道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蘇濤

（慧林克（天津）科技發(fā)展有限公司 天津市 300221）

近些年來(lái)，我國(guó)城市化水平逐漸提升，城市道路照明開始呈現(xiàn)出更加智能化和自動(dòng)化的特點(diǎn)，并加強(qiáng)了對(duì)于智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，但從目前來(lái)看，其在設(shè)計(jì)方面仍存在一定的不利因素，基于此，有必要對(duì)其展開更加深入的探究。

1 道路照明智能控制系統(tǒng)應(yīng)用的意義

1.1 簡(jiǎn)化工作流程

對(duì)于智能化照明控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵點(diǎn)便在于主站和子站的問題，所以需要在主站以及子站的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)于照明路燈的整體控制。其實(shí)現(xiàn)的原理主要是指在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上將分站中所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)有效集合起來(lái)，接下來(lái)便可以將其反饋至主站當(dāng)中，這在極大程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)于原有工作流程的簡(jiǎn)化，在提高智能化照明系統(tǒng)工作效率的同時(shí)為后續(xù)工作人員開展對(duì)于路燈的維修工作創(chuàng)造了良好的條件。

1.2 提升監(jiān)控效率高

路燈在日常應(yīng)用的過程中離不開人工維修以及監(jiān)管工作，而智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠高效達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)管的效果。這種智能化路燈設(shè)計(jì)能夠幫助相關(guān)工作人員實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地對(duì)路燈故障情況進(jìn)行監(jiān)控。這樣一來(lái)，維修人員便能夠第一時(shí)間明確路燈故障的實(shí)際情況，并針對(duì)性地采取相應(yīng)的解決措施，與此同時(shí)，靈活應(yīng)用智能監(jiān)管系統(tǒng)可以高效減少對(duì)于人力的大量投入，對(duì)于提高維修人員的維修工作的質(zhì)量和效率有著重要意義[1]。

基于此，工作人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化開展對(duì)于照明監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)，其具體功能包括以下幾部分內(nèi)容。該軟件包括登錄權(quán)限分級(jí)功能，在應(yīng)用手動(dòng)控制模式的過程中，可以采用單獨(dú)對(duì)每個(gè)路燈的開關(guān)進(jìn)行控制的方式，也能夠使用一鍵對(duì)群控路燈進(jìn)行控制。在應(yīng)用自動(dòng)控制模式的過程中，可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況在夜晚對(duì)路燈進(jìn)行自動(dòng)開啟和關(guān)閉。與此同時(shí)，其還有著路燈調(diào)光功能，既能夠采用手動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)光，也可以使用自動(dòng)模式結(jié)合光照度的實(shí)際情況利用PLC 驅(qū)動(dòng)調(diào)光模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)其的自動(dòng)調(diào)光。除此以外其還包括對(duì)于操作歷史、溫濕度歷史以及故障歷史的記錄功能和報(bào)表導(dǎo)出功能等等。該系統(tǒng)的具體操作如圖1、圖2 所示。

1.3 提高節(jié)能效果

道路照明智能控制系統(tǒng)的合理應(yīng)用能夠提升道路照明的節(jié)能效果。對(duì)于城市社區(qū)來(lái)說(shuō)，在深夜的時(shí)候，其在部分時(shí)間沒有較高的照明要求，若是持續(xù)點(diǎn)亮路燈，便會(huì)導(dǎo)致大量電能資源被不必要的消耗。但若是采用智能控制系統(tǒng)便能夠根據(jù)居民日常的實(shí)際照明需求對(duì)照明情況進(jìn)行合理控制，這樣一來(lái)便能夠減少不必要的能源消耗情況，并增加道路照明系統(tǒng)的使用年限。

圖1：總畫面

圖2：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2 道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1.1 主控系統(tǒng)

