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400-168-3765发布时间:2020-07-24 13:32
SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址深圳市智联信通科技有限公司 SEMS 智 能 照 明 管 理 系 统 系 统 说 明 书 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址目 录 1. ...
SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址深圳市智联信通科技有限公司 SEMS 智 能 照 明 管 理 系 统 系 统 说 明 书 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址目 录 1. 概述.......................................................................................................................... 4 1.1 智联信通科技有限公司及其智能路灯控制系统............................................ 4 1.2 智能路灯控制系统整体解决方案.................................................................... 4 2. SEMS-5000 城市智能照明管理系统....................................................................... 5 2.1 系统定位............................................................................................................ 5 2.2 GPRS 通信系统组织方案................................................................................. 5 2.2.1 利用 Internet 公网的通信组织方案 .......................... 6 2.2.2 APN 专线方式的通信组织方案................................ 7 2.2.3 TCP/IP 长连通信方式....................................... 7 2.3 系统软硬件平台................................................................................................ 8 2.4 软件体系结构.................................................................................................... 9 2.5 系统最简方案.................................................................................................. 10 3. SEMS-CC08 GPRS 集中控制器............................................................................. 13 3.1 概述.................................................................................................................. 13 3.2 SEMS-CC08 产品技术特点 ........................................................................... 13 3.3 产品平台.......................................................................................................... 14 3.3.1 SEMS-CC08 集中控制器硬件结构............................. 14 3.3.2 ARM9 微控制器............................................ 17 3.3.3 嵌入式 Linux 操作系统 .................................... 18 3.4 SEMS-CC08 外壳 ........................................................................................... 18 3.5 产品性能指标.................................................................................................. 