關(guān)于城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)的探討

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，使得城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對諸如路燈等基礎(chǔ)設(shè)施的需求日益提升，然而在現(xiàn)實生活中，經(jīng)常出現(xiàn)路燈故障、損壞或者電纜偷盜的情況，嚴(yán)重影響了城市居民的工作和生活，因此城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。筆者結(jié)合實際經(jīng)驗，較為詳細(xì)的研究和分析了城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)組成和各部分功能作了較為全面的闡述。

【關(guān)鍵詞】城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)組成

隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市照明對城市交通安全、社會治安、人民生活、美化環(huán)境等正起著越來越重要的作用，是體現(xiàn)城市形象和建設(shè)水平的重要標(biāo)志。近幾年來，隨著富陽市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速增長，富陽市的城市化進(jìn)程也不斷加快，路燈和夜景燈的數(shù)量和質(zhì)量都有了很大的提高。但富陽市的路燈和夜景燈控制和管理仍采用較落后模式，談不上科學(xué)有效的監(jiān)控，隨意性大，無法做到精確的統(tǒng)一控制。一方面，老百姓對亮燈率及維護(hù)及時性要求不斷增強，另一方面，路燈控制范圍日益擴(kuò)大，管理難度越來越大，成本越來越高，所以有必要對老的路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。目前城市管理部門所采用的控制方式已很難保證城市照明系統(tǒng)的正常開關(guān)燈和運行，特別是當(dāng)控制箱或線路出現(xiàn)問題時，就有可能造成大面積滅燈。由于缺少實時監(jiān)測手段，未能及時發(fā)現(xiàn)故障并修復(fù)。因此建設(shè)一個高效可靠的路燈監(jiān)控系統(tǒng)是十分迫切和非常必要的。

一、經(jīng)濟(jì)效益

電費的節(jié)省是由半夜燈控制和開關(guān)燈時間的最優(yōu)化來實現(xiàn)的。采用時間曲線和光控相結(jié)合的方式集中控制全市路燈的開關(guān)燈，避免早開燈和晚關(guān)燈。采用路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)后，每晚的人工巡檢由計算機自動完成，節(jié)約人工和車輛的開支。

二、設(shè)計原則

根據(jù)城市的具體需求以及參照大中型城市自動化路燈控制系統(tǒng)的工程經(jīng)驗，把握好該系統(tǒng)設(shè)計和施工的五個關(guān)鍵原則?？煽啃栽瓌t———系統(tǒng)順利開通并長期穩(wěn)定運行；先進(jìn)性原則———建成國內(nèi)功能最齊全的路燈無線監(jiān)控；擴(kuò)展性原則———系統(tǒng)平臺通用，無站點容量限制；經(jīng)濟(jì)性原則———經(jīng)濟(jì)適用，節(jié)約投資；易用性原則———使用維護(hù)簡單方便。

三、系統(tǒng)功能

城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)建成后將具有以下先進(jìn)功能。遙控：按時間曲線和光照度由控制中心計算機統(tǒng)一自動控制各站點路燈和景觀燈的開關(guān)，并能實現(xiàn)手動遙控、組合控制等功能。遙測：按設(shè)定的時間周期自動巡檢或隨機手動檢測各站點路燈和景觀燈線路的電壓、電流等工作參數(shù)，自動計算亮燈率。遙信：能隨時獲取各站點的報警信息和開關(guān)狀態(tài)。遙調(diào)：可實現(xiàn)節(jié)電器等設(shè)備的遠(yuǎn)程調(diào)壓功能。無線控制和站點自身控制相結(jié)合，確保無線通信不暢時正常開關(guān)燈。大屏幕動態(tài)顯示各站點路燈工作情況和參數(shù)，操作非常簡便。數(shù)據(jù)存儲、查詢和各類報表打印。并用聲光、語音和短消息報警，做到快速搶修。電子地圖和設(shè)施管理。GPS衛(wèi)星自動校時，與公網(wǎng)的互連，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問。有數(shù)字遠(yuǎn)程電表的接口，方便實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表計量功能。有擴(kuò)展接口，方便實現(xiàn)節(jié)能控制和電纜防盜報警。

