T_SZSA 004.1-2021 LED路灯智能照明技术规范 第1部分：控制系统.docx

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1、T/SZSA004.12021目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14技术要求.35功能要求.76试验方法.97系统各设备的标志、包装、运输和储存.11IT/SZSA004.12021LED路灯智能照明技术规范第1部分：控制系统1范围T/SZSA004的本部分规定了LED路灯智能控制系统产品的分类、技术要求、试验方法。本部分适用于LED路灯智能控制系统产品的订货、验收及使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2421.1电工电

2、子产品环境试验概述和指南GB/T2421.2电工电子产品环境试验规范编制者用信息试验概要GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流16A）GB/T17626.5雷击浪涌抗扰度实验GB17743电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量

3、方法CJJ45城市道路照明设计标准(附条文说明)YD/T1028-1999800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：移动台部分YD/T1214-2006900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：移动台YD/T1215900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备测试方法：移动台3术语和定义3.1主站hoststation由计算机系统和WAN接入设备或远程通信设备组成的系统管理和信息处理中心，一般位于管理机构的监控中心，通过公用信道（如GPRS、GSM、PSTN、WAN等）对所属辖区监控现场的集中控制

4、器的信息进行采集和管理，并对采集的数据进行分析和综合处理。3.21T/SZSA004.12021集中控制器concentrator安装在低压（一般为380V线电压/220V相电压）配电柜内、通过现场通讯网络（无线、有线或载波等通信介质）对所管辖的路灯终端进行数据采集、处理、存储和管理，并通过公用通信信道与主站交换数据的装置。3.3控制装置remoteterminalunit用于采集和管理单个或多个LED灯具并通过现场信道与集中控制器交换数据的单元。3.4主站总采控周期hoststationgatheringcycle主站采用某种管理策略对下属集中控制器进行数据采集和管理的采样周期。3.5集中控

5、制器采控周期concentratorgatheringcycle集中控制器对控制装置的采样管理周期。3.6LED灯具LEDluminaire包含一个或多个LED光源的灯具。GB/T24826，定义3.243.7现场信道channel现场信道是指路灯控制装置与集中控制器之间信号（数据）传输的介质，如市面现应用的无线电波、GPRS、CDMA、Zigbee、电力线、RS-485、光纤等。3.8低压电网lowvoltagepowerdistributionnetwork采用电压为220V/380V，直接供给用户电能的供电网络。低压供电线路通常沿街道架设，各建筑通过配电箱与其连接，用户通过电缆或者架空线

6、获得电能。3.9电力线载波powerlinecarrier电力线载波是指基于现有低压电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。2T/SZSA004.120213.10电力线载波模块powerlinecarriermodule基于电力线载波通讯技术实现智能管理功能的具体电子线路装置。以下简称载波模块。3.11通讯模块communicationmodule通过通讯网络，完成主站指令传输功能的具体电子线路的装置。3.12电瞬变快速脉冲群(EFT)electricalfasttransient是指脉冲群有特定的持续时间（规定为15ms），特定的脉冲周期（300ms）的脉冲，脉冲群中的单个

7、脉冲有特定的重复周期、电压幅值，上升时间，脉宽。4技术要求4.1控制网络4.1.1网络结构LED路灯/灯具智能控制系统是一个以开放式（如电力线载波）或封闭式（如RS-485）总线作为控制装置/灯具间的主要通信信道，公用通信信道（GPRS/GSM/PSTN/CDMA/TCPIP/EPON/ZIGBEE等）为辅助通信信道而构成的一个控制网络系统。LED路灯/灯具智能控制系统的物理结构中包括四种主要基本设备：主站、集中控制器、控制装置和各类LED灯具。通过多种网络通信手段，它们可构成的一个集中式管理的数据采集和自动控制系统，如图1所示。3T/SZSA004.12021主站公用信道N区1区集中控制器集

8、中控制器电力载波/485/ZIGBEE/GPRS.控制装置通讯模块通讯模块通讯模块通讯模块控制终端#1控制终端#2LED驱动电源#1LED驱动电源#2LED驱动电源LED驱动电源LED路灯/灯具LED路灯/灯具LED路灯/灯具LED路灯/灯具图1LED路灯控制系统拓扑图在同一低压电网（380V线电压/220V相电压）配电区域中，集中控制器与控制装置的数据交换可采用电力线载波或者485总线。集中控制器是整个智能控制系统在该配电区域中的管理中枢，一个配电区域通常配置一个集中控制器，对该配电区域下的所有控制装置及其所连接的LED路灯进行管理。主站通常由集中式或分布式计算机系统和通信服务器（或称通信前