20 3.5.1 使用环境条件 ............................................ 20 3.5.2 工作电源和备用电源 ...................................... 20 3.5.3 SEMS-CC08 绝缘性能....................................... 21 3.5.4 电磁兼容性能 ............................................ 21 3.6 产品技术参数.................................................................................................. 23 3.6.1 数据传输信道 ............................................ 23 3.6.2 时钟保持 ................................................ 23 3.6.3 输入回路需 RS485 模拟量输入继电器输出模块扩展功能 .... 23 3.6.4 输出回路需 RS485 继电器输出模块扩展功能 .............. 24 3.6.5 本地接口 ................................................ 24 3.6.6 低压电力载波 ............................................ 24 3.6.7 电气特性参数 ............................................ 24 3.7 SEMS-CC08 集中控制器基本功能 ............................................................... 25 3.7.1 数据采集功能需配合 MODBUS 的多功能表 ................. 25 3.7.2 终端数据收发功能 ........................................ 26 3.7.3 程序远程升级功能 ........................................ 26 3.7.4 本地升级调试功能 ........................................ 26 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址初始化功能 .............................................. 26 3.8 GPRS 集中控制器告警功能........................................................................... 26 3.9 扩展功能.......................................................................................................... 26 3.9.1 门磁检测 ................................................ 26 3.9.2 超负荷检测 .............................................. 26 3.10 单/双灯控制器电气特性 .......................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.11 SEMS-CC08 GPRS 集中控制器订货信息 ..................................................... 30 3.11.1 SEMS-CC08 集中控制器..................................... 30 3.12 单/双灯控制器订货信息................................................................................ 30 3.13 集中控制器在开关柜内的典型接线图.......................................................... 31 3.14 单灯控制器与灯具接线图.............................................................................. 32 3.14.1 与高压钠灯接线图 ........................................ 33 3.14.2 与大功率 LED 灯接线图 .................................... 34 3.15 系统体系图...................................................................................................... 