智能化控制系統(tǒng)在城市路燈照明中的應(yīng)用

何勃

摘 要：文章將闡述城市路燈照明中智能化控制系統(tǒng)的構(gòu)成，對(duì)智能化控制系統(tǒng)在城市路燈照明中的應(yīng)用以及智能化控制系統(tǒng)中的時(shí)控、光控以及驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和探討，以期促進(jìn)城市路燈照明的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市路燈照明；智能化控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U491.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）32-0054-01

城市路燈照明控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展，有效的促進(jìn)了大規(guī)模路燈照明的管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市路燈照明精確控制。智能化控制系統(tǒng)能夠消除城市照明中遇到的諸多問題，有效的提升了城市路燈照明的質(zhì)量水平，極大的促進(jìn)了城市照明環(huán)境的改善，從而促進(jìn)了城市的建設(shè)與發(fā)展。

1 城市路燈照明中智能化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

城市路燈照明中的智能化控制系統(tǒng)主要有主控系統(tǒng)、本地控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)三部分構(gòu)成。

1.1 主控制系統(tǒng)

城市路燈照明中的智能化控制系統(tǒng)的主控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是對(duì)城市照明路燈的性能、質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)路燈照明進(jìn)行直接的監(jiān)控。由于智能控制的相關(guān)要求，主控制系統(tǒng)需要引進(jìn)多項(xiàng)設(shè)備，例如：計(jì)算機(jī)、打印機(jī)以及投影儀等等，來實(shí)現(xiàn)對(duì)城市路燈照明系統(tǒng)的照明狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控。計(jì)算機(jī)是主控制系統(tǒng)的主要設(shè)備，并且在控制系統(tǒng)中需要配置兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)是用來進(jìn)行正式的智能控制，而另一臺(tái)為備用，以備不時(shí)之需，這樣在電隔離的狀態(tài)下，也能夠保證信息在計(jì)算機(jī)以及兩臺(tái)計(jì)算機(jī)中的穩(wěn)定傳輸。同時(shí)主控制系統(tǒng)還帶有自動(dòng)操作的能力，即能夠根據(jù)城市照明的需求來自行控制，并且在全面的監(jiān)控、監(jiān)測(cè)下，有效的提升智能化控制系統(tǒng)的運(yùn)行水平。

1.2 本地控制系統(tǒng)

本地控制系統(tǒng)與主控制系統(tǒng)之間使用的是無線連接，容易被通信干擾，這樣本地控制系統(tǒng)會(huì)因?yàn)橹骺貦C(jī)的影響而出現(xiàn)時(shí)間上的延遲。在本地控制系統(tǒng)中安裝主控機(jī)站，區(qū)分主站區(qū)域，在主站模塊里有效的裝設(shè)主控機(jī)戰(zhàn)，使主控機(jī)站可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)匯集運(yùn)行信息，促進(jìn)信息的準(zhǔn)確傳遞，使本地控制系統(tǒng)在城市路燈照明中發(fā)揮作用；建立信息存儲(chǔ)系統(tǒng)，保證運(yùn)行信息的完整，防止數(shù)據(jù)信息丟失；對(duì)城市路燈照明的管理工作進(jìn)行合理的規(guī)劃，完善系統(tǒng)的維護(hù)工作。

1.3 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

城市路燈照明中的智能化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸分為有線和無線兩種方式。有線傳輸即通過智能化、網(wǎng)絡(luò)化的形式來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，像RS-485總線網(wǎng)等；而無線傳世則需要運(yùn)用相關(guān)的設(shè)備來完成數(shù)據(jù)的傳輸，例如無線電臺(tái)等。城市路燈照明中的智能化控制系統(tǒng)需要通過無線電臺(tái)的形式來進(jìn)行各個(gè)控制部分的數(shù)據(jù)傳輸。

2 智能化控制系統(tǒng)中的時(shí)控、光控智能設(shè)計(jì)

城市路燈照明的智能化控制的一個(gè)重要體現(xiàn)就是時(shí)控、光控相結(jié)合，以促進(jìn)路燈節(jié)能。文章設(shè)計(jì)的時(shí)控、光控系統(tǒng)是利用定時(shí)控制和光敏電阻控制相結(jié)合的形式，這樣設(shè)計(jì)出來的是節(jié)能、經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的城市路燈照明系統(tǒng)。

首先是時(shí)控設(shè)計(jì)，時(shí)控設(shè)計(jì)電路不但能夠利用實(shí)時(shí)芯片來來記錄系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)間，還能夠利用單片機(jī)的定時(shí)程序代碼來設(shè)置路燈的開關(guān)時(shí)間，在規(guī)定的時(shí)間里路燈能自行亮燈和熄燈，文章選用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片就是DS12887芯片。該芯片的運(yùn)用可以為智能化控制系統(tǒng)提供精確的時(shí)間和日期。

