城市路灯照明智能控制系统的应用探究李国军--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

城市路灯照明智能控制系统的应用探究李国军

发表时间：2020/10/26 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李国军

[导读] 摘要：随着现代城市规模的扩大和城市居民对生活水平的提升，城市中的路灯数量也越来越多，而传统的粗放式的路灯管理不仅维护效率低，也难以实现对路灯的灵活控制，路灯损坏和白天耗电等问题在我国城市中屡见不鲜。

        山西省太原市城市照明管理处
        摘要：随着现代城市规模的扩大和城市居民对生活水平的提升，城市中的路灯数量也越来越多，而传统的粗放式的路灯管理不仅维护效率低，也难以实现对路灯的灵活控制，路灯损坏和白天耗电等问题在我国城市中屡见不鲜。而现代物联网技术的发展使得智慧城市的建设进程进一步加快，路灯作为城市中的重要设施，结合物联网技术进行控制可以显著提升路灯管理效率。因此，对路灯智能照明系统进行研究，对于推动智慧城市的建设和促进节能环保具有重要意义。
        关键词：城市路灯；照明控制；智能控制
        一、城市路灯照明控制现状
        对于照明控制的方法，截至目前共经历以下四个阶段：第一阶段为分组控制（回路控制），这是现在应用最多的方法，采用线束的方式，使多个灯具处于同一回路，或处于不同的回路来控制，比如通过石英钟实现半夜灯的隔盏亮；第二阶段为区域控制，它的特点是按需供给，适用于大型公共区域，如停车场、教师与宾馆，在分组控制回路中采用不同的传感开关，当使用率相对较低时，对某些回路进行调节，从而实现节能的目标；第三阶段为集中控制，目前我国部分地区的隧道与路灯控制都实现了集中控制，其最大的特点在于引入了数字通讯系统，比如PLC电力载波；第四阶段为智能控制，如时下比较主流的智能家居和楼宇等，都属于智能控制，其主要特点在于以物联网技术为基础，比如NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等。
        路灯控制在控制领域属于全新事物，控制系统功能方面的需求正处不断挖掘状态，现在主要集中在节能和便捷两个方面。现阶段已达成以下共识：（1）对于路灯控制，借助单灯、全体及分组等措施实现路灯远程开启与关闭和调光的有效控制；（2）对于情景控制，对路灯的实际工作情景进行自定义设置，并制定有效的控制策略，以达到无人值守目标；（3）在数据采集方面，对所有路灯实际工作状态数据进行实时采集，然后上传到服务器当中；（4）在路灯管理方面，对所有和路灯有关的反馈数据进行集中统计与分析，然后根据分析结果形成维护报警及相应的数据报告，供维护人员随时使用；借助GIS系统，对路灯与其附属设备进行定时定位，以保证可操作性。除此之外，在和大量的客户相接触以后，很多客户都会提出更高的要求，比如对配电箱的控制。基于此，现在很多省市都能对配电箱实施三遥控制，具备一定示范作用。
        二、城市路灯照明智能控制系统的优势
        1.提升城市路灯照明节能水平
        城市早晚是用电高峰期，城市路灯应用具有时间特征。如果采用普通路灯照明，不能实现智能控制，浪费许多电能，不利于节约用电理念的实现。而城市路灯照明智能控制系统能根据城市用电特点，通过智能控制的方式实现对用电照明的控制，能节约电能，进而提升城市路灯照明节能水平。
        2.促进城市路灯照明信息化及智能化水平
        城市路灯照明智能控制系统的实现，实际上是实现城市路灯照明信息化和智能化有效途径之一。比如，路灯照明智能控制系统融合了信息技术、计算机技术以及控制技术等，通过信息数据处理，能够实现智能化控制，减轻电力工作人员的工作负荷，使城市基础建设工程的信息化及智能化水平得到有效提升。
        3.提升监督、管理及安全水平
        城市路灯照明智能控制的实现，能够以信息数据的方式实现监督管理，不受时间和空间的限制，通过信息数据分析，及时发现、排查及解决用电问题，保证城市用电的可靠性及安全性。此外，减轻了城市路灯维护工作量，有利于提升路灯运维人员的工作效率。
        三、城市路灯照明智能系统的组成
        1.主控系统结构