35 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址概述 1.1 智联信通科技有限公司及其智能路灯控制系统 深圳市智联信通科技有限公司由在美国的华人科学家投资创立是一家从事通讯技术、智能控制技术和物联网技术研究和应用开发的高科技企业。公司专注于智能控制及物联网行业的产品开发、系统集成、市场销售和工程服务致力于为客户提供先进的智能及节能产品和服务让客户的生产运行更经济、更高效。公司提供包括智能路灯控制系统、电力线载波通信产品、多媒介无缝数据通信的全套产品和服务。 2009 年底公司率先推出了基于 GPRS 无线数据通信网络和电力线载波通信技术相结合的智能路灯控制系统由于技术先进、功能完备以及现场应用的实用稳定在全国范围得到了广泛的应用受到行业用户的一致好评。 公司具有雄厚的研发实力研发基地包括美国丹佛、深圳、厦门提供包括智能路灯控制系统、电力线载波通讯模块、无线 ZIGBEE 模块、低功耗 WIFI 模块及各种通讯技术的无缝连接 包括软件产品和硬件产品 在内的产品和系统服务是集研、产、销一体化的高科技企业。 1.2 智能路灯控制系统整体解决方案 SEMS智能照明管理系统是智联信通路灯控制系统的总称 包括智能照明管理系统主站、集中控制器、单/双灯控制终端通过智能控制的方式为城市照明提供合理照明管理的整体解决方案。 公司智能照明管理系统主站系统包括以下系列产品 SEMS-100 路段智能照明管理系统 SEMS-1000 城镇智能照明管理系统 SEMS-5000 城市智能照明管理系统 公司集中控制器包括以下产品 SEMS-CC08 集中控制器 公司智能路灯终端控制器包括以下产品 SEMS-RTU05 智能单灯控制终端 SEMS-RTU06 智能双灯控制终端 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址城市智能照明管理系统 SEMS-5000 城市智能照明管理系统的应用领域包括 大、中、小各种城市的路灯照明和景观灯照明远程控制 工厂、小区路灯照明及亮化工程远程控制 大厦智能照明远程控制 其他需要远程照明控制的场合。 系统定位 2.1 SEMS-5000 城市智能照明管理系统为远程照明控制提供了技术支持。该系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、物联网技术为一体的照明需求管理综合性的实时信息控制与采集分析处理系统 它以公共的光纤专线或 GPRS 移动通信网络为主要通信载体基于 TCP/IP 通信方式实现系统主站和现场终端之间的数据通信底层采用最新的电力载波通讯技术及协议具有灵活的开关灯调光策略、可编程的控制场景模式、负载开路检测、远程抄表、简单的负荷调配管理等功能。 系统包括主站端的计算机系统和远方道路端的集中控制器和终端控制器三部分组成。 控制中心主站端计算机系统安装在照明管理部门 通过控制中心主站端计算机系统 照明管理人员可以随时控制和查看管辖范围内的任一路段和区域的路灯运行情况 开关灯调光操作 还可以编程设置各个集中控制器及分组的定时任务必要时可以查看任意路段是否有坏灯情况。 集中控制器安装在路段的开关侧或者开关柜中 利用光纤网络或者 GPRS 公用无线数据通信网络用 TCP/IP 通信协议和主站端计算机系统通信。 单灯控制终端安装在每个灯杆下或者和灯头装在一起 利用电力载波通信技术和集中控制器进行通信接收控制命令返回状态信息等。 后面技术介绍中一般只介绍 GPRS非特别说明CDMA 同样适用。 2.2 GPRS 通信系统组织方案 针对路灯管理地理位置分散路段多数据量少实时性要求不高的特点通信网络采用成熟的 GPRS 无线公网实现。 利用 GPRS 无线公网有两种实现方式第一种方式利用 Internet 公网的通信组织方案第二种方式是专线方式的通信组织方案需要供电公司和 GPRS 无线 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址网络运营商中国移动协商组建照明管理部门的私有网络。智能照明控制系统布线 2.2.1 利用 Internet 公网的通信组织方案 利用 Internet 公网的通信组织方案(见图 2-2) 照明管理部门需要专门申请对外的固定 IP 地址整个连接经过 Internet。 这种通信组织方案下SEMS-5000 城市智能照明管理系统的主站控制中心计算机和 SEMS-CC08 集中控制器的通信过程描述如下 1系统服务器按固定 IP 地址接到 Internet 网络 2系统服务器等待远方集中器的 TCP/IP 连接 3远方集中器通过 APN (设定为 CMNET)登录到 Internet 网络和已知IP 地址的计算机建立 TCP/IP 网络连接 4远方集中器和主站计算机系统进行身份验证和识别登陆和发送心跳 5主站计算机系统根据需要向远方集中器请求数据或者发控制命令 6重复4和5 。 这种方式的通信组织方案不需要和 GPRS 无线网络运营商中国移动简单协商实现简单但是这种方式的通信组织方案通过 Internet 公网实现通信的私密性、安全性、可靠性相对来讲得不到保证。在系统试验阶段可以采用这种通信组织方案。 Internet 网络 GPRS/CDMA 网络 远方集中器 2 远方集中器 1 远方集中器 N 通信服务器 浏览终端 浏览器终端 数据库及应用服务图 2-2 利用 Internet 公网的通信组织方案 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址专线方式的通信组织方案 从系统的安全性可靠性出发建议以 APN Access Point Name专线方式与无线网络运营商中国移动连接系统组网结构见图 2-3。