智能路燈控制系統設計與應用研究

摘要：針對傳統路燈使用和監控系統存在的問(wèn)題，分析智能控制型路燈實(shí)現的基本理論和應用優(yōu)勢，提出它應具有的基本功能：遙控、遙測、遙信、遙監、遙視、自動(dòng)反饋、自動(dòng)報警、統計、查詢(xún)和打印。通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )和控制模式兩方面闡明智能路燈控制系統的設計和應用。該研究明確了智能路燈控制系統的設計思路和基本原理，為下一步的實(shí)施及采用打下基礎。
關(guān)鍵詞：路燈；智能；控制系統；控制模式；設計與應用

隨著(zhù)中國城市和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市照明交通安全和燈飾美化工程也越來(lái)越受到普遍關(guān)注，同時(shí)為了符合節約型、可持續性發(fā)展社會(huì )的標準，產(chǎn)生了對路燈、燈飾工程監管改革的需求。傳統路燈的照明和管理存在浪費大，路燈使用壽命短，遠程操控、巡查無(wú)法監控，人工作業(yè)量大，故障維修反應效率低，統計查詢(xún)功能弱等現象。對于“全夜燈”照明造成的浪費和“半夜全滅或半滅燈”帶來(lái)的交通安全問(wèn)題，都是可以實(shí)現智能管理的。故如何通過(guò)智能控制系統對路燈進(jìn)行科學(xué)和智能的監管，采用何種通訊網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和智能控制器，運用何種路燈控制模式都是值得關(guān)注和研究的。本文從智能控制型路燈實(shí)現的基本原理和優(yōu)勢著(zhù)手，分析了它應具備的一般功能：遙控、遙測、遙信、遙監、遙視、自動(dòng)反饋、自動(dòng)報警、統計、查詢(xún)和打印，同時(shí)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和控制模式闡明了智能路燈控制系統的設計和應用。

l 智能控制型路燈實(shí)現基本理論和優(yōu)勢
智能控制型路燈是運用先進(jìn)的通訊手段，計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、新型傳感技術(shù)與自動(dòng)檢測技術(shù)等構成的無(wú)線(xiàn)監控系統，快速準確地對道路照明、城市燈飾工程、廣場(chǎng)照明、橋梁和隧道照明等系統進(jìn)行智能監控，實(shí)現對遠程路燈和電源實(shí)施遙控、遙測、搖監、遙視、搖信等功能，便于了解路燈運行狀況以及它的維修和保養，能提高路燈運行質(zhì)量和效率，為能源節約和創(chuàng )造節約型社會(huì )打下基礎。路燈智能控制系統一般由控制中心主站、各點(diǎn)測控分站、通訊系統三大部分組成。主站主要由電腦和網(wǎng)絡(luò )構成，負責管理、控制整個(gè)系統的運行，其兼容性和容量大小可靈活配置；通訊一般采用無(wú)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)相結合的方式，目前無(wú)線(xiàn)技術(shù)有GSM短信息網(wǎng)、GPRS數傳電臺、CDPD公共無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)，或利用單片機實(shí)現路燈控制器的TCP／IP協(xié)議(實(shí)現自己數據的高速傳輸和實(shí)時(shí)控制)等技術(shù)；而各分站點(diǎn)通過(guò)安裝單片機或新技術(shù)裝備(如LONWORKS技術(shù))構成其控制器，從而達到與主站通訊、接受命令、執行開(kāi)關(guān)、控制電壓、控制時(shí)間、反饋數據信息等功能。智能控制型路燈實(shí)現過(guò)程可以是多種多樣，但無(wú)外乎都是：主站電腦控制中心+合適的通訊手段或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統的模式，其一般實(shí)現原理如圖1所示。隨著(zhù)科技和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，圖中任一個(gè)環(huán)節實(shí)現起來(lái)都可以采用其他方式或方法，在此不贅述。

針對傳統路燈使用缺陷，采用智能控制型路燈的優(yōu)勢如下：
(1)節約電力資源和保護路燈。減少了“全夜燈”、“后夜燈”、電燈在后半夜的高電壓狀態(tài)下工作的情況，這樣不僅節約了電能資源，而且還保護了電燈，延長(cháng)了其使用壽命。
(2)可實(shí)施遠程監控和管理。智能控制路燈系統的采用將可對全部路燈進(jìn)行實(shí)時(shí)、全程全天候地監控和管理，集中控制、監視和檢查，大大減少了后期人力、物力、財力的投入，同時(shí)提高了巡查設備和路燈時(shí)的工作效率。
(3)及時(shí)反應和采取恰當措施保證低故障率。由于能實(shí)時(shí)對分站設備和路燈進(jìn)行遠程遙控、遙測和搖視，同時(shí)它們也能自己通過(guò)報警系統將數據反饋給主站系統，這樣能及時(shí)發(fā)現故障和問(wèn)題，并聯(lián)系工人點(diǎn)對點(diǎn)地進(jìn)行維修，避免逐站逐點(diǎn)巡查和發(fā)現問(wèn)題、反應緩慢的情況。
(4)智能化、信息化、數據化程度高。由于主站和分站大量采用電腦和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，路燈的整體控制智能化、信息化程度相當高，且從分站收集、反饋給主站的數據量也較大，這為智能系統開(kāi)發(fā)決策和優(yōu)化、維修和維護提供了基礎。