路燈遠程集中控制系統(tǒng)的應用研究

陳 濤 （濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司新疆分院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

傳統(tǒng)路燈只具備照明功能，其控制策略一般為定時統(tǒng)一開啟，這一現(xiàn)象會造成能源浪費，但在現(xiàn)代路燈當中，路燈可以根據(jù)外部光線的變化，自動進行開啟、關閉，并且實時對光照強度進行調(diào)整，以排除能源浪費問題，但是此功能的自動化運行還存在一定的問題，還需要人工參與其中，對不合理決策進行處理，需要人工前往指定地點才能處理，此時對路燈實現(xiàn)遠程集中控制成為路燈運行與控制管理的迫切所需，路燈遠程集中控制系統(tǒng)也成為研究者們近年來的重點研究對象之一。

1 路燈遠程集中控制系統(tǒng)基本功能

1.1 監(jiān)控功能

監(jiān)控功能是路燈遠程集中控制系統(tǒng)的基本功能之一，其主要用于獲取路燈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并通過其他功能（即數(shù)據(jù)傳輸功能，此項功能具體內(nèi)容在下文進行分析）將數(shù)據(jù)展示給工作人員，使工作人員可以在大部分環(huán)境下了解到路燈當前狀態(tài)。監(jiān)控功能對于路燈遠程集中控制系統(tǒng)具有重大意義，其監(jiān)控采集的信息是否準確，會直接影響到人工決策，所以為了保障監(jiān)控功能信息準確性，首先需要設立全體的數(shù)據(jù)指標，其次針對所有數(shù)據(jù)指標配置相應的硬件設備即可，例如在路燈電路檢測當中，就需要采用電壓傳感器、電負荷傳感器[1]。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸功能

為了使監(jiān)控功能得到的數(shù)據(jù)能夠被工作人員查看，路燈遠程集中控制系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)傳輸功能。一般情況下，數(shù)據(jù)傳輸功能同時與監(jiān)控功能、客戶端連接，當監(jiān)控功能采集到了相關數(shù)據(jù)信息之后，將會把數(shù)據(jù)實時發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸功能模塊，此時數(shù)據(jù)傳輸功能模塊會把信息發(fā)送到客戶端處，以供工作人員查閱。此外，在質(zhì)量原則下，數(shù)據(jù)傳輸功能必須具備實時性，因為當數(shù)據(jù)傳輸存在延時現(xiàn)象，會導致工作人員無法第一時間對異常問題進行處理，還會導致故障影響擴大[2]。

1.3 自動/人工模式

隨著科技技術的發(fā)展，路燈運行逐步實現(xiàn)自動化，路燈遠程集中控制系統(tǒng)是路燈自動化控制模式的一種，在該模式當中所有功能會依照相應邏輯自動運行，可以在一般情況下保障路燈運行正常。在人工模式方面，為了盡量規(guī)避自動化運行可能存在的運行錯誤，出于運行穩(wěn)定性考慮，系統(tǒng)需要具備人工模式。雖然兩種模式同時存在，但路燈遠程集中控制系統(tǒng)在同一時間只能支撐一種系統(tǒng)的運行，對此本文建議將自動模式作為默認模式，并借助監(jiān)控功能監(jiān)控該模式下系統(tǒng)運行表現(xiàn)，同時安裝模式切換模塊，當人工發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行存在問題之后，則啟動該模塊切換模式，通過人工干預來排除問題。此外，智能化技術可以進一步優(yōu)化路燈遠程集中控制系統(tǒng)的自動模式，即通過智能化技術，能夠對路燈運行常規(guī)問題進行處理，降低路燈故障率[3]。

1.4 外接集成功能

隨著現(xiàn)代路燈設計技術的逐步成熟，可以承載很多外接功能，例如空氣質(zhì)量監(jiān)測、交通路況監(jiān)控、提供報警服務等等，那么在這些功能同時存在的條件下，常規(guī)控制方法很難有效率的進行控制，并有可能導致出現(xiàn)運行錯誤，對此在路燈遠程集中控制系統(tǒng)當中，有必要設計外接功能集成功能，該功能可以將所有外接功能集成在一個端口當中，人工可以直接通過端口的初始界面，對所有外接功能的大致運行狀況進行分析，也可以通過點擊的方式對單個功能的詳細狀態(tài)進行查看，當發(fā)現(xiàn)異常同樣可以啟動人工模式來進行管理。

2 路燈遠程集中控制系統(tǒng)應用

2.1 系統(tǒng)應用優(yōu)勢

路燈遠程集中控制系統(tǒng)特點，其具備實踐應用的多種優(yōu)勢，具體包括：自動化程度高、智能化、檢測器一體化、安裝簡單、性能穩(wěn)定、實時性強以及遠程可視化顯示等。

2.1.1 自動化程度高

路燈遠程集中控制系統(tǒng)具備自動化模式，該模式可以使各項功能自動運行，說明該系統(tǒng)的自動化程度較高。路燈遠程集中控制系統(tǒng)的自動化主要體現(xiàn)在自動化模式控制與運行邏輯上，自動化模式控制方面，主要將所有功能集成，滿足控制需求；運行邏輯是判斷路燈運行是否存在問題的依據(jù)。