智能照明控制系统选择德国万可 移动公司为照明管理部门提供专门的 APN 接入点各监控点的 GPRS 终端通过该专门的 APN 接入点上网 移动公司通过专用路由器与控制中心网络相连由移动公司协助照明管理部门在 GPRS 上建立 VPN并设置从 GGSN 到照明管理部门的 GRE 隧道这样组网的好处有集中器和主站计算机可以看成是一个内部局域网系统从用户端到 GGSN 有服务质量保证可以使用照明管理部门的私有地址不需专门申请外 IP 地址 整个连接没有经过 Internet网络更安全。 (1) 在这种方案中GPRS 现场终端设备和照明管理部门通信服务器Radius 认证服务器之间的数据通信不通过 Internet 网络数据通信安全。 (2) 通过专线各照明管理部门 Radius 认证服务器与 GPRS 内网的 GGSN GPRS 网关支持接点相连通信服务器置于企业网内部。 (3) 只有现场终端才能访问上图中的通信服务器同样要访问内网资源的 GPRS 现场终端都必须由 Radius 服务器首先对其进行身份认证。 (4) 认证通过后通信服务器就与 GPRS 现场集中器建立起连接这样主站计算机系统就可以和远方集中器请求数据通信了。 这种方式的通信组织方案其通信费用可以按每个集中器的通信流量计算也有针对 APN对所有使用了此 APN 的手机的 GPRS 流量总和统一计费和具体接入的 GPRS 集中器数量无关。 2.2.3 TCP/IP 长连通信方式 SEMS-5000 城市智能照明管理系统同时支持 TCP/IP 长连通讯方式。 具体实现说明如下 1. SEMS-CC08 智能集中控制器和主站控制中心的TCP/IP 一直处于连接状态 2. SEMS-CC08 智能集中控制器按照设置的心跳时间间隔定时向主站控制中心发送心跳报文以确认确保集中器与主站控制系统一直处于连接状态。 3. 连续 3 次心跳报文无应答终端判定为与主站的连接通讯中断按照主站设置的重拨间隔在一定的时间内重新建立与主站的连接。 该通讯方式主要用于 GPRS 流量包月的地区。 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址系统软硬件平台 网络 SEMS-5000 城市智能照明管理系统是基于 Brower/Server 体系结构的开放式系统。硬件配置上系统基于 100M 以太网数据库及 WEB 应用服务器、通信服务器前置机 、 以及操作员工作站等为了系统的安全性还需要配置网络防物理隔离设备 系统服务器 报表和事件打印机 图2-3 系统计算机网络结构 100M网络 通信服务器 Internet/GPRS 操作员工作站 操作员工作站 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址火墙和物理隔离设备。图 2-3 是 SEMS-5000 城市智能照明管理系统配置参考图。 通信服务器负责和终端通信,需要通过固定 IP 地址接入到 Internet或者通过移动公司的 APN 专线接入到移动数据通信网 建议采用 APN 专线接入的方式 。 系统基于可兼容大部分操作系统包括 Windows 2000/2003 Server/Windows XP/Windows 2000 Professional/Linux/Mac 等常用操作系统。 数据库采用嵌入式的 Derby 数据库无需特别安装和维护无需额外购买商业数据库软件。 Excel 用于打印日志报表报表等系统可选安装 MS Office 2003。 2.4 软件体系结构 逻辑上 智能照明管理系统的计算机主站系统由几部分组成 通信管理系统、数据处理与服务系统、用户界面系统和Web服务系统。图2-4是SEMS-5000系统的计算机主站系统的软件体系结构图。 全部软件模块共同运行在一个硬件平台上。智能照明控制原理图一般情况下通信服务器即是路由器。数据处理与服务系统、Web服务系统共用一个硬件平台称为系统服务器。 通信服务器必须连接到Internet网络上对于APN专线方式的通信组织方案不需要连接到Internet网络而且有固定的IP地址。集中器和系统服务器建立Socket(TCP/IP)连接。 如果通信服务器没有固定的IP地址 如拨号上网的情况 那么通信服务器在IP地址发生变更的时候如重新拨号上网必须在系统服务器上安装动态域名解析服务 这样保证集中器可以使用不变的域名找到系统控制 Derby 数据库 数据处理与服务系统 用户界面系统 Web 服务系统 通信管理系统 IE IE 集中器 1 集中器 N 图 2-4 软件体系结构图 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址中心主站。。 数据处理与服务系统是整个系统的核心。系统采用Broswer/Server架构。智能照明控制器实物图它负责数据处理与服务系统还要响应用户界面系统、Web服务系统的数据请求为它们提供格式化的数据。 用户界面系统为系统用户提供操作和显示界面。运行用户界面系统的计算机一般称为工作站。 Web服务系统则是为浏览器用户提供操作和显示界面。 2.5 系统最简方案 SEMS-5000城市智能照明管理系统包括数据库及应用服务器、通信服务器和网络设备。服务器选用高档微机服务器采用Windows/Linux/Mac操作系统。 根据需要配打印机1台用于报表打印。 下表为系统最简方案硬件设备和软件清单。 