两个天线， 5.8G 部分与宁馨
苑小区相连接， 2.4G 部分与十三陵的各个控制点相连接。

● 芙蓉酒店使用一台 5.8G 的网桥外接两个 5.8G 天线来连接各个控制点。
● 京科苑小区使用 2.4G 网桥连接总控，亢山广场和化工大学这两个控制
点则使用 5.8G 网桥。

● 拓然家园小区使用 2.4G 网桥部分与北控大厦 A ， B 楼相连接，使用
5.8G 网桥部分外接两个天线分别和东辅路及白浮泉路各个控制点相连接。
● 中关村大厦由于离市政管委比较近，所以直接使用 2.4G 网桥，外接天
线与中心点相连接。

● 白浮泉路东边的 2 个点采用同样的方式
3 、夜景照明控制系统设计要点：
根据业主在稳定性、可靠性、 节能和方便管理方面的要求，我们对北京昌
平区夜景照明控制系统设计有以下主要要求：

● 采用 HDL “多网合一”智能照明控制技术。
● 设置中心管理处总控室，方便业主对整个系统的管理，达到智能化管理
的目的。

● 通过总控站的计算机向各个信号接收点按照预定的时间顺序发送开关灯
命令。

● 总控室里设置具有中文显示的智能电子标签面板，用于时钟失效时手动
启动系统开关灯。

● 通过手机以 GPRS 的方式控制开关灯命令。
● 通过手机以短信息（ SMS ）的方式控制开关灯命令。
● 通过手机以 GPRS 或短信息（ SMS ）方式对所有设备进行信息查询。
● 通过天文时钟以时间控制方式进行开关灯控制。
● 通过智能开关控制模块对交流接触器进行控制。
● 配电箱里配置了智能电子标签面板手动控制开关灯，用于配电箱里的单
回路应急开关。

四、工程解决方案要点：
1 、总控室
总控室设立一台高性能的总服务器，通过软件设置好预定的程序，向各个信
号接收点发送命令，接收点收到命令后从控制模块调取相应的场景，完成远程控
制的任务。总控室内还设置有智能电子标签面板，当定时失效时，用于紧急手动
启动系统。

2 、景观照明控制系统软件
静态景观控制软件由河东企业自
己研发，并可以根据工程的实际情况
对软件进行定制，本次昌平区景观照
明工程的图形监控软件就是根据实际
需要而定制的，该软件可运行在
WINDOWS XP 和 2000 的操作平台，
软件以昌平区的地理图形为控制介面，
如需控制时将鼠标移至图形相应的配电箱上，直接对远程控制设备进行开关。
在管理方面，控制软件除了采用颜色块来表示每个配电箱当前的工作状态外。
还具有远程、短信、网络等状态的显示。如果设备出现异常时，短信报警系统会
将相应的配电箱编号发送至已授权的手机上。

3 、手机短信（ SMS ）控制
短信控制开关灯方式使用指定的中文字命令格式，通过移动网络，发送至
HDL 短信控制模块，模块直接通过 TCP/IP 网络与总服务器通讯，总服务器接
收到命令后，按短信的内容对指定的设备进行开关灯。

短信的内容包括：三位数的输入控制密码（阿拉伯数字）、配电箱编号（阿
拉伯数字）、控制内容（中文字）组成，内容由逗号分开。

控制密码是为了保障整个系统不受到其他的非法控制，该密码在监控软件的
系统设置中可更改，从而提高系统的安全性。如果短信的内容不齐全或密码不对
是无法对系统进行控制。另还可以通过手机发一条短信能对所有控制点的开关状
态进行回复，方便管理人员对整个系统设备的工作状态进行监控。这种控制方式
适合任何手机。

短信控制的文字命令格式：
输入密码 *** ，配电箱编号，控制内容（开 / 关） 发送至短信模块的手
机号码。

举例： *** ，建委 . 法院 . 广电中心 . 城北街道办，开 / 关 发送至
1590*****9