導(dǎo)語(yǔ)：智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：分析智能路燈系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，包括監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程遙控、路燈網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的功能。提出智能路燈控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，基于GSM/GPRS的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能路燈；遠(yuǎn)程遙控；網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)

隨著節(jié)約型和可持續(xù)性發(fā)展社會(huì)建設(shè)進(jìn)程的逐漸推進(jìn)，對(duì)城市照明系統(tǒng)的性能要求和技能要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)路燈管理和照明浪費(fèi)比較大，使用壽命較短，難以進(jìn)行遠(yuǎn)程的操縱和查詢，需要消耗大量的人力、物力，人力成本和能源成本較高。智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能夠解決傳統(tǒng)路燈控制存在的問題和不足[1-3]，提高路燈運(yùn)營(yíng)效率以及運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，促進(jìn)智能化城市的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的相關(guān)策略進(jìn)行探究。

1智能路燈系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1監(jiān)控中心。監(jiān)控中心是智能路燈系統(tǒng)的重要組成部分，主要起到的是監(jiān)控城市路燈，分析和采集路燈網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和路由器采集的電流電壓聲音功率光信號(hào)等相關(guān)作用和功能（圖1）。監(jiān)控中心可以為管理人員和工作人員提供表格和圖表，幫助管理人員做出正確恰當(dāng)?shù)臎Q策，為后續(xù)路燈的正常運(yùn)營(yíng)提供有效的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控中心收集到的數(shù)據(jù)可以嵌入到表格或者圖表當(dāng)中，結(jié)合控制的具體要求做出相關(guān)決策，也可以在路燈網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器中通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的決策命令，一旦發(fā)現(xiàn)路燈系統(tǒng)運(yùn)行異常，將會(huì)自動(dòng)將報(bào)警的信號(hào)發(fā)送給處理中心進(jìn)行處理，避免路燈運(yùn)營(yíng)的問題。1.2遠(yuǎn)程遙控。智能控制系統(tǒng)應(yīng)用與路燈系統(tǒng)當(dāng)中能夠遠(yuǎn)程遙控路燈的亮度、開關(guān)、時(shí)間等相關(guān)控制模式，實(shí)現(xiàn)聲控模式、光控模式、失控模式、壓控模式以及旁路模式的目的。在分站控制器當(dāng)中下載開關(guān)燈時(shí)間表，并結(jié)合季節(jié)、經(jīng)緯度以及不同的天氣情況進(jìn)行時(shí)間控制，能夠?qū)崿F(xiàn)路燈系統(tǒng)半夜與全夜燈的自動(dòng)定時(shí)控制，極大地解放的人力。管理人員可以利用遠(yuǎn)程遙控功能，結(jié)合具體的情況，針對(duì)某一終端或者多個(gè)終端進(jìn)行分組分區(qū)開關(guān)控制，并結(jié)合天氣的變化和季節(jié)的改變進(jìn)行壓控和光控。同時(shí)，工作人員也可以利用分站集中控制器對(duì)特殊時(shí)段條件和特殊天氣下的電壓進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整與控制，有效改變路燈的光照強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)光控的目的，這樣可以有效保護(hù)路燈系統(tǒng)，延長(zhǎng)路燈系統(tǒng)的使用壽命，而且能夠大量節(jié)約能源資源，并根據(jù)路燈上的傳感器感應(yīng)公路的車流量和行人的聲音速度，將相應(yīng)的信息反饋給控制中心。控制中心可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析，并結(jié)合分析的結(jié)果決定是否打開燈，適當(dāng)調(diào)整照明的強(qiáng)度以及照明的數(shù)量[1]。1.3路燈網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。智能路燈控制系統(tǒng)當(dāng)中路燈網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器主要對(duì)整個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的配置和啟動(dòng)負(fù)責(zé)，通過(guò)建立無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)并將相關(guān)收集到的信息轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)出指令傳遞給路燈終端，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的功能。同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的處理器可以根據(jù)控制的要求自動(dòng)做出決定，并通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送給各種路燈，以節(jié)約能源，減少路燈系統(tǒng)能源資源的消耗，實(shí)現(xiàn)能源的合理分配。

