基于GPRSI網絡的路燈自動控制原理分析

龍啟岳

摘要 在現有路燈設備控制管理手段的基礎上，本文根據國內外路燈自動控制方面的一些最新學術和應用成果，對當前較為成熟的網絡技術進行了詳細的分析與研究，在分析了其功能和實現上的優劣性的基礎上提出了一種基于GJPRS網絡的路燈監控方法。

關鍵詞 自動控 監控 GJPRS網絡

傳統的光控方式易受環境照度影響，容易有錯誤動作；鐘控方式自動校時工藝落后，易出現走時不準等問題，而且路燈控制裝置沒有實現集中管理，各自為戰，準確性及可靠性相對較差，路燈的早亮晚滅現象無法得到快速有效的處理。本文的目的是改善傳統路燈管理方式，高效準確實現路燈電網系統的自動控制，統一管理工作。在傳統模式下，路燈生產管理信息的載體是圖紙、報表、語言（如調度指令等），傳遞方式是手T交接。在這種機制下，信息的更新滯后于生產數據的變化，在生產管理活動的各個專業環節中，導致生產管理信息的“不全面、不一致、不及時、不準確”現象。解決這一嚴重問題的途徑，是在生產各部門之問及部門內部各工作崗位之問，建立起信息及時傳遞和同步更新的共享機制和環境。由于路燈電網生產、規劃、管理和經營具有天然的空問網絡拓撲特征，建立基于GIS技術的路燈應用平臺，將是這種機制和環境的基礎。

一、路燈監控系統GPRS通信網絡組建

為了建立路燈監控系統GPRS通信網絡以實現路燈的自動控制，應該從以下兩方面來考慮。

首先，建立移動通信GPRS業務中心和路燈監控中心的路由通道，利用現有的ADSL等寬帶技術或者ODN、光纖等專線技術，通過有線方式建立通道，確保通道的暢通、數據通信的安全和數據傳輸的準確率。通過路由器確定通信服務器的固定IP，可以讓移動綁定監控終端靜態IP地址，保證所有監控終端不同的IP地址傳輸的數據都流向監控中心通信服務器，也就構成了監控網絡多對一的基本條件，同時由于監控終端和監控中心的數據通道既有無線方式又存在有線方式。為了提高數據的可靠性和準確性，在數據傳輸協議時進行多種數據校驗而達到排除數據誤碼和準確傳輸目的。

其次，根據移動GPRS業務通信的特點，路燈監控中心通過專線、移動通信公司和遠程監控終端運行連接，根據現有網絡技術和成熟性考慮，系統中心和遠程監控終端可以采用UDP或TCP方式進行連接，從而構成N條虛擬的數據通道，實現數據的互訪，建立路燈監控系統的通信體系。

二、路燈監控系統GPRS通信專線故障自動判別和處理體系

隨著路燈監控系統運行時問的推移，不能排除因外界因素而干擾專線，造成專線的斷線、斷路等問題的出現，而影響監控系統的命脈通信問題。經過多方考證和實驗證明，采用如下實際可行方案實現專線故障判別。

首先，充分利用現有資源，利用TCP或UDP協議內部功能，用軟件實現網絡跟蹤，系統不斷跟蹤檢測監控中心和移動GPRS業務中心服務器之問的專線所有節點的路由暢通情況。一旦檢測到哪個節點出現故障，則立即進行報警處理。

其次，針對專線線路故障處理，必須進行如下處理：根據線路跟蹤結果，分析故障出現的地點和故障類型。根據不同的故障類型和故障地點進行分析，利用短消息報警技術手將線路故障原因和故障地點發送到監控中心專線維護人員的手機中。專線維護人員可以根據報警情況進行進一步處理。如果是路燈監控中心內部問題，則白行解決，如果是專線問題，則讓專線提供商解決，如果是移動問題，則需要移動解決。這樣僅僅通過軟件實現專線線路故障判別和報警處理，這樣既能達到目的而且能節省很多不必要的經濟負擔。因此，對GPRS通信體系進行了比較完善的分析和處理，從而實現監控系統比較完善的通信體系。

三、路燈控制方式及系統總體結構

采用無線專網需要自建一座發射塔，組成一個無線發射網絡，為了保證信號強度，可以利用高層建筑大樓樓頂建立通訊鐵塔，架設主控電臺天線，中央控制室可設在路燈局辦公樓內，于中控室建立通訊主站。在遠離中控室的市區丌闊地帶建筑物上建立中繼站，覆蓋周邊地區；在各外圍站配電箱位置安裝外圍站通訊天線。或者選擇其他接力通信的方式。

系統主要由三部分組成：中控室主站系統、通訊網絡系統、外圍站分控系統。

中控室主站系統：主要由控機、數據服務器、不問斷電源、值班員工作站、大屏幕顯示系統等組成（負責管理、監控整個系統的運行，監視、記錄系統的運行狀況）。

通訊網絡系統：主要包括主基站數傳電臺及其天饋系統、中繼站數傳電臺及其大饋系統、各分站數傳電臺及其天饋系統，組成數個一對多的通訊組，完成數據上行、下行的通訊功能。專網主要采用GPRS網絡組件。

外圍站分控系統：全市路燈、景觀燈每個箱式變電站、配電柜，安裝一套外圍站分控系統，主要負責接收主站數據命令、執行丌關燈動作、下載存儲時問控制表、采集運行電壓、電流、電量數據，向主站上傳數據等。

四、各分系統概述

中控室主站系統概述：專用的工控機；數據服務器；專用的維護工作站；負責維護系統參數，管理操作人員權限等；多臺操作工作站，供值班人員使用；后備工控機，保證整個系統數據運行的實時性和可靠性；以及大屏幕顯示系統、聲音設備、手持機和相關的網絡通一訊設備。

外圍站分控系統概述：外圍站點安裝在現場電氣控制箱內。外圍站分控系統可以根據現場實際情況如線路的多少、路燈與景觀燈的不同情況進行不同的配置組合。并要求具有很可靠的耐高低溫指標，防水及防塵等級。

路燈地理信息的設計要從整體和系統的角度考慮其角色和作用，并有效地利用最新的信息技術，如GIS技術、組件技術、WEB技術、數據倉庫技術、GASE技術等，實現設施資源、工作流程、規劃、設計、運行和維護等業務管理的信息化和智能化構造一個既相互獨立、又相互協作、資源共享、可互操作的業務綜合網絡，實現路燈事業的經濟效益和社會效益。

五、結束語

城市路燈電網結構口趨龐大，安全運行管理任務十分繁重。路燈線路地域分布的廣泛性和涉及地理信息的復雜性，致使原有的管理手段己經不能滿足實際管理的需要，必須采用Gls和MIS相結合的技術，尋找一種以數據庫管理為中心、空問數據集中式處理的工作平臺，以便進行路燈電網管理數據的采集和更新以及多系統間的無縫集成。

提高亮燈的一致性，可實現全部路燈齊亮、齊滅的壯觀景象，又可以避免各處鐘控器和光控器的故障引起的失控而造成的電能浪費。但是我們國家在很多方面與國內先進的技術還有差距，還需要在以下兩方面做進一步的研究工作，一方面適應范圍需要更廣，對于個別點存在誤報情況的，只能采取延時上報等方式；另一方面執行效率還需要更高，對于程序的運行速度等問題還需要更好的優化過程。