2.1.2 智能化

相比于單純的自動化運行，智能化是系統(tǒng)的進一步發(fā)展，智能化在系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，結合數(shù)據(jù)庫信息對故障表現(xiàn)的特征進行分析，再根據(jù)特征找到數(shù)據(jù)庫中匹配的信息，以此確認故障具體表現(xiàn)，最終圍繞預先設置的處理邏輯，對故障進行處理，同時在處理完成之后，如果依舊沒有改善故障現(xiàn)象，智能化系統(tǒng)將會啟動應急措施，即關閉路燈，再通過故障警報通知人工進行處理。相較之下，智能化系統(tǒng)可以取代一部分人工工作，具有更高的應用價值。

2.1.3 檢測器一體化

實際上路燈遠程集中控制系統(tǒng)在很早就有出現(xiàn)，早期系統(tǒng)設計中，為了實現(xiàn)檢測等功能，往往會采用外接的檢測器，這一措施在某種角度上確實實現(xiàn)了功能，但是卻帶來了系統(tǒng)建設成本負擔，同時可能因為實際條件限制而無法應用。但在現(xiàn)代路燈遠程集中控制系統(tǒng)設計中，已經(jīng)實現(xiàn)了檢測器一體化，即將早期檢測器的功能，通過電路、網(wǎng)絡技術、通信技術與系統(tǒng)融合，成為系統(tǒng)體系內(nèi)的一項功能，因此排除了早期系統(tǒng)設計缺陷。

2.1.4 安裝簡單

路燈遠程集中控制系統(tǒng)在安裝條件上并不會受到太多的限制，只需要將原有路燈控制開關進行更換，再做好常規(guī)的電路布線工作、GSM控制器無線接入即可，說明安裝步驟較為簡單。此外，針對布線工作，路燈遠程集中控制系統(tǒng)的安裝確實會導致此項工作難度增長，但從增長幅度上來看，其完全出于可接受范圍，因此并不會產(chǎn)生太多影響。

2.1.5 性能穩(wěn)定

路燈遠程集中控制系統(tǒng)的自動化模式與人工模式的切換運行，可以保障系統(tǒng)運行中的故障被及時處理，由此說明該系統(tǒng)性能相對穩(wěn)定，同時加之智能化手段，可以有效增加系統(tǒng)容錯率，并降低故障率，進一步優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.1.6 實時性強

路燈遠程集中控制系統(tǒng)與客戶端（工作人員）的通信連接一般采用4G通信網(wǎng)絡，通信硬件上一般為光纖或無線通信，在此條件下介于4G與光纖、無線通信技術的功能性，可以保障信息傳輸?shù)男剩欣谙到y(tǒng)實時性。

2.1.7 遠程可視化顯示

遠程可視化顯示是路燈遠程集中控制系統(tǒng)中監(jiān)測功能的表現(xiàn)形式，其相比于早期系統(tǒng)設計，具有直觀性優(yōu)勢。遠程可視化技術沒有應用之前，當工作人員要通過客戶端對路燈狀態(tài)進行查看時，如果數(shù)據(jù)顯示不夠詳盡或者不夠直觀，就需要其對數(shù)據(jù)進行計算或者分析，否則影響路燈管理工作的實時性，所以遠程可視化顯示具有優(yōu)勢。

2.2 應用流程

路燈遠程集中控制系統(tǒng)通過監(jiān)測功能對路燈進行監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結果可以得知路燈當前是否存在故障，如果存在故障問題，系統(tǒng)會通過數(shù)據(jù)傳輸功能將故障信息傳輸?shù)娇蛻舳耍瑫r在自動模式下，借助智能化技術嘗試對故障路燈進行調(diào)整，以排除故障影響，而當智能化技術無法成功排除故障影響，將通過模式切換進入人工管理模式，并且智能化技術將啟動應急模式，以免故障繼續(xù)惡化，最終人工可以根據(jù)監(jiān)測功能提供的數(shù)據(jù)，對故障路燈進行管理，如有必要可以通過傳統(tǒng)人工維修方法進行處理。下圖為路燈遠程集中控制系統(tǒng)應用流程。

路燈遠程集中控制系統(tǒng)應用流程

3 結語

本文主要對路燈遠程集中控制系統(tǒng)的應用進行了分析，通過分析對路燈遠程集中控制系統(tǒng)的基本功能進行了剖析，了解了各項功能的運作機制；對路燈遠程集中控制系統(tǒng)的應用優(yōu)勢、應用流程進行了探討，在應用優(yōu)勢分析當中，主要以早期路燈遠程集中控制系統(tǒng)設計為參照，證明現(xiàn)代系統(tǒng)具有多種優(yōu)勢；在應用流程上，結合之前分析內(nèi)容對系統(tǒng)應用流程進行了介紹。