文章設(shè)計(jì)的城市化路燈照明的智能化控制系統(tǒng)中的單片機(jī)選用的是ATmega單片機(jī)，其中該單片機(jī)與DS12887實(shí)時(shí)芯片相連的電路圖如圖1所示。

其次，本文設(shè)計(jì)的智能化控制系統(tǒng)的光控開關(guān)采用的是感光探頭，夜幕降臨時(shí)，光線漸弱，路燈就會(huì)自動(dòng)開啟；而當(dāng)早晨的光線漸強(qiáng)時(shí)，路燈就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)了智能化的自動(dòng)控制。

3 智能化控制系統(tǒng)在城市路燈照明中的應(yīng)用

3.1 本地控制系統(tǒng)中子站的使用分析

在對(duì)智能化控制系統(tǒng)中的本地控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到路燈型號(hào)與路燈路段的不同、節(jié)能方式以及三相電功率的分配的組合照明方式。而路燈開關(guān)的控制是通過本地控制系統(tǒng)中的子站實(shí)現(xiàn)的，其控制流程為：當(dāng)通信系統(tǒng)建成之后，根據(jù)主機(jī)對(duì)不同程度的照明需求以及照明時(shí)間的長(zhǎng)短和環(huán)境等因素，來制定出與該地區(qū)相適應(yīng)的控制時(shí)刻表，再利用通信系統(tǒng)把時(shí)刻表傳送至本地控制系統(tǒng)的子站中去。并利用加裝觸發(fā)器來完成各種組合模式，一個(gè)觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)一種組合方式，并且照明組合方式會(huì)因?yàn)橛|發(fā)器的安裝量的增加而逐漸增加，對(duì)于照明問題的解決方案也會(huì)增加，因而經(jīng)濟(jì)投入也會(huì)加大。子站會(huì)將接收到的開關(guān)時(shí)刻表存儲(chǔ)到一個(gè)能夠改寫的存儲(chǔ)器中，這樣就能使開關(guān)時(shí)刻表可以隨著實(shí)際狀況而進(jìn)行變更。這樣，最大限度的利用了電能，減少了資源的浪費(fèi)，促進(jìn)城市環(huán)境的改善。子站就是本地控制系統(tǒng)和主控機(jī)信息傳送的中介，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將接收到的電流電壓信息傳輸?shù)街骺貦C(jī)中。子站不僅會(huì)對(duì)路燈開關(guān)進(jìn)行控制，還能對(duì)電壓或電流互感器測(cè)量后經(jīng)ADC轉(zhuǎn)化出來的支路電流、電壓之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、儲(chǔ)存，有效的提高了系統(tǒng)對(duì)于突發(fā)狀況的處理能力，極大的縮減了故障消除的時(shí)間。

3.2 智能化系統(tǒng)中通信模塊的作用

通信模塊的主要功能就是對(duì)計(jì)算機(jī)和外鏈設(shè)備之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通信模塊的作用是通過電源插座、發(fā)送批示燈、調(diào)制解調(diào)器接口、控制批示燈、串行接口5個(gè)部分組成。其主要的作用還是當(dāng)做外接電話線運(yùn)用，還能完成無線電臺(tái)的接入。該通信模塊中的接口要達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并且調(diào)制解調(diào)和相應(yīng)的接口之間需使用光電隔離的方式來完成耦合，增強(qiáng)整個(gè)控制系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)的傳輸路徑是先通過計(jì)算機(jī)控制軟件利用串行接口將數(shù)據(jù)信息傳送到通信模塊，而通信模塊在接收到數(shù)據(jù)信息后，可以將其裝換成有價(jià)值的信息，最終完成信息的發(fā)送。

3.3 城市路燈照明智能化控制系統(tǒng)的發(fā)展

城市路燈照明的智能化控制系統(tǒng)的綜合性能較強(qiáng)，能夠有效的提升路燈照明的質(zhì)量，充分滿足城市發(fā)展的需要。隨著城市的不斷發(fā)展，路燈照明的智能化控制遇到了多方面的挑戰(zhàn)，但其中也蘊(yùn)藏著許多的發(fā)展機(jī)遇，使其發(fā)展更加適應(yīng)現(xiàn)代化城市的建設(shè)與發(fā)展。

4 結(jié) 語

智能化控制系統(tǒng)在城市路燈照明中有著重要的作用，充分滿足了城市路燈照明的需求。城市路燈照明的智能化控制系統(tǒng)正逐步趨向成熟、完善發(fā)展，極大的提高了城市路燈照明管理的水平，有效的降低了城市電能的消耗，符合當(dāng)下的節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)理念，從而提升城市居民的生活質(zhì)量。所以說做好城市路燈照明的智能化控制，對(duì)城市路燈照明質(zhì)量的提升有著重要的作用，并對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化城市建設(shè)有著不可替代的作用。

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