序号 设备名称 数量 技术性能要求 备注 一、 APN 接入点 1 申请固定 IP 地址或者从移动公司申请 APN 专线接入 二、 主站硬件 1. 控制中心服务器 1 台 高档微机服务器 2. PC 工作站 n 台 高档微机 选配 3. 网络交换机 网络电缆 根据是否新网络情况配置现有网络不需要 选配 4. A4 激光打印机 选配 三、 系统软件 1. 操作系统软件 1 套 Windows XP/Linux 2. MS Office 2003 套件 1 套 Excel 选配 四、 应用软件 1. 灯控管理服务软件 1 套 SEMS-SLCS V1.0 五、 集中器硬件 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址序号 设备名称 数量 技术性能要求 备注 1 SEMS-CC08 集中控制器 n 台 根据路段确定台数 六、 终端硬件 1 SEMS-RTU05 智能单灯控制终端 N 台 根据具体控制的灯数量确定 系统功能 一、灵活的开关控制功能开、关、调光 1、可以对整个集中控制器下所有灯进行全控 2、可以对集中控制器下灯进行自由分组实现组控功能 3、可以单独对某个灯实现点控功能 二、自由的分组功能 1、一个节点可以隶属于 3 个不同的组包含关系的组 2、一个集中器下面最多可实现 255 个分组 三、智能自适应的自动组网功能 1、节点信息下载到集中器后可以实现一键式自动组网功能 2、采用了自适应的组网功能提高通信可靠性和延长通信范围 四、灵活的定时控制策略 1、可以设置分时段对不同的组采用不同的控制 2、可以对集中器、组设置不同的开关灯调光时间 3、灵活的节假日模式预置功能 4、可以实现自动和手动校时功能 五、智能查询 1、实现对集中器、组、节点的查询功能 2、灯具故障报警功能 3、可以查询事件日志并导出到 EXCEL 表格进行分析 4、报警信息快速定位当前集中器极大简化了维修巡查时间 六、基于地理信息系统的集中器位置显示 1、利用 Google 地图进行集中器信息的位置显示直观方便 2、可定制本地地图显示 七、集中器参数远程设定 1、可以远程查询集中器参数 2、远程设置更改集中器参数便于控制中心的迁移变更 八、美观的人机操作界面 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址九、远程升级功能 1、支持集中器远程升级功能方便维护 2、集中器文件导出功能备份数据 十、采用高可靠性的电力载波通信 1、底层通信采用电力载波无需额外布线、智能的组网算法提高可靠性并有效延长通信距离 十一、GPRS 和以太网通信 1、可以选择以太网通信或者 GPRS 通信方便集成 1、采用 B/S 架构使用浏览器就可进行操作 2、密码保护功能 3、 管理员和操作员不同的功能实现 操作员只能对目前的灯组进行控制 4、可靠的密码登陆提高了安全性 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址集中控制器 3.1 概述 SEMS-CC08 GPRS 集中控制器。 自 2009 年开始先后在四川、浙江、山东、辽宁、吉林、黑龙江、广东、河南、陕西等省大批量投入运行。 2009 年 9 月开始在四川成都实施 2009 年 11 月通过项目技术鉴定 几万套产品现场应用经验经受各种环境条件的考验运行稳定可靠 基于高性能 32 位工业级 ARM9 CPU 及高可靠的 Linux 操作系统的嵌入式应用平台 根据不同用户的个性化要求组合各种实用功能 能够适应华东、华南、东北、西北等各种环境条件。 SEMS-CC08 GPRS 集中控制器遵循以下行业标准 IEC1000-4-2/3/4-1995 电磁兼容 GB12325-90 电能质量供电电压允许偏差 GB12324-90 电能质量电压允许波动和闪变 GB4208《外壳防护等级分类》 GB/T42081993 外壳防护等级IP 代码 GB/T17626.21998 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.41998 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.51999 浪涌冲击抗扰度试验 GB/T17626.81998 工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.121998 振荡波抗扰度试验 3.2 SEMS-CC08 产品技术特点 一、 结构特点 外壳结构设计方面在外观、布局、颜色、人机界面、输入/输出接口等各方面都考虑了用户多方面的需求。 结构简洁大方在尺寸、模块化设计上考虑细致材料阻燃、防紫外线、抗震、防尘、防潮便于生产、运输。 二、 采用高性能的 ARM9 CPU AT91RM9200 是 ATMEL 针对系统控制以及通信领域推出的基于 ARM920T内核的新型微控制器其核心为 32 位 RISC 体系结构。AT91RM9200 片内集成 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址了 USB、以太网、EBI、MCI、SSC 和 SPI 等多种通信接口200MIPS 的处理速度和先进电源管理使芯片非常适合于系统控制和通信领域。 三、 采用 Linux 嵌入式操作系统 Linux 是一种功能强大而且比较复杂的操作系统具有一个可裁减的微内核体系结构包括了进程管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、网络协议及系统应用等几个部分。 