淺談城市路燈的智能控制技術

陳鵬

摘 要： 最近幾年，隨著國家經濟和城市化建設不斷深入發展，城市路燈照明系統已經成為衡量一個城市文明程度的重要標志，極大的方便了社會大眾的出行。城市路燈作為城市基礎設施的重要組成部分之一和人們的生產生活息息相關，在路燈照明的整個系統結構中，控制系統是其中最為重要的一個部分。隨著時代發展和科學技術的進步，傳統的城市路燈控制手段已經不能適應時代發展需求，需要我們及時對城市路燈控制系統進行改造，積極應用智能化控制技術，提高城市路燈管理的質量和效率。本文主要結合實際情況，就城市路燈的智能控制技術進行了分析，希望通過本次研究對同行有所助益。

關鍵詞：城市路燈 智能控制技術 應用

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）02-0264-02

傳統路燈控制點使用的是路燈模擬控制器，一百余處控制點控制路燈的開關燈時間。由于管理設備的落后，有時還需人工進行時間調整，不但加大了工作量，還存在很多弊端。為了更好的改變現狀，路燈管理部門要積極引進新技術，對路燈控制系統進行完善，新系統控制范圍組網靈活，可以分層次設定管理，智能運行，可以對路燈遠程進行全自動監控，實時采集路燈遠程測量各項工作參數，形成報表，如路燈電流、電壓發生大的變化會自動報警，管理者通過控制中心數據了解路燈故障位置、數據，也可以隨時調整路燈的開關時間，原來如需調整路燈亮燈時間，工人們需要用一天時間，到一百余處控制點進行調整，現只需幾分鐘通過控制中心就能完成，還可以遠程通過節電器調整節電運行參數。

一、城市路燈智能控制的優勢

在城鎮系統中，城市路燈系統是比較重要的一個系統，在進行智能化控制過程中，經常采用半夜燈智能控制技術。在深夜城市道路上往往沒有較多的行人和車輛，系統中的一部分路燈就會自動關閉，從而更好得到實現設備節能。城市路燈智能控制能夠顯著降低工作人員的工作量，并且不會影響城市照明，路燈電力消耗和自身損耗也可以得到有效的控制，提高照明效率，降低照明密度。城市路燈智能控制具有多方面的優勢，首先，具有較強的節能性。城市一般在零點之后行人和車輛比較少，對路燈的照明需求不是很高，這時智能控制系統發揮作用，采用節能照明，避免能源浪費，同時還能夠延長設備使用壽命；其次，方便對城市路燈進行管理。城市路燈智能控制是自動化控制技術的應用，它不需要操作人員隨時在現場操作，實現對各個路段路燈的全方位管理和監控，并且應用智能化控制系統能夠對城市路燈工作狀況進行實時的監控，及時發現存在故障的路燈，及時采取措施進行維修，提高工作效率和工作質量；最后，控制系統的信息化和智能化程度提高。城市路燈智能控制摒棄了傳統的控制模式，采用比較先進的網絡化技術和數字化處理基礎，控制技術更加先進，并且能夠實現信息數據的分站收集，能夠收集大量的數據信息，并及時將信息反饋給主站，這就對路燈智能化控制提供了便利，對于提高路燈運行和維護也提供了較大的便利。

二、城市路燈智能控制系統的組成和應用

1.主控系統的物理結構分析

主控系統的主要作用對整個城市的路燈的運行情況進行監察和控制，其組成結構主要包含了計算機系統、投影儀系統和打印機等，影響系統功能發揮的決定性因素是資金的投入力度以及系統的參與范圍。一般情況下，主控系統包含兩臺主控機，其功能分別是工作和等待，兩臺主控機可以借助電隔離途進行信息傳遞，如果當前處于運行的主控機出現關機或者出現其他故障情況，待命的主控機就可以自動運行投入控制系統中，這樣能夠確保主控監控始終在線。

2.數據傳輸裝置

在城市路燈智能控制系統中，數據控制系統通常采用有線和無線兩種方式進行數據傳輸，無線數據傳輸的實現主要借助于無線GPRS程序，而電話線、公共電話網絡則是基于有線傳輸的基礎上實現的。城市路燈智能控制系統可以借助無線數據傳輸系統實現主控系統和本地系統之間的數據傳輸和數據關聯。

3.本地控制系統

在本地控制系統中包含了配電柜、子站以及電臺等控制系統，每一個本地控制系統都是獨立存在的，如果城市路燈智能控制系統中的主控機系統運行出現故障，就可以借助本地控制系統實現獨立的控制城市路燈的開關。通常情況下，借助于無線數據傳輸系統，就可以實現主控機和本地控制系統之間的信息通信，但是信息傳輸過程中會受到一定因素的影響。如通信距離，電臺功率，有時在主控機對本地系統進行調控過程中還會出現延遲問題，主控機包含的范圍越廣，延遲現象出現的就會越嚴重。在城市路燈智能控制系統運行過程中為了很好的解決上述延遲問題，首要工作是要對其控制范圍進行劃分，然后將主控機站構建于各個區域之間，然后借助互聯網和計算機控制系統，有效收集和傳輸主控就的數據信息，最終促進城市路燈智能控制系統的實現。廣域網服務器可以儲存相關數據，實現對數據信息的管理和服務，對信息管理系統進行構建。由于系統設計的是開放性網絡服務器，可以將更多的管理工作站外接進來，促使城市路燈智能控制系統中更多的功能得以實現，如維護、管理、故障檢查和故障排除等功能。

三、城市路燈智能控制技術分析

1.城市路燈開關時間的控制

根據地區所在的經度計算出一年四季日出日落中時間曲線，并將其嵌入到城市路燈智能控制系統中，并在此基礎上，通過對城市車輛和行人同行時間進行統計，獲取相應的城市路燈照度，根據照度調整好城市路燈的照明頻率。以此來確定城市路燈智能控制系統的控制程序，從某一個時間點開始，對路燈電壓進行平滑狀態調整，使得路燈的輸入輸出功率和實際照度要求達到最佳匹配狀態，針對不同的照度要求，配制不同照度的數學模型，這樣實現節約電能，達到雙重意義上的智能控制。

2.擴頻電力載波通信以及遠程通信技術

城市路燈智能控制系統采用擴頻電力載波通訊和遠程通訊技術，利用現有的電力網絡雙向傳輸控制系統以及路燈狀態信號，不需要重新布線即可實現城市路燈智能控制系統的控制功能，降低了技術成本。在城市路燈智能控制系統中引入計算機控制技術，使得城市路燈控制更加方便，同時積極應用單片機技術，確保路燈智能控制器穩定可靠。城市路燈智能控制系統利用GPRS和互聯網為通道的通信模式，由于監測點十分分散，分布范圍廣泛，通過GPRS無線通訊系統可以將設備采集到的相應數據及時傳輸到管理中心的后臺服務器端進行實時處理。通訊服務器通常是由VB.NET編寫GPRS前置程序，和WEb服務器以及數據服務器共同存在于一臺計算機上，這個GPRS前置程序可以采集到與其相鏈接的GPRS模塊上所上傳的工作參數，并且將其寫入到數據服務器中，同時對數據庫中數據進行分析，檢查是否存在未發送的指令，并及時將相應指令發送到相應設備的客戶端中，實現控制中心對各個站點的控制。

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