【摘要】：現(xiàn)代城市的發(fā)展進(jìn)程不斷加快 ，其基礎(chǔ)建設(shè)也在不斷發(fā)展。路燈照明作為城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要方面，直接影響到人們的生活質(zhì)量。科技的進(jìn)步，城市路燈照明控制系統(tǒng)逐漸發(fā)展為自動化、智能化，保障城市的正常運轉(zhuǎn)，提高城市居民的生活質(zhì)量。簡單分析了城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的構(gòu)成部分 ，包括主控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸裝置、本地控制系統(tǒng)等，并分析了該系統(tǒng)的功能模塊及應(yīng)用 ，如本地控制系統(tǒng)中子站分析、通信模塊分析，為從事城市路燈照明系統(tǒng)的管理人員提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵字】：智能城市路燈；照明系統(tǒng) ；智能控制系統(tǒng) ；應(yīng)用；分析

1城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1主控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

主控系統(tǒng)得到作用在于對路燈進(jìn)行控制并檢測、檢查。由于各個系統(tǒng)的控制范圍、硬件配備的數(shù)量及相應(yīng)設(shè)施的投入，作為控制系統(tǒng)核心的計算機(jī)的數(shù)量不等，可以由一臺計算機(jī)或者幾臺計算及與打印機(jī)組合，或者與大屏幕的投影儀進(jìn)行組合。一般情況下，主控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為兩臺計算機(jī)，二者的功能也有所區(qū)別。如果其中一臺計算機(jī)處于工作狀態(tài)時，另一臺則是待機(jī)狀態(tài)。主控系統(tǒng)中的兩臺計算機(jī)中進(jìn)行信息收集及發(fā)送時，是采用電隔離方式從其中一臺主機(jī)中將信息傳輸?shù)搅硪粋€處于熱備狀態(tài)的主機(jī)中。如果處于工作狀態(tài)主控機(jī)退出控制狀態(tài)、關(guān)機(jī)或者出現(xiàn)故障，另一臺主機(jī)作為備用主控機(jī)即會自動進(jìn)入操控系統(tǒng)，開始運行。在該模式中，兩臺主機(jī)均可以作為備熱的主機(jī) ，能夠保障主控系統(tǒng)連續(xù)的進(jìn)行控制及監(jiān)測。

1.2本地控制系統(tǒng)

在本地控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分包括配電柜、電臺、子站等。本地控制系統(tǒng)具有很高的獨立性，如果主控機(jī)出現(xiàn)異常，無法正常運行 ，本地控制系統(tǒng)也能夠獨立進(jìn)行路燈開關(guān)的控制。主控機(jī)和本地控制系統(tǒng)在進(jìn)行信息通信時，一般采用無線傳播的方式，但是由于其受到通信距離及電臺功率的影響，主控機(jī)在進(jìn)行本地控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及控制時存在延遲的問題，且延遲問題的程度隨著主控范圍的擴(kuò)大而逐漸加深，因此需要增加主控機(jī)站解決該類問題。具體措施為先將整個主站的控制區(qū)域分為數(shù)量不等的版塊 ，在每個版塊內(nèi)設(shè)置主控機(jī)站，充分利用互聯(lián)網(wǎng)收集每個主控機(jī)站的各項數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)信息的傳遞 ，使整個城市路燈照明的管理逐步實現(xiàn)系統(tǒng)化。發(fā)揮信息傳：遞作用的廣域網(wǎng)服務(wù)器可以作為信息的存儲器，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存、管理，并在此基礎(chǔ)上建立完善的信息管理系統(tǒng)。另外 ，還需要通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫將該系統(tǒng)中接入其他的管理工作站，擴(kuò)展功能，包括系統(tǒng)維護(hù)、故障檢查等。

1.3數(shù)據(jù)傳輸裝置

智根據(jù)方式的不同，可以將數(shù)據(jù)傳輸分為無線傳輸和有線傳輸兩種類型。其中無線傳輸一般是采用手持步話機(jī)或者無線電臺進(jìn)行傳輸 ；而有線傳輸，則是利用各種網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息傳輸功能，如電話線、RS-485總線網(wǎng)、公用電話網(wǎng)等，傳輸路徑較為豐富。而該城市路燈照明智能控制系統(tǒng)中的主控制系統(tǒng)與本地控制系統(tǒng)主要采用無線電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2功能模塊及應(yīng)用

