GPRS無線路燈監控系統的應用分析

張力強

摘要：本文分析市政道路路燈的運行現狀，以及無線路燈監控系統的應用背景，無線路燈監控系統的原理及設備的構成，以及各部分的作用和在路燈控制中系統的應用。

關鍵詞：路燈控制;監控系統

路燈是分布于所有市政道路上的必有設施，能夠體現城市建設的完善水平，同時也是公用設施中的能源消耗大戶。無線路燈監控系統有別于傳統線路控制在于控制方式在于由分散控制變為集中控制、由固定設置啟停變為按需啟停。

一、路燈的運行現狀

（一）路燈種類樣式繁多

路燈分布于所有主、次干道兩側，共計1150基，燈頭根據道路情況有四火、三火、雙火和單火等不同形式，共計有燈2150盞，總功率為420KW。路燈控制分散，主干道路燈分別由20臺路燈變壓器提供電源，控制開關總計達200余個，隨著近年來的亮化施工，大多數電源就近配置，使得電源分布更顯分散。若需進行路燈運行調整非常麻煩，節日亮化開啟送電也是如此。

（二）各條道路路燈啟停不同步

20臺路燈變壓器都安裝著光照控制器自動啟停，但因安裝位置不同、光控器的個體差異等原因，各條道路的路燈啟停時間相差十分鐘以上，效果非常不理想。

（三）不利于路燈線路的多功能協調使用

因路燈是在道路上分布最廣泛的用電設施，所以為了充分利用資源，有的燈桿上會安裝交通指示燈、廣告燈箱、裝飾亮化燈等多種燈具，按原運行模式只能要開全開，要關全關，不能靈活調度。

二、GPRS無線路燈及亮化監控系統的框圖及主要構成

（一）GPRS監控中心設備組成框圖

（二）主要構成

1.無線信道

采用進口基地電臺改制成數傳機，天線采用高增益全向天線，天線饋線采用低損耗高頻電纜。

2.前臺機

主要運行監控軟件程序，進行數據的處理、完成各項操作，并承擔定時任務的實施。該機目前多數采用工業控制微機或品牌商用機、工作站。

3.后臺機

作為前臺機的備份，配置和前臺機一樣，可在前臺機癱瘓時作為前臺機使用。

4.數據服務器

主要承擔存放數據庫的任務，可供前臺機、后臺機或其他工作站同時訪問。目前多數采用品牌服務器。

5.通訊服務器

除了存放數據庫的功能外，還承擔GPRS通訊命令的轉發工作，把通訊的任務從監控軟件分離，減輕監控軟件的負擔。

6.光控探頭、光控儀

主要將采集到的光照模擬信號轉為數字信號，然后傳到前臺

7.GPS衛星定位模塊

通過接收全球定位衛星的數據來校正計算機的時鐘，并可以顯示當地的經緯度（一顆衛星可以對時，三顆衛星可以定位）。

8.短消息告警模塊

將監控軟件發生的故障以短消息的方式發送到相關工作人員手機上。

三、基本原理

在服務器上安裝Windows sever 2003作為系統平臺并配置好數據庫并運行Gprs sever service（非綁定IP版）通訊軟件。使各個監控終端和服務器建立聯系。并且設定好時間在服務器運行負荷低的時候自動備份數據庫。

前臺機安裝Windows xp或者Windows 7作為系統平臺，安裝路燈集中控制軟件，并通過工控軟件與光控器建立通訊聯系，路燈集控軟件將根據時間和光照度這兩個條件都符合時自動亮燈。當需要臨時手動開燈時，前臺機向終端發出開燈信號，該信號經終端天線接收、由無線通訊模塊解調出數字信號送往主控單元。主控單元應用程序截取從異步通信接口送出的數據，進行分析和識別，根據命令代碼執行開燈操作（根據命令代碼驅動交流接觸器吸合接通主電路，路燈線路通電點亮。同時其常開觸點閉合）并向前臺機反饋線路的接通工作狀態。關燈反之。

終端根據前臺機命令采集必要的數據，由異步串行接口送往無線通訊模塊進行數據調制，最后通過天線將信號發向主臺。終端根據主臺發下的參數，測出電壓、電流有效值及有功功率等模擬量參數并反饋回前臺機完成遙測、遙信、遙控等功能。

四、應用效果

當前我國已進入快速發展的信息時代，城市亮燈率與節約能源的矛盾日益突出，路燈遠程自動監控技術以其環保節能、安全穩定、方便快捷的優勢，在城市中得到廣泛應用。現代的路燈節能自動控制系統與物聯網技術相結合，讓城市的路燈管理更智能化、網絡化、信息化，徹底轉變夜晚巡燈、白天巡線修燈的管理模式，將管理部門原有的人工操作轉變為自動方式，只需一名監控人員就能完成數名一線巡測人員的工作。

五、結論

以往我們在節假日期間要安排大量的巡查人員以保證亮化線? ?路正常運行，現在只需要在控制室鼠標一點，各線路的運行情況一目了然。隨著新產品、新技術的開發和應用我們也要與時俱進，積極采用新科技手段來提高操作水平和管理水平。

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