9、置机）组成，根据系统的规模进行配置。主站与集中控制器的数据交换利用公用通信信道。4.1.2LED路灯智能控制系统的通信协议参考模型LED路灯智能控制系统通信协议的制定参照国际标准化组织（ISO）推荐的开放系统互连参考模型OSIRM（ReferenceModelofOpenSystemInterconnection）规范进行的，并根据LED路灯智能控制系统的应用特点对其进行了取舍，构造出一种最小的三层通信系统参考模型。LED路灯智能控制系统的通信模型如图2所示。4应用层中间层T/SZSA004.12021表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层通信介质图2LED路灯智能控制系统的通信模型OSI描

10、述了一个完整的七层结构的分层模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）。为了降低实现的复杂度，可将系统简化为三层结构，既物理层、数据链路层和应用层。如果需要，可以在数据链路层和应用层之间扩展其它层次，如网络层和传输层等，参见图2中的中间层。三层结构的主要优点是数据吞吐量效率高和接收数据复杂度低。三层结构的层次划分，从下到上依次为物理层、数据链路层和应用层。4.1.3LED路灯智能控制系统通信协议的基本要求对于使用开放式总线（如电力线载波）的LED灯的智能控制系统，由于该系统可能与其它系统共享总线资源，因此必须要求该系统网络结构中的链路层具有CSMA（载波侦听多路接入）功

11、能，同时其物理层需满足相关的电磁辐射要求。对于使用封闭式的总线（如485总线）方案的控制系统，由于该系统独自拥有此总线，不对其链路层和物理层进行要求。对于使用公用通信信道（GPRS/GSM/PSTN/CDMA/TCPIP/EPON/ZIGBEE等）方案的控制系统，应符合无线电管理相关规范。任何用于LED灯智能控制系统的通信协议都需具有支持控制装置之间对等通信的功能以及主动上报的功能。4.2产品分类与标识4.2.1系统产品类别产品分为主站、集中控制器、控制装置、LED灯具。4.2.2系统产品标志符合GB/T13384标准要求，标志应清晰，应至少标示下列信息：产品名称、型号、规格、制造厂5加速度幅

12、值：10m/s（频率60Hz）。T/SZSA004.12021名、出厂编号、生产日期等。4.3现场设备使用环境使用环境应满足如下要求：温度范围：-40+70相对湿度：95%4.4现场设备机械影响在正常运行及常规运输条件下，集中控制器、控制装置应能承受机械振动和冲击而不造成失效和损坏。机械振动强度要求：频率范围：10Hz150Hz；位移幅值：0.075mm（频率60Hz）；24.5主站与集中控制器的数据传输信道4.5.1安全防护主站与集中控制器之间通信协议应有身份认证和加密措施。4.5.2通信介质通信介质可采用无线、有线。4.5.3集中控制器配置要求4.5.3.1一般要求集中控制器配置的一般要求

13、如下：a)有2路串行通信接口，以实现与现场电能表及其它测量仪器接口；b)有一个无线公网接口用于与主站通讯；c)一个以太网接口用于现场维护或现场组网。4.5.3.2串行通信接口串行通信接口输出端子应具备如下的抗冲击能力：a)4KV静电接触放电无损坏；b)与电源端子间承受4KV的冲击电压试验无损坏；c)A、B端子间承受380V的交流电压历时5min无损坏；d)1KV电瞬变快速脉冲群耦合至通信线路能正常通信。4.5.3.3无线公网信道4.5.3.3.1一般要求采用无线公网（GSM/GPRS、CDMA等）时，无线收发通信模块的指标应符合通信行业标准YD/T12142006和YD/T10281999及相

14、关标准的规定。4.5.3.3.2工作频率与射频性能6序号项目集中控制器控制装置必备选配必备选配1数据采集电能数据采集状态量检测灯杆漏电检测灯具电流、电压状态灯具调光控制灯具故障报警信号2数据管理和存储实时和当前数据历史数据3参数设置和查询时钟对时控制装置参数设置和查询参数设置和查询定时计划等参数查询4数据传输与主站通信与集中控制器通信与控制装置通信5系统维护自检自恢复终端初始化软件远程更新指标GSM900GSM1800CDMA频率范围Tx：890MHz915MHzRx：935MHz960MHzTx：1710MHz1785MHzRx：1805MHz1880MHzTx：824MHz849MHzRx

15、：869MHz894MHz参考灵敏度-102dBm-102dBm-116dBm输出功率误差6dB（最大功率控制级）6dB（最大功率控制级）+2/-4dB载波频率误差110-7110-7-300Hz+300HzT/SZSA004.12021符合YD/T1028、YD/T1050、YD/T1214和YD/T1215要求，采用国家无线电管理机构对用于某种业务的相应设备所规定的工作频率范围。工作频率与射频性能要求见表1。表1工作频率与射频性能要求4.6功能配置要求LED路灯控制系统（集中控制器、控制装置）的功能配置见表2。表2LED路灯控制系统的功能配置5功能要求5.1主站功能要求5.1.1主站的基本