在道路照明智能控制系統(tǒng)當(dāng)中，主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)開展對(duì)于城市整體照明系統(tǒng)的監(jiān)控以及管理工作，需要從城市照明系統(tǒng)實(shí)際范圍和在照明系統(tǒng)建設(shè)過程中所投入資金情況的基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的投影儀、打印機(jī)以及計(jì)算機(jī)的數(shù)量進(jìn)行確定。通常情況下來(lái)說(shuō)，道路照明主控系統(tǒng)涉及到兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)將分別處在正常工作狀態(tài)以及待機(jī)狀態(tài)。與此同時(shí)兩臺(tái)主控機(jī)在接收信息數(shù)據(jù)的過程中都是采用電隔離技術(shù)向另一待機(jī)主機(jī)中進(jìn)行信息的傳遞，若是當(dāng)前正在應(yīng)用的主機(jī)存在異常或者是關(guān)機(jī)的現(xiàn)象，便由另一待機(jī)主機(jī)自動(dòng)投入到運(yùn)行過程中，此舉能夠有效規(guī)避由于主機(jī)故障所產(chǎn)生無(wú)法正常進(jìn)行信息接收的問題。

2.1.2 本地控制系統(tǒng)

本地控制系統(tǒng)在整體系統(tǒng)當(dāng)中有著相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)，若是主控系統(tǒng)面臨故障難以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，便可以采用本地控制系統(tǒng)開展對(duì)于道路照明的智能化控制工作。與此同時(shí)，因?yàn)楸镜乜刂葡到y(tǒng)和主控系統(tǒng)之間的無(wú)線通信有極大的可能性受到電臺(tái)功率以及通信距離所對(duì)其造成的負(fù)面影響，進(jìn)而出現(xiàn)信息傳遞的延遲現(xiàn)象。所以應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中進(jìn)行主控機(jī)站的建立，同時(shí)還要在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)信息的傳遞，構(gòu)建起一個(gè)更加系統(tǒng)和完整的信息管理庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前城市中道路照明智能控制系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的智能化監(jiān)控以及管理工作。

2.1.3 數(shù)據(jù)傳輸裝置

在城市照明數(shù)據(jù)傳輸方面，基本上可以分成有線傳輸和無(wú)線傳輸兩種類型，其中無(wú)線傳輸指的是采用手持步話機(jī)以及無(wú)線電臺(tái)作為媒介展開相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸工作。有線傳輸則需要使用電話線以公用電話網(wǎng)等作為媒介實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在城市整體的道路照明智能控制系統(tǒng)當(dāng)中，本地控制系統(tǒng)與主控系統(tǒng)之間使用的是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絒2]。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)——基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

近些年來(lái)我國(guó)現(xiàn)代化科技水平逐漸提升，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展并推廣使得諸多領(lǐng)域和行業(yè)都得到了迅速發(fā)展，而在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過程中能夠使得我國(guó)各個(gè)地區(qū)所涉及到的各種數(shù)據(jù)，包括節(jié)日、特殊天氣、車流量、人流量以及路燈分布的數(shù)據(jù)等有效結(jié)合起來(lái)，這樣一來(lái)便可以形成道路照明智能控制系統(tǒng)的基本策略。

2.2.1 照明時(shí)長(zhǎng)控制

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的道路照明智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于照明時(shí)長(zhǎng)的優(yōu)化控制，根據(jù)當(dāng)前道路上人流以及車流量的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平逐漸提高的過程中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于各條道路上人流和車流量的精確統(tǒng)計(jì)，除此以外，通過對(duì)于傳感器技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)ζ鋵?shí)際的變動(dòng)情況進(jìn)行檢測(cè)。這便可以為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整城市照明時(shí)長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件，此舉能夠改善以往統(tǒng)一對(duì)各地區(qū)全部道路上的照明路燈進(jìn)行開關(guān)的方式，使得照明時(shí)長(zhǎng)能夠同當(dāng)?shù)厝肆髁恳约败嚵髁康鹊膶?shí)際情況相適應(yīng)，這對(duì)于提高城市路燈智慧照明水平有著重要意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用能夠在某一地區(qū)范圍內(nèi)，將那些在人流量以及車流量方面存在較小差異的路燈聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而形成一個(gè)相連的系統(tǒng)，并對(duì)其路燈的時(shí)間展開分別的設(shè)置工作，此舉可以高效達(dá)成減少路燈照明消耗的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用電成本的節(jié)約。