2.1本地控制系統(tǒng)中子站

在設(shè)計本地控制系統(tǒng)時，需要充分考量各種因素，如不同路段路燈與三相電功率的合理配置、各種類型路燈及相應(yīng)節(jié)能方式進(jìn)行組合的照明方式?？梢圆捎迷O(shè)置觸發(fā)器的方式進(jìn)行各種模式的組合，一種組合方式對應(yīng)一個觸發(fā)器，觸發(fā)器的數(shù)量及時組合方式的數(shù)量，在改善道路照明問題方面，方式也就十分豐富，但是其缺陷在于隨著而來的成本也會不斷增加。而本地控制系統(tǒng)中的子站的主要功能是控制路燈的開關(guān)，其基本控制機(jī)制為形成了完整的通信系統(tǒng)后，主控機(jī)將全面分析各個版塊內(nèi)的照明需要 ，包括晝夜時間、季節(jié)變化、天氣情況影響等，初步?jīng)Q定相應(yīng)的照明路燈的開關(guān)時間，該信息可以通過通信系統(tǒng)傳遞至子站。子站則會將該類開關(guān)信息進(jìn)行妥善保存，用于保存信息應(yīng)是靈活性較高的存儲器，可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行更改信息。該控制措施能夠有效的控制電能的消耗，減少資源的浪費。另外，系統(tǒng)中的互感器會對電流或者電壓進(jìn)行測量，ADC則將其轉(zhuǎn)換為各項數(shù)據(jù)，而子站另一項功能則是收集該類信息，并將該類信息傳輸至主控系統(tǒng)。

2.2通信模塊

控各個計算機(jī)之間在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時，需要以通信模塊為依托。通信模塊的主要組成部分包括電源插座、控制批示燈、調(diào)制解調(diào)器接口、串行接 口、發(fā)送批示燈等，其主要作用

在于可以作為外接電話線使用 ，還可以進(jìn)行無線電臺的接入。該通信模塊中的接口需要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，且調(diào)制解調(diào)與相應(yīng)接口之間需要采用光電隔離方式進(jìn)行耦合，使該系統(tǒng)不僅具有較強(qiáng)的抗干擾能力，穩(wěn)定性也較為良好。數(shù)據(jù)的傳輸路徑為先由計算機(jī)控制軟件利用串行接口將數(shù)據(jù)傳輸至通信模塊，通信模塊在接受信息后，將其轉(zhuǎn)化為有價值的信息，*后實現(xiàn)信息的發(fā)送。

3安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

3.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設(shè)計，可以任意拼接擴(kuò)展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場所、機(jī)場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài)，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

2）當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

3）可以對單個照明回路實現(xiàn)開關(guān)控制；每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān)，也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。

4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進(jìn)行；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

5）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到進(jìn)行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

7）點擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

8）設(shè)置定時時間，確認(rèn)時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān)，實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果。

11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。

12）預(yù)留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

3.5設(shè)備選型

4結(jié)束語

現(xiàn)在城市路燈照明智能控制系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機(jī)及信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，符合時代的發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)不僅能夠提高城市路燈照明系統(tǒng)的管理水平，降低城市電能的消耗，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，也能夠減少照明的誤差，提高城市居民的生活水平。但是由于各種因素的影響，該項技術(shù)尚未完全成熟與完善。本文僅從一般的角度就簡單介紹了該系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能板塊，還需要研究人員根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，不斷深入研究，探索出適合不同情況的智能控制系統(tǒng)，加強(qiáng)城市的道路建設(shè)，服務(wù)于居民生活。

參考文獻(xiàn):

[1].劉天時，劉賞，付春．一種新型高速公路路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版 )，2011，26(2)：96—98．

[2].賀一鳴，王崇貴，劉進(jìn)宇.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，(1)：207—210．

[3].幺進(jìn)祥．城市路燈照明智能控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]．中國交通信息化，2010，(9)：125—128.

[4].孫小明.城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用及研究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2010，20(24)：180—182.

[5].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022年05版.

[6].陳津萍.城市路燈照明智能控制系統(tǒng)應(yīng)用分析-國產(chǎn)精品69人妻我愛綠帽子,日本歐美一區(qū)[J].黑龍江交通科技，2014，(2)：194.