16、功能7T/SZSA004.12021主站应具有如下基本功能：a)采集功能：主站通过通信网络，按照预先设定的主站总采控周期和总采控周期（由当地市政部门规定的自动控制时间）自动地读取集中控制器中的计划任务以及控制状态信息，并且具有实时随机操作功能；b)参数设置功能：主站通过通信网络，设置系统设备的运行参数。该功能主要是对集中控制器运行参数的设置，包括装载集中控制器的网络通信地址（ID）、集中控制器的计划任务等；c)校时功能：主站必须具有校时功能，并可对集中控制器校时；d)安全操作功能：主站应具有操作权限管理机制及防止非法授权人员操作的安全措施；e)自诊断功能：可进行系统自检，发现设备（包括通信设备

17、）异常应有记录和报警；f)子地图功能：主站具有电子地图（GIS地理信息）功能，可支持地图操作；g)控制策略：手动控制优先级高于自动优先级；h)数据报表功能：主站可依据远程数据采集数据生成电能、亮灯率等分析曲线和报表。5.1.2主站的扩展功能主站应具有如下扩展功能：a)实时监控路灯的运行状态功能：通过集中控制器实现对指定路灯的运行状态实时监控与跟踪；b)远程控制功能：可根据实际策略进行远程操作；c)统计分析功能：本项条款应当根据当地市政部门的实际需求进行扩充和完善，其基本内容包括：灯具数量：对系统内的灯具进行统计分类；区域信息：对系统内灯具分布实现区域管理；故障信息统计：统计设备故障报警信息和通

18、信异常信息；用电量统计：对系统用电量进行统计汇总。5.2集中控制器功能要求5.2.1数据采集集中控制器应能按设定的计划任务对灯具进行控制、查询、调光操作以及定时采集/存储配电箱电能表、灯具开关状态、电线杆漏电状态、配电箱开关状态、电缆断开状态及光感状态等数据，并按主站要求的形式和时间报送主站。5.2.2数据管理和存储集中控制器应能按要求对采集的数据进行分类进行存储。5.2.2.1存储数据种类电流、电压、功率因数、灯具调光状态、开关状态、电线杆漏电状态、开箱状态、电缆断开状态等。数据类型包括状态、时间，时间数据包括日、时、分。5.2.2.2存储数据的时长应不小于1个月。5.2.3参数设置和查询功

19、能5.2.3.1时钟召测和对时功能集中控制器应有计时单元，计时单元的日计时误差1s/d。集中控制器可接收主站召测和对时8T/SZSA004.12021命令，对时误差应不超过5s。5.2.3.2参数设置和查询集中控制器应能由主站设置和查询控制装置组地址、终端配置及配置参数、通信参数等，并能查询控制装置ID，可远程或本地设置和查询参数。5.2.4事件处理和告警集中控制器应能根据设置的事件属性，将事件按重要事件和一般事件分类记录。例如：参数设置修改、程序修改、操作失败、灯具异常、开箱告警、电缆断开等。5.2.5数据传输5.2.5.1与主站通信集中控制器与主站的通信网络可采用无线公网、光纤、宽带等。5

20、.2.5.2与控制装置通信集中控制器可对管理范围内控制装置进行管理，按设定的采控周期对控制终端进行数据采集和控制。5.2.6本地功能5.2.6.1本地显示集中控制器应有本地状态指示，指示控制装置电源、通信等工作状态。5.2.6.2本地维护接口集中控制器应提供本地维护接口，支持主站对集中控制器进行现场维护。通信接口不应外露，本地维护应有权限和密码管理等安全措施，防止非授权人员操作。5.2.7维护5.2.7.1自检和异常记录集中控制器应有自测试、自诊断功能，发现设备（包括通信）异常应有事件记录和告警功能。5.2.7.2初始化控制装置接收到主站下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始化

21、，参数区置为缺省值，数据区清零，控制解除等，初始化命令可分以下四种：a)硬件初始化：集中控制器硬件复位；b)数据区初始化：数据区清零；c)参数及全体数据区初始化：除与主站通信有关的参数区外，其它参数区及全体数据区初始化；d)参数及全体数据区初始化（恢复至出厂配置）：参数区恢复缺省值，数据存储区清零。5.2.7.3远程软件升级集中控制器支持主站对集中控制器进行远程在线软件升级，并支持断点续传方式。a)软件下载：终端软件可通过远程通信信道实现在线软件下载；9T/SZSA004.12021b)终端版本信息：终端应能通过本地显示或远程召测查询终端版本信息。5.3控制装置功能要求5.3.1LED灯具数据