值得一提的是 Linux 是一个成熟而稳定的网络操作系统。系统接口规范软件结构清晰性能可靠升级方便各种支持软件丰富。 四、 提供丰富的外部接口 SEMS-CC08 充分利用 ARM9 CPU 的强大硬件功能具有 10/100M 以太网接口、RS232 本地通讯接口、RS485 接口、USB 接口等。 五、 提供以太网接口 SEMS-CC08 支持 GPRS 通信方式同时具备本地以太网接口支持以太网远程通讯方式。 六、 采用在线可编程维护技术 SEMS-CC08 正常运行时可以通过网络、串行通信口等手段更新升级程序。 支持通过 GPRS 实现程序远程升级。 七、 抗恶劣环境 全密封防护外壳抗干扰能力强能经受高压、雷电、及高频信号干扰。 3.3 产品平台 3.3.1 SEMS-CC08 集中控制器硬件结构 SEMS-CC08 集中控制器的硬件结构详图见图 3-1。 硬件系统采用模块化结构化设计主要有以下特点 1 高性能微控制器 为满足灯控终端的多任务和实时性以及抗干扰性要求 尤其是外围扩展功能的要求SEMS-CC08 集中控制器采用功能强大的 32 位 ARM9 处理器AT91RM9200 作为主 CPU。 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址可扩展模块电力线载波通讯模块AR M 9系统电源 电源管理PLC调制解调器PLC协议交流输入继电器输出光电隔离温度及其他模拟量输入和光电隔离RS485实时时钟 键盘及显示可扩展功能控制中心工作站以太网接口主机USB接口盘可扩展功能本地232调试接口程序调试主机抄表485电 能 计 量表功 率 因 数校正装置SD卡接口 SD卡可扩展功能图 3-1 SEMS-CC08 集中控制器的硬件结构 2 大容量存储器 SDRAM 选用了 SAMSUNG 公司的 K4S561632J-UC75其主要性能参数如下 程序 FLASH 选用了 INTEL 公司的 JS28F320-J3D75其主要性能参数如下 容量4M×16bit×4bank 速率133MHz 总线bit SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址 速率75ns 的访问时间 总线Mbyte 数据 FLASHSAMSUNG 公司的 64M 字节大容量 FLASH K9F1208U0C 数据可靠保存 10 年 3 高精度 实时时钟选用了 MAXIM 公司的 DS1307 备用电池 其主要性能参数如下 内置高精度频率调整的 32.768kHz 晶振25℃ 时5 X10-6 自带温度补偿 高速 I2C 总线kHz 内置高精度时计精度调整电路 对CPU 的发生中断功能周期1 个月~0.5 秒具有中断请求中 断停止功能 1.15V~5.5V 的宽幅计时保持电压范围 1.7V~5.5V 的宽幅接口电压范围 低消耗电流 0.48 uA /3.0V Typ. 4 10/100M 自适应以太网接口芯片 10/100M 以太网接口芯片选用了 DAVICOM 公司的 DM9161EP其主要功能及参数如下 完全符合IEEE 802.3u标准10Base-T/100Base-TX/FX 支持自动协商功能与IEEE 802.3u标准兼容 完全集成的物理层与磁场的直接接口的单芯片 集成的10 Base - T和100Base - TX的收发器 可选择的MII或RMII接口的100BASE TX 可选全双工或半双工操作 LED状态指示连接/活动Speed10/100和Full-duplex/Collision 单电源3.3V的低功耗与0.35微米CMOS技术 5 稳定高效的电源系统 电源模块具有低成本、宽输入范围、高动态响应、高效率、高稳定性和超低纹波性能有效提高了系统的稳定性、可靠性和抗干扰能力。 6 高稳定性的电力载波通信模块 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址以自主研发的高性能电力载波通信模块和自主自主研发的通讯协议配合实现了灵活的自适应智能组网算法使通讯更稳定、可靠。 7 稳定可靠的多种远程通讯模块 SEMS-CC08 产品的远程通讯模块支持多种型号的 GPRS 模块可供用户灵活选择。 8 抗干扰防雷击 在电源输入端和接口、 信号量输入/输出接口均设置了抗干扰防雷击器件能有效抑制干扰、防护雷击。 3.3.2 ARM9 微控制器 微控制器采用基于 ARM920T 内核的 32 位工业级微控制器 AT91RM9200AT91RM9200 是 ATMEL 针对系统控制以及通信领域推出的基于 ARM920T 内核的新型微控制器其核心为 32 位 RISC 体系结构它与 AT91X408xx 等基于ARM7TDMI 内核的微控制器向上兼容。 AT91RM9200 片内集成了 USB、 以太网、EBI、MCI、SSC 和 SPI 等多种通信接口200MIPS 的处理速度和先进电源管理使芯片非常适合于系统控制和通信领域 同时也适用于电力、 医疗等领域的应用。 AT91RM9200 的主要特点如下 集成了ARM920T ARM Thumb核最高频率支持180MHz 低功耗 16KB SRAM和128KB ROM的嵌入式存储器 外部总线接口EBI支持SDRAM、静态存储器、Burst Flash、无缝连接的CompactFlash、NAND Flash和SmartMedia等多种存储器。 