2.2.2 照明亮度控制

道路照明智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于照明亮度的合理控制，LED 光源在應(yīng)用過程中能夠展現(xiàn)出其反應(yīng)快、低電壓、壽命長(zhǎng)以及污染少等特點(diǎn)，在未來(lái)有著極為長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用前景，但在同一地區(qū)中也要避免對(duì)于單一亮度LED 光源的統(tǒng)一應(yīng)用。在強(qiáng)化應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過程中道路光源亮度能夠同該地區(qū)道路狀況以及車流量和人流量的實(shí)際情況有效適應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到降低用電損失的效果，同時(shí)還可以有效規(guī)避其它路燈照明亮度問題。例如：針對(duì)城市社區(qū)中的低層居住用戶，應(yīng)當(dāng)其在所居住的路段科學(xué)選用亮度適中的燈具光源進(jìn)行路燈的設(shè)置，進(jìn)而有效減少炫光以及光污染等問題，而對(duì)于城市主干道來(lái)說(shuō)，則應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于較高亮度光源的應(yīng)用，以此為車輛的通行創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。除此以外，還可以對(duì)路燈開關(guān)控制方法進(jìn)行改善進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于路燈照明亮度的調(diào)節(jié)。比如：在城市社區(qū)供休閑的位置可以使用聲控開關(guān)，若是周遭的人較多并有著嘈雜的聲音便會(huì)將路燈的亮度自動(dòng)調(diào)高，若是四周沒有人或者是聲音，便會(huì)將燈光的亮度自動(dòng)調(diào)低。

2.2.3 結(jié)合天氣調(diào)整照明供給

合理使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠充分結(jié)合當(dāng)前天氣的實(shí)際情況對(duì)城市道路照明供給進(jìn)行調(diào)整，具體可以使用GPS 定位技術(shù)來(lái)獲取具體的天氣信息，然后再將道路基本信息和節(jié)假日信息與之有效結(jié)合起來(lái)，便能夠達(dá)到更加良好的道路照明供給的科學(xué)調(diào)節(jié)效果。例如當(dāng)出現(xiàn)大霧和暴雨天氣的時(shí)候便可以利用道路智能控制系統(tǒng)將其實(shí)時(shí)的變化情況向當(dāng)?shù)氐缆返穆窡羯线M(jìn)行推送，接下來(lái)便可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)信息的實(shí)際情況對(duì)其展開科學(xué)合理的調(diào)節(jié)工作，最大限度減少照明不當(dāng)和不足現(xiàn)象的出現(xiàn)，提升人們出行的便利性。除此以外，為了能夠更加高效地應(yīng)對(duì)特殊天氣，可以采用與光控相結(jié)合的方式，立足于環(huán)境照度同照度要求的符合情況對(duì)開關(guān)燈進(jìn)行操作[3]。

在節(jié)假日的時(shí)候，便可以結(jié)合人們?cè)谡彰鞣矫娴膶?shí)際需求，在事先調(diào)研工作的基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)假日行人行車數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行制作，使得每條道路上的路燈信息都能夠互相聯(lián)系起來(lái)，在對(duì)其展開深層次的分析以及總結(jié)工作，進(jìn)而合理調(diào)整道路照明的亮度以及路燈的開關(guān)時(shí)間。通常情況下來(lái)說(shuō)，每年在同一個(gè)節(jié)假日中車流量的實(shí)際數(shù)值并不會(huì)產(chǎn)生較為明顯的波動(dòng)，以十一黃金周為例，其出行人數(shù)相對(duì)較多，所以此時(shí)應(yīng)當(dāng)確保熱門景區(qū)的路燈照明能夠得到全天供給，與此同時(shí)，還要科學(xué)合理地實(shí)現(xiàn)對(duì)于其照明亮度的控制工作。當(dāng)處在正常工作日的時(shí)候，對(duì)于部分地區(qū)來(lái)說(shuō)，并不需要全天進(jìn)行路燈照明的供給，所以便可以結(jié)合實(shí)際情況展開針對(duì)性的調(diào)整工作，以便于達(dá)到良好的節(jié)能效果。

3 結(jié)論

綜上所述，優(yōu)化開展對(duì)于道路照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，能夠有效提升道路照明的質(zhì)量和水平，對(duì)于城市整體路燈設(shè)施的智能化、自動(dòng)化管理有著積極的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)人員要充分發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，為城市現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。