四、系統(tǒng)組成

路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、無線通信系統(tǒng)和遍布全市的路燈監(jiān)控終端三大部分組成，見圖。

4.1監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要由二臺工控機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和交換機構(gòu)成的100M以太網(wǎng)組成。另外可按需配置一些外圍設(shè)備和路燈監(jiān)控的專用設(shè)備，如打印機、UPS電源、大屏幕投影機、GPS衛(wèi)星校時系統(tǒng)、光敏開關(guān)等。

4.2采用CDMA公網(wǎng)的無線通信系統(tǒng)

城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)利用電信的核心網(wǎng)絡(luò)CDMA以及SDH傳輸網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng)，首先利用電信SDH傳輸網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)控中心局域網(wǎng)與電信CDMA核心網(wǎng)絡(luò)接入平臺的專線鏈接。在遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的通信模塊上配置電信SIM卡（SIM卡只開啟數(shù)據(jù)傳輸功能），采用動態(tài)或靜態(tài)IP地址分配方式。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端在配置和獲取IP地址后，接入電信CDMA無線網(wǎng)絡(luò)，即可實現(xiàn)和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳遞，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

4.3路燈監(jiān)控終端

監(jiān)控終端由測控電腦板、CDMA模塊、電源和傳感器等組成，安裝于路燈控制箱內(nèi)，主要完成遙控、遙測、遙信和遙調(diào)等功能。當(dāng)無線通信失敗時，具有自控功能。具有白天亮燈、晚上滅燈、電壓（電流）超限、供電線路停電、電壓缺相、開關(guān)跳閘、通信失敗、電纜被盜等多種故障報警，還具有現(xiàn)場顯示和人機對話功能，方便現(xiàn)場工人的調(diào)校和維護(hù)。終端接通電源后，自動進(jìn)入復(fù)位和程序初始化運行，首次運行需由主控中心發(fā)送一系列的運行參數(shù)給終端。主控中心給終端發(fā)送信號，該信號經(jīng)終端天線接收，由無線通信模塊解調(diào)出數(shù)字信號送往主控單元，主控單元從通信接口接收每一個數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和識別，根據(jù)不同的命令代碼執(zhí)行各種操作。終端根據(jù)命令采集必要的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后由串行接口送往無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，最后通過天線將信號發(fā)向主臺。終端根據(jù)主臺發(fā)來的參數(shù)，測出電壓、電流有效值及有功功率。

4.4電纜防盜報警裝置

路燈電纜防盜報警裝置，由位于路燈配電柜的信號轉(zhuǎn)換器和位于電纜末端的電纜防盜報警器組成，可實現(xiàn)路燈線路白天無電和夜間帶電情況下的路燈電纜被盜或剪斷的報警。一只電纜防盜報警器對應(yīng)一根路燈電纜，它可通過監(jiān)控終端向監(jiān)控中心發(fā)出報警信號，也可直接向設(shè)定的值班人員手機發(fā)出報警短信。

五、結(jié)束語

憑借CDMA網(wǎng)絡(luò)分組數(shù)據(jù)技術(shù)的先進(jìn)性，并借助各種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，可以為客戶構(gòu)建各種無線解決方案，無能在數(shù)據(jù)傳輸速度上，還是在網(wǎng)絡(luò)的安全性方面都具有日前其他網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)勢。該方案具有組網(wǎng)簡單，節(jié)省投資、能源節(jié)約、功能完備、結(jié)構(gòu)合理等優(yōu)勢，在技術(shù)上完全可行。

參考文獻(xiàn)

[1]顧海寧.南京市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展[J].人工智能及識別技術(shù). 2007，1.

[2]姜海濤.城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)[J].黑龍江電子技術(shù).1999，4.