智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

摘要：針對傳統(tǒng)路燈使用和監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，分析智能控制型路燈實(shí)現(xiàn)的基本理論和應(yīng)用優(yōu)勢，提出它應(yīng)具有的基本功能：遙控、遙測、遙信、遙監(jiān)、遙視、自動反饋、自動報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、查詢和打印。通過通訊網(wǎng)絡(luò)和控制模式兩方面闡明智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。該研究明確了智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和基本原理，為下一步的實(shí)施及采用打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：路燈；智能；控制系統(tǒng)；控制模式；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

隨著中國城市和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市照明交通安全和燈飾美化工程也越來越受到普遍關(guān)注，同時(shí)為了符合節(jié)約型、可持續(xù)性發(fā)展社會的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生了對路燈、燈飾工程監(jiān)管改革的需求。傳統(tǒng)路燈的照明和管理存在浪費(fèi)大，路燈使用壽命短，遠(yuǎn)程操控、巡查無法監(jiān)控，人工作業(yè)量大，故障維修反應(yīng)效率低，統(tǒng)計(jì)查詢功能弱等現(xiàn)象。對于“全夜燈”照明造成的浪費(fèi)和“半夜全滅或半滅燈”帶來的交通安全問題，都是可以實(shí)現(xiàn)智能管理的。故如何通過智能控制系統(tǒng)對路燈進(jìn)行科學(xué)和智能的監(jiān)管，采用何種通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能控制器，運(yùn)用何種路燈控制模式都是值得關(guān)注和研究的。本文從智能控制型路燈實(shí)現(xiàn)的基本原理和優(yōu)勢著手，分析了它應(yīng)具備的一般功能：遙控、遙測、遙信、遙監(jiān)、遙視、自動反饋、自動報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、查詢和打印，同時(shí)通過通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制模式闡明了智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

l 智能控制型路燈實(shí)現(xiàn)基本理論和優(yōu)勢
智能控制型路燈是運(yùn)用先進(jìn)的通訊手段，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、新型傳感技術(shù)與自動檢測技術(shù)等構(gòu)成的無線監(jiān)控系統(tǒng)，快速準(zhǔn)確地對道路照明、城市燈飾工程、廣場照明、橋梁和隧道照明等系統(tǒng)進(jìn)行智能監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程路燈和電源實(shí)施遙控、遙測、搖監(jiān)、遙視、搖信等功能，便于了解路燈運(yùn)行狀況以及它的維修和保養(yǎng)，能提高路燈運(yùn)行質(zhì)量和效率，為能源節(jié)約和創(chuàng)造節(jié)約型社會打下基礎(chǔ)。路燈智能控制系統(tǒng)一般由控制中心主站、各點(diǎn)測控分站、通訊系統(tǒng)三大部分組成。主站主要由電腦和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，負(fù)責(zé)管理、控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，其兼容性和容量大小可靈活配置；通訊一般采用無線或無線與有線相結(jié)合的方式，目前無線技術(shù)有GSM短信息網(wǎng)、GPRS數(shù)傳電臺、CDPD公共無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，或利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)路燈控制器的TCP／IP協(xié)議(實(shí)現(xiàn)自己數(shù)據(jù)的高速傳輸和實(shí)時(shí)控制)等技術(shù)；而各分站點(diǎn)通過安裝單片機(jī)或新技術(shù)裝備(如LONWORKS技術(shù))構(gòu)成其控制器，從而達(dá)到與主站通訊、接受命令、執(zhí)行開關(guān)、控制電壓、控制時(shí)間、反饋數(shù)據(jù)信息等功能。智能控制型路燈實(shí)現(xiàn)過程可以是多種多樣，但無外乎都是：主站電腦控制中心+合適的通訊手段或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統(tǒng)的模式，其一般實(shí)現(xiàn)原理如圖1所示。隨著科技和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，圖中任一個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)起來都可以采用其他方式或方法，在此不贅述。

針對傳統(tǒng)路燈使用缺陷，采用智能控制型路燈的優(yōu)勢如下：
(1)節(jié)約電力資源和保護(hù)路燈。減少了“全夜燈”、“后夜燈”、電燈在后半夜的高電壓狀態(tài)下工作的情況，這樣不僅節(jié)約了電能資源，而且還保護(hù)了電燈，延長了其使用壽命。
(2)可實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。智能控制路燈系統(tǒng)的采用將可對全部路燈進(jìn)行實(shí)時(shí)、全程全天候地監(jiān)控和管理，集中控制、監(jiān)視和檢查，大大減少了后期人力、物力、財(cái)力的投入，同時(shí)提高了巡查設(shè)備和路燈時(shí)的工作效率。
(3)及時(shí)反應(yīng)和采取恰當(dāng)措施保證低故障率。由于能實(shí)時(shí)對分站設(shè)備和路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、遙測和搖視，同時(shí)它們也能自己通過報(bào)警系統(tǒng)將數(shù)據(jù)反饋給主站系統(tǒng)，這樣能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和問題，并聯(lián)系工人點(diǎn)對點(diǎn)地進(jìn)行維修，避免逐站逐點(diǎn)巡查和發(fā)現(xiàn)問題、反應(yīng)緩慢的情況。
(4)智能化、信息化、數(shù)據(jù)化程度高。由于主站和分站大量采用電腦和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，路燈的整體控制智能化、信息化程度相當(dāng)高，且從分站收集、反饋給主站的數(shù)據(jù)量也較大，這為智能系統(tǒng)開發(fā)決策和優(yōu)化、維修和維護(hù)提供了基礎(chǔ)。