增强的系统外设性能 10/100 BASE-T以太网接口EMAC USB2.0全速12Mbps主机/设备端口 多媒体卡接口MCI 3个同步串行控制器SSC 4个通用同步/异步收发器USART 主/从串行外设接口SPI 2个3通道的16位定时器/计数器模块T/C 两线接口TWI 所有数据引脚都支持IEEE 1148.1 JTAG边界扫描 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址嵌入式 Linux 操作系统 为了充分利用 32 位 ARM9 硬件平台SEMS-CC08 集中控制器采用了嵌入式 Linux 操作系统。 嵌入式 Linux 是一种功能强大而且比较复杂的操作系统 具有一个可裁减的微内核体系结构包括了进程管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、网络协议及系统应用等几个部分。 嵌入式 Linux 具有支持多处理器网络协议丰富兼容性、移植性和裁减性好等众多优点 高稳定性和可靠性 较好的实时性系统本身的开销很小进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效它们造成的延迟很短保证系统能以较高的效率运行。 可裁减嵌入式Linux 由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成占用了很小的存储空间。由于它的高度灵活性用户可以很容易地对这一操作系统进行定制或作适当开发来满足自己的实际应用需要。 实时内核的要求具有多任务、任务间的通讯与同步、任务与中断间通信等多种机制充分保证了内核的实时性。 作为一款开放式的操作系统嵌入式 Linux 的显著特点和优势已被业界认可尤其是其良好的可靠性和开放性已被广泛地应用在电力、通信、航空、消费等领域中。在 SEMS-CC08 集中控制器中分别从开发环境、板级 BIOS、文件系统、应用程序等多个方面对其进行了开发。此外还结合对各种室外照明的行为分析对软件体系结构和代码执行效率进行了优化。在整个任务管理中嵌入式 Linux 主要负责通信任务管理、电力载波通讯、数据存储管理、人机接口、定时任务执行等充分发挥了其多任务和实时性的特点因此它的引入是本产品在软件实现上的一个突破。 3.4 SEMS-CC08 外壳 SEMS-CC08 集中控制器产品外壳见图 32 塑料表壳,仪表化结构外壳尺寸 长×宽×高285mm×175mm × 100mm SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址图 3-2 SEMS-CC08 外壳 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址该外壳模具在外观、布局、颜色、输入/输出接口等各方面都考虑了用户多方面的需求 。 结构简洁大方材料阻燃、抗紫外线、抗震、防尘、防潮便于生产、运输。 材料阻燃 ABS、抗紫外线、抗震、防尘、防潮、防紫外线便于生产、运输。 安装方便壁挂方式安装。 接线简单螺钉连接技术接触压力高连接可靠螺钉自锁抗振动免维护。 防护性能GB/T 42081993 规定的 IP51 级要求即防尘和防滴水 接线端子间隙和爬电距离 满足表 5-1 规定的最小电气间隙和爬电距离。 表 3-1 接线端子间隙和爬电距离 额定电压 V 电气间隙 mm U25 25U60 60U250 250U380 爬电距离 mm 1.5 2 4 5 1 2 3 4 3.5 产品性能指标 3.5.1 使用环境条件 温度-30℃ ~ +70℃ 相对湿度5% ~ 95%不冷凝情况下 大气压BB2 级66 ~ 108kPa 3.5.2 工作电源和备用电源 一、 工作电源电压 使用三相四线、 供电时断二相电压的条件下 交流电源能维持终端正常工作。 额定电压交流 220V允许偏差-30%+30% 频率50Hz允许偏差-6%+6% 二、 消耗功率 在守候状态不与主站通信的状态下终端整机功耗3W,终端与主站通信的状态下整机功耗5W。 三、 备用电源 终端同时具有维持时钟工作的不可充电电池电池的使用寿命均大于 5 年。 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址绝缘性能 一、 绝缘电阻 SEMS-CC08 各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻见表 3-2。 表 3-2 绝缘电阻表 绝缘电阻要求M 正常条件 10 10 10 额定绝缘电压V U60 60U250 U250 测试电压 V 湿热条件 2 2 2 250 500 1000 二、 绝缘强度 电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触点之间耐受表 3-3 规定的 50Hz 的交流电压历时 1min的绝缘强度试验。试验时不出现击穿、闪络泄漏电流不大于 5mA。 表 3-3 绝缘强度表 额定绝缘电压V U60 60U125 试验电压有效值V 额定绝缘电压V 125U250 250U400 试验电压有效值V 500 1500 2000 2500 三、 冲击耐压 电源回路、 交流电量输入回路、输出回路各自对地和无电气联系的各回路之间应耐受如表 3-4 规定的冲击电压峰值正负极性各 10 次。试验时无破坏性放电击穿跳火、闪络或绝缘击穿 。 