1、城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨摘要：路灯作为城市夜间交通道路的主要照明系统，在城市基础设施建设中占有重要的地位。随着城市的现代化发展，人们对于路灯的性能提出了更高的要求。对于传统路灯存在的耗能大、寿命短、难以管理等问题都亟待解决，为此，实现路灯系统的智能化、自动化就显得尤为重要。本文对城市路灯照明智能控制系统的应用进行了探讨。 关键词：城市路灯；照明；智能控制系统；应用 中图分类号：TB494 文献标识码：A 引言 随着我国大力开展节能环保理念的应用越来越广，人们开始关注城市道路两旁数量较多的路灯的耗能情况。就目前我国城市路灯照明系统管理现状来看，很多城市的路灯照明系统都存在诸多的问题，
2、如：资源浪费较为严重，路灯的使用寿命不长，日常维护管理不全面、故障发生率较大且维修所需人工量很大，这些问题都严重制约着路灯控制系统的功能应用，也为城市居民的生活舒适度和交通道路的安全性带来很大影响。为了解决这些问题，就有必要对智能路灯控制系统进行大力研究与应用，尽快使城市路灯照明系统实现智能化管理，切实提高城市的整体建设水平。 一、城市路灯照明智能控制的优越性 1、具有较强的节能性 由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高，若使路灯整夜都工作，就会浪费大量的电能，若采用“后夜灯”的工作方式，也会影响到一些居民的照明需求，但若采用智能控制的路灯照明系统，就可以很好的解决这一问题，实现即节能又能
3、满足照明需求的路灯系统，同时也降低了路灯的损耗，使路灯的使用寿命更长。 2、更好的实现监控，方便管理 智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控，也方便了市政人员对路灯的维护与管理，通过智能系统和监控系统，可以很快掌握路灯的故障发生状况，并及时采取措施进行维修，这种集中的监控管理，极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量，提高了管理工作效率。3、智能化、信息化、数据化程度高 由于主站和分站大量采用电脑和网络技术，路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高，且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大，这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。 二、城市路灯照明智能控制系统的应用 1、系统组成
4、及应用 1.1 主控系统的物理结构 主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统，根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额，一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机，当其中一台正常工作时，另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机，处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。 1.2 数据传输装置 数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采
5、用有线传输的方式，则可以通过 RS-485 总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。 1.3 本地控制系统 本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统，当主控机无法参与工作时，本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常，如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信，那么会受到通信距离和电台功率的限制，且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象，主控范围越大，延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域，然后在各个区域建立主控机站，再通过如因特网
6、这样的广域网，将各个主控机站的数据进行收集和传输，实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器，可以用做数据管理、资料存储，由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的，我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站，用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。 2、功能模块分析及应用 2.1 本地控制系统中子站分析 本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成，一个触发器实现一种组合方式，如此推算，触发器使用的越多，可
7、实现的照明组合方式越多，用于改善的道路照明问题的方案也就越多，但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器，所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经 ADC 转换的支路电流
8、、电压数据。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性，大大降低了故障排出的时间。 2.2 通信模块分析 计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择 RS-485 为串行接口方式，便于 RS-485 组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，ITU-TV213
9、 是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是 FSK 半双工的模式，1700Hz 为它的中心频率，频偏为 400Hz，通信速率是 0-1200bps。调制解调与 RS-485 口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是：数据先由 PC 机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。 三、城市路灯照明智能控制系统的发展前景 城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准，首先是照度标准，之后是亮度标准，目前是可见度标准
10、。而其他照明系统仍沿用照度标准评价，由此可见，城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展，道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来，我们跨入了一个智能化的时代，单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要，可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中，使其早日完成智能化的系统模式。 结束语 应用智能控制系统对城市路灯进行控制可以为城市提供合理适当的照明环境，还可以及时发现故障路灯，便于及时定位与修复。应用该系统可以很大程度上降低人力成本投入，提升能源的利用率，消除或降低人为控制中存在的不稳定因素，提升整个城市照明体系的现代化、智能化程度。对于推动城市的可持续发展、提高城市夜经济具有积极意义。 参考文献 1周军.关于城市路灯智能控制系统的研究J.黑龙江科技信息,2012,28. 2贺一鸣，王崇贵，刘进宇.智能路灯控制系统设计与应用研究J.现代电子技术.2010，16（01）.