22、检测应能按集中控制器设置的计划任务自动检测LED灯具工作数据。5.3.2数据采集可对LED路灯进行电流、电压、功率因数、调光比例等进行数据采集。5.3.3控制功能控制装置可对LED灯具进行关断、调光并对灯具实行故障检测。5.3.4调光接口具有模拟或数字调光控制信号，以调整电源输出电流，进而调整LED整灯的光通量。5.3.5调光等级接收集中控制器命令，按照不少于整灯功率的100%功率、70%功率、50%功率三级功率模式进行调光控制，也可采用无级调光方式。5.3.6通信中继转发和路由支持集中控制器与其它控制装置之间通信过程中的中继转发或路由功能。5.3.7终端维护应有自检、自动复位功能，应能记录灯

23、具调光等级、故障开关等事件，供主站查询。5.4电磁兼容性集中控制器、控制装置应能承受传导和辐射的电磁骚扰、浪涌以及静电放电的影响，设备无损坏，并能正常工作。6试验方法6.1试验条件6.1.1被测系统和设备构成由1台集中控制器和不少于6台控制装置构成现场安装设备环境，主站系统由1台计算机和主站通信设备构成。主站系统只进行功能性测试和辅助现场设备测试。6.1.2测试环境条件试验应按表3所示的测试环境条件进行，并且在每一项目的试验期间应相对稳定。10环境参数参数范围温度+15+35相对湿度2575大气压力86kPa108kPa电源参数参比值允许偏差频率50Hz5%电压220V/380V20%电源参数

24、参比值允许偏差频率50Hz1Hz电压220V15%设备名称最大视在功率（VA）最大有功功率（W）集中控制器1510T/SZSA004.12021表3测试环境条件6.1.3电源条件试验应按表4所示的电源条件进行，并在每一项目的试验期间应相对稳定。表4电源条件6.2功能试验6.2.1主站功能试验组成系统的各个现场安装设备按被试系统的结构连接，按照5.1条款的要求进行功能试验，各项功能满足5.1条款要求。6.2.2各类设备功能试验组成系统的各个现场安装设备按被试系统的结构连接，按照5.2以及5.3条款的要求进行功能试验，各类设备功能满足5.2以及5.3条款要求。6.3电气性能试验6.3.1电源电压变

25、化影响试验将电源电压和频率变化到极限值，设备应能正常工作，各项功能应符合表5的要求。表5电源电压参比值及允许偏差6.3.2功耗试验用伏安法和功率表测出被测设备在非传输状态下和传输状态下的功耗，其设备功耗符合表6的要求。表6设备功耗要求11载波通信单元50.5采集终端83T/SZSA004.120216.3.3停电数据保持试验先读出系统中的各种设备内保存的数据和设置的运行参数，然后断电1个月。电源恢复后，系统中的各种设备内保存的各种数据应无变化，系统应工作正常。6.4气候环境影响试验6.4.1高温试验按GB/T2423.2规定的Bb类进行试验，将被测系统按照规定连接，在非通电状态下将系统中的设备

26、放入高温箱中央，并将温度升至到规定的最高温度保持8h。然后，通电2h后进行功能测试，应符合要求。6.4.2低温试验按GB/T2423.1规定的Ab类进行试验，将被测系统按照规定连接，在非通电状态下将系统中的设备放入低温箱中央，并将温度降至到规定的最低温保温8h，然后，通电2h后进行功能测试，应符合要求。6.4.3交变湿热试验按GB/T2423.4规定进行试验，将被测系统按照规定连接，在非通电状态下将系统中的设备放入交变湿热箱中央，试验时间为2个周期（最高温度+40）或2个周期（最高温度+55）。试验结束后，在标准大气条件下恢复2h，设备性能不降低，设备功能应符合要求。7系统各设备的标志、包装、运输和储存7.1标志应符合GB/T13384要求，系统的每个产品应有下列标志：a）产品名称及型号：名称及型号应经归口主管部门正式颁发；b）标准的编号：按照国标规定；c）制造厂名称及注册商标；d）制造日期和出厂编号。7.2包装、运输和储存包装、运输和储存应满足如下要求：a）包装应符合GB/T13384的规定；b）包装完整的产品在运输过程中应能避免雨、雪的直接淋袭，并能防止受到剧烈的撞击和振动；c）产品存放时，应放在通风、干燥、无腐蚀性介质的仓库中。仓库中不应有易燃易爆及腐蚀性气体。12