表 3-4 冲击电压峰值表 额定绝缘电压V U60 60U125 试验电压有效值V 额定绝缘电压V 125U250 250U400 试验电压有效值V 2000 5000 5000 6000 3.5.4 电磁兼容性能 一、 电压暂降和短时中断 在电源电压突降及短时中断时 SEMS-CC08 不发生死机、 错误动作或损坏电源电压恢复后工作正常。 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址二、 工频磁场抗扰度 SEMS-CC08 能抗御频率为 50Hz、磁场强度为 400A/m 的工频磁场影响而不发生错误动作并能正常工作。 三、 辐射电磁场抗扰度 SEMS-CC08能承受工作频带以外10V/m强度的射频辐射电磁场的骚扰不发生错误动作和损坏并能正常工作。 四、 静电放电抗扰度 SEMS-CC08 在正常工作条件下应能承受加在其外壳和人员操作部分上的8kV 直接静电放电以及邻近设备的间接静电放电而不发生错误动作和损坏。 五、 电快速瞬变脉冲群抗扰度 SEMS-CC08 能承受表 3-5 所示强度的传导性电快速瞬变脉冲群的骚扰而不发生错误动作和损坏并能正常工作。 表 3-5 电快速瞬变脉冲群等级标准 试验项目 等级 试验值 试验回路 电快速瞬变脉冲群 2 2.0kV耦合 1.0kV 2.0kV 4.0kV 通信线 交流电量输入 电源回路 六、 高频振荡波抗扰度 SEMS-CC08 能承受强度表 3-6 所示的由电源回路或信号、控制回路传入的 1MHz 的高频衰减振荡波的骚扰而不发生错误动作和损坏并能正常工作。 表 3-6 高频振荡波等级表 试验项目 等级 试验值 试验回路 高频振荡波 2 1.0kV共模 交流电量输入、 状态信号输入 4 2.5kV共模 1.25kV差模 电源回路 七、 浪涌抗扰度 SEMS-CC08能承受表3-7所示强度的浪涌的骚扰而不发生错误动作和损坏并能正常工作。 SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址表 3-7 浪涌抗扰度等级表 试验值 试验项目 等级 试验回路 浪涌 2 3 1.0kV共模 2.0kV共模 4.0kV共模 2.0kV差模 状态信号输入 4 电源回路 3.6 产品技术参数 3.6.1 数据传输信道 SEMS-CC08产品的远程通信模块支持以太网方式和GPRS方式 包括 SIMENS公司、华为公司、中兴公司等多种型号的 GPRS 通信模块可供用户灵活选择。各型号通信模块可以在线 集中控制器支持的通信方式 通信方式 生产商名称 产地 型号及规格 以太网芯片 DAVICOM 中国台湾 DM9161 GPRS 西门子 德国 MC35I GPRS 华为 中国 GTM900B/C GPRS 中兴 中国 ME3000 SEMS-CC08 产品的远程通讯模块的电源系统具有低成本、高效率、高稳定性有效提高了通讯的质量和可靠性大幅降低了用户通讯成本。 3.6.2 时钟保持 时钟误差0.12s/h终端数据参数数据保持 10 年以上。 3.6.3 输入回路需 RS485 模拟量输入继电器输出模块扩展功能 一、 模拟量输入继电器输出模块扩展功能 模拟电压输入0 ~ 5V 4-20mA 模拟电压量。 测量精度1.0 FS 采样频率5 次/秒 输入路数4 路 继电器输出路数2 路 输出方式常开常闭 触点容量250VAC/5A SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址 工作电压范围直流 7V-24V推荐 12V 通讯接口RS485 Modbus RTU 通讯速率9600bps 防护等级IP51 3.6.4 输出回路需 RS485 继电器输出模块扩展功能 一、 控制输出 继电器输出路数4 路 输出方式常开常闭 触点容量 250VAC/5A 触点寿命通、断上述额定电流不少于 10 工作电压范围直流 7V-24V推荐 12V 通讯接口RS485 Modbus RTU 通讯速率9600bps 防护等级IP51 3.6.5 本地接口 RS-485 接口 1 个标准的 RS-485 抄表接口通讯速率可设置可同时接入各种不同通讯协议的多功能电表通过数据转发中继方式接入各种现5次 场智能装置。 RS-232 接口 1 个标准的 RS-232 接口专用于本地功能测试、维护和升级。 USB2.0 接口 备用暂时为提供功能。 3.6.6 低压电力载波 SEMS-CC08内嵌载波通讯模块直接和单灯控制器终端进行通讯和控制。 3.6.7 电气特性参数 参数 最小值 典型值 最大值 单位 备注 工作电源 交流输入 176 220 254 VAC 单相或三相四线 W 电力线载波通讯性能 调制方式 BPSK SEMS 智能照明控制系统说明书 深圳市智联信通科技有限公司 深圳市南山区高新区南区南环路 29 号留创大厦 1002 室 邮编 518000 电话 传真 网址载波中心频率 通信速率 发送电压幅度 (峰-峰值电平) 接收灵敏度 其他特性 工作温度范围 相对湿度 大气压 尺寸 (长 X 宽 X 高) 防护等级 3.6.8 集中器接线 KHz bps V 1 欧姆负载状况 -80 -60 dBV 0dBV=2.82Vpp -30 5 66 70 95 108 C % kPa mm 不包含 GPRS 模块 不冷凝情况下 BB2 级 285 X 175 X 100 IP51 1...
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