2智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

2.1智能路燈控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能要求，確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。從路燈智能控制系統(tǒng)總體功能上看，可以劃分為六個(gè)功能模塊：（1）路燈相關(guān)控制功能模塊；（2）灑水抑塵模塊；(3)環(huán)境監(jiān)測(cè)及顯示模塊；（4）遠(yuǎn)程控制功能，主要用于路燈傳感器之間及路燈和控制中心之間的數(shù)據(jù)傳輸；（5）上位機(jī)界面監(jiān)控系統(tǒng)模塊，要用于在監(jiān)控中心對(duì)路燈工作狀態(tài)的監(jiān)控；（6）便民充電模塊。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，構(gòu)建了以三菱FX3U的PLC作為核心控制器智能路燈控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。智能路燈控制系統(tǒng)的功能主要包括以下幾點(diǎn)。（1）定時(shí)任務(wù)可以根據(jù)天氣情況下發(fā)定時(shí)任務(wù)，定時(shí)控制開關(guān)燈、分時(shí)段調(diào)光等。例如陰天的情況可以提前開燈。（2）智能調(diào)光能夠根據(jù)檢測(cè)路段是否有車經(jīng)過(guò)自動(dòng)改變路燈亮度，還可以對(duì)來(lái)車數(shù)量和節(jié)能率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以達(dá)到節(jié)能效果。（3）環(huán)境檢測(cè)及顯示對(duì)PM2.5、地面濕度、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)與PLC進(jìn)行通信收集并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，利用LED顯示屏顯示實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)。（4）云平臺(tái)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程互聯(lián)、遠(yuǎn)程下載和遠(yuǎn)程維護(hù)。遠(yuǎn)程查看路燈的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)，幫助管理機(jī)構(gòu)隨時(shí)查看；隨時(shí)查看和接收設(shè)備報(bào)警信息；可以遠(yuǎn)程上傳、下載和調(diào)試PLC程序，不用去現(xiàn)場(chǎng)出差，降低差旅成本；可以保存和查看歷史數(shù)據(jù)，方便跟蹤設(shè)備的歷史運(yùn)行狀態(tài)。在路燈控制節(jié)點(diǎn)選擇上，需要選擇安裝比較方便以及體積相對(duì)較小的路燈系統(tǒng)。然后，路燈節(jié)點(diǎn)的硬件選擇需要保證后續(xù)的維護(hù)相對(duì)比較便捷，而且有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。另外，所選擇的路燈節(jié)點(diǎn)需要有著良好的穩(wěn)定性和可靠性，保證硬件能夠適應(yīng)不同環(huán)境的要求，可以有效適應(yīng)濕度比較大以及溫度比較高的環(huán)境。路燈控制節(jié)點(diǎn)在軟件方面也需要保證軟件本身具有極強(qiáng)的可移植性，而且操作要能夠簡(jiǎn)單便捷?？傊笤撓到y(tǒng)具有足夠高的性價(jià)比，能夠滿足城市照明的客觀需求，控制方案的設(shè)計(jì)需要憑借ZigBee協(xié)議，將相關(guān)的操縱指令傳遞給道路的路燈節(jié)點(diǎn)。技術(shù)人員在智能路燈控制系統(tǒng)當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)路燈的管理和節(jié)能，還加入了振動(dòng)傳感器，可以及時(shí)收集道路行人車流量的信息，調(diào)整路燈控制方案，保證路燈控制的效率。傳感器可以結(jié)合道路收集的信息進(jìn)行判定分析以及處理，應(yīng)用光強(qiáng)傳感器及時(shí)收集交通道路光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并通過(guò)放大濾波等細(xì)節(jié)處理判定光照的強(qiáng)度。最后需要完成網(wǎng)絡(luò)的形成與組建，ZigBee網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)交通道路當(dāng)中部分路段的中心節(jié)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)路段的路燈節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)整體計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，做到遠(yuǎn)程控制和集中控制。2.2基于GSM/GPRS的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)多種遠(yuǎn)程通信方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能控制路燈的有效控制，利用GSM或者GPRS技術(shù)可以在電信系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)智能控制路燈的遠(yuǎn)程控制。GSM技術(shù)成本較低，利用率較高，相對(duì)來(lái)說(shuō)系統(tǒng)自身的容量較大，而且具有抗感染性和保密性能的優(yōu)勢(shì)，在遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)中有十分廣泛的應(yīng)用。GPRS技術(shù)能夠運(yùn)用最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)高效速率的傳輸資源，使用效率非常高，可以在線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢與訪問，而且可以支持TCP/IP協(xié)議的運(yùn)行。GPRS技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)在需要較高時(shí)速傳輸要求以及數(shù)據(jù)量較小的情況下比較適合，智能路燈控制系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的分布始于網(wǎng)絡(luò)化，是完全開放的，可以向子控制點(diǎn)發(fā)送指令，以采集子控制點(diǎn)的電壓功率電流以及運(yùn)行狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，并將收集到的信息內(nèi)容反饋給監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能路燈系統(tǒng)的可靠控制。

3結(jié)語(yǔ)

智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用可以有效節(jié)約傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)運(yùn)行所消耗的資源能源，提高智能路燈系統(tǒng)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程控制，解放人力，降低人力成本，而且還可以為人們的生活提供便利，促進(jìn)智能城市的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者:蔣明強(qiáng) 宗強(qiáng) 宋宇欽 余強(qiáng)國(guó) 單位:浙江歐銳杰照明科技有限公司