        主控系统主要指的是总系统体系，能够对所有路灯进行控制和监控的系统，主控系统主要是由一台或多台计算机和打印机等组成，主要根据系统参与的范围大小决定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在一般的情况下，主控系统的配置是两台主控机，一台处于工作状态，另一台处于旁听状态，两台主控机能够通过对信息的收发实现电隔离的传输，如果主控机处于退出状态，待命的主控机就会进入到操控状态，双机互为备热的工作模式能够确保对主控系统的实时监控。
        2.本地控制系统
        本地控制系统都是一个独立的控制系统，主要是由配电柜、电台等组成的，如果主控机不能参与工作，本地控制系统就能够实现对路灯开关的有效控制。在一般的情况下，主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行连接的，能够实现信息之间的互通，在信息传输的过程中，会受到通信距离和电台功率的限制，主控机会对本地控制系统的调控造成延迟，这就需要建立主控机站来完成，建立广域网实现对主控机站数据信息的收集和传输，确保城市路灯照明系统的完善。广域网服务器在进行数据信息的传输过程中，能够有效实现对数据的存储和管理，借助系统数据库实现对数据信息的有效管理，确保对整体系统的维护。
        3.数据传输装置
        主控系统中的数据传输分为无线传输和有线传输两种方式，无线传输主要是应用无线电台实现的，采用有线传输的方式，则是通过电话线和公用电话网进行传输，主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台进行传输。
        四、城市路灯照明智能控制系统各功能模块的应用
        1.通信模块的应用
        计算机与计算机个外链设备之间是通过通信模块进行数据连接的，通信模块主要是由电源插座、控制批示灯和串行接口等部分构成的，该通信模块选择RS-485为串行接口方式，能够有效实现对各个通讯网络的连接应用。例如，该通信模块能够成为外接电话线，通过收发共线完成对外接无线电台设备的有效控制，调制方式需要符合一定的标准，另外，调制解调方式采用的是耦合方式，该种设计方式能够有效提高系统的抗干扰能力，有效确保系统的稳定性。在数据的传输过程中，首先是平台控制软件利用串行接口传输到通信模块中，然后将数据信息转化成为需要的信息进行发送。
        2.本地控制系统的应用
        在对本地控制系统进行设计的过程中，需要考虑到不同路段电功率的分配，对不同型号路灯和节能方式进行组合，在各种组合模式中都需要加入触发器，对触发器使用的越多，改善道路照明问题的相关方案越多，从中选择较好的方案，通过本地控制系统完成对路灯开关的有效控制。在建立好完整的通讯系统之后，主控系统能够对各个区域的照明系统进行有效控制，根据该地区的昼夜长短变化情况，制定出该区域内路灯开关的时间，可以通过通信系统发送到本地控制系统中，开关灯的时刻表就会存放在一个存储器中，会根据实际情况进行更改。该种对路灯的控制方式能够在最大程度上减少电能的损耗，在完成对路灯开关的控制方面，还能够对电流和电压的数据进行采集，将收集到的电流和电压数据传输到主控系统中，通过数据信息的反馈能够在很大程度上提高系统的应急性，降低故障发生的几率。
        城市照明系统的安装能够有效确保城市行车的安全性，为城市居民生活提供更大的便利，通过将智能化控制系统应用到城市照明系统中，能够促使城市道路照明系统朝着更加高端的方向发展，促使我国进入到一个智能化的发展时代。在城市道路照明系统中应用一些高新技术，能够使照明系统更好服务于人们的日常生活，有效完成智能化的系统模式。
        结语：随着城市化进程的推进，城市道路照明、景观灯具的数量越来越多，能源消耗也越来越高，管理难度越来越大。城市路灯照明智能控制系统作为数字城市的一部分，在确保城市合理照明、减少电力消耗等方面发挥着关键作用。文章分析了城市路灯照明智能控制系统的应用现状，以供参考。
        参考文献：
        [1]刘世翔.智能控制技术在城市照明中的应用探讨[J].电脑迷，2018（12）
        [2]金香芸.探讨城市路灯照明智控制系统的实践应用[J].建材与装饰，2019（31）
        [3]莫庆.我国城市路灯照明智能控制系统的应用[J].信息系统工程，2018（07）