淺議微機(jī)智能系統(tǒng)在城市路燈照明管理上的應(yīng)用

王麗霞

（安寧市城管局路燈市政工程處）

淺議微機(jī)智能系統(tǒng)在城市路燈照明管理上的應(yīng)用

王麗霞

（安寧市城管局路燈市政工程處）

近年來隨著信息技術(shù)高速的發(fā)展，城市市政設(shè)施管理水平智能化要求不斷提高，論文通過總結(jié)對安寧市路燈微機(jī)智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，分析了可能實(shí)現(xiàn)的節(jié)能功能和提高城市路燈照明管理水平成果。

城市道路照明；微機(jī)智能系統(tǒng)；控制管理；應(yīng)用

1 城區(qū)路燈目前的控制管理現(xiàn)狀

目前，安寧市建成區(qū)共有11000多盞路燈，大部分路燈控制箱已使用近十年有余，在硬件上不同程度的存在破損、老化、陳舊、傾斜等問題，在軟件功能的使用上也逐漸滯后于科學(xué)化、規(guī)范化的管理要求。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1）破損嚴(yán)重，安全隱患大

目前的路燈控制箱已出現(xiàn)較嚴(yán)重的銹損，其中部分箱體嚴(yán)重變形、電器陳舊老化、部分控制箱頂部及箱體已經(jīng)銹穿，在雨天會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，極易造成電氣的損壞，以及漏電傷人等安全事故；同時，控制柜的門鎖也基本破損，不易修復(fù)和正常鎖閉，存在重大的安全隱患。

2）管理功能滯后

在日常管理、故障檢測、安檢維護(hù)方面效率不高，與日趨普及的智能控制管理系統(tǒng)存在較大差距。特別是無法實(shí)現(xiàn)根據(jù)天氣日照變化進(jìn)行智能開關(guān)燈功能，或造成巨大的資源浪費(fèi)；同時，在雨季期間，天氣變化異常，目前傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)尚不能根據(jù)天氣情況的變化實(shí)現(xiàn)按需啟閉照明，不能完全及時滿足照明需求，也易引起交通安全隱患。

3）管理維護(hù)成本高

目前城市的路燈管理全部依靠人工巡查方式,耗費(fèi)大量的人力、物力，防盜難控，同時還無法實(shí)現(xiàn)24h的全程監(jiān)管，對偶發(fā)性故障的預(yù)防和故障的處置速度還存在一定的難度。

4）與城市形象不協(xié)調(diào)

控制箱外形不統(tǒng)一、安裝樣式五花八門；大部分路燈控制箱表面標(biāo)識已脫落或無明顯標(biāo)識；控制箱外形及顏色有各種不同類型、不同標(biāo)準(zhǔn)的外觀和顏色，影響了城市“亮化、美化”。

2 建設(shè)城市路燈智能控制系統(tǒng)的意義

城市照明不僅是城市亮化、美化的重要市政設(shè)施，而且與市民的生活息息相關(guān)，建設(shè)“城市照明物聯(lián)網(wǎng)智能控制箱無線監(jiān)控系統(tǒng)”是十分迫切和非常必要的。該項(xiàng)目建成后，城市所有路燈和夜景亮化將實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控和管理，具備遙控、遙測、遙信、遙視和遙調(diào)功能這就為全市的道路照明和夜景亮化提供了有效的技術(shù)保障，其社會效益是顯而易見的。

城市現(xiàn)有的路燈和夜景亮化規(guī)模采用無線智能監(jiān)控系統(tǒng)后，每年將可節(jié)約大量的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)，三到五年的時間即可收回控制系統(tǒng)的所有投資。從經(jīng)濟(jì)效益來看，建設(shè)“城市道路照明智能監(jiān)控系統(tǒng)”也是非常必要的。

3 智能控制系統(tǒng)的組成

1）監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要由兩臺工控機(jī)（相互冗余備份）、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和交換機(jī)構(gòu)成的100M以太網(wǎng)組成。另外可按需配置一些外圍設(shè)備和照明監(jiān)控的專用設(shè)備，如打印機(jī)、智能UPS電源系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、GPS校時系統(tǒng)、智能光控制采集系統(tǒng)、短信報警系統(tǒng)等。

2）采用公網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

城市道路照明智能監(jiān)控系統(tǒng)可選用中國三大移動運(yùn)營商（中國移動、中國電信或中國聯(lián)通）任一家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)。將移動運(yùn)營商的光纖接入照明監(jiān)控中心，光纖帶寬不小于4M，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心局域網(wǎng)與運(yùn)營商核心網(wǎng)絡(luò)接入平臺的專線鏈接，運(yùn)營商為用戶分配一個專用的公網(wǎng)靜態(tài)IP地址。

智能控制箱的數(shù)傳模塊上插入手機(jī)卡（手機(jī)卡只開啟數(shù)據(jù)傳輸功能和短信功能，綁定APN/VPDN地址并分配靜態(tài)IP地址），并且配置好監(jiān)控中心的IP地址后，激活數(shù)據(jù)鏈接，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與照明監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

3）智能控制箱部分

智能控制箱是全新的智能化設(shè)備，內(nèi)含所有電器，線路及相關(guān)配套設(shè)備。尤其適合在新建城區(qū)道路時，直接采用一體化智能控制箱即可實(shí)現(xiàn)智能化控制及管理。

4 系統(tǒng)建成后可以實(shí)現(xiàn)的功能

城市道路照明智能監(jiān)控系統(tǒng)建成后將具有以下先進(jìn)功能。

1）遙控

按時間曲線（經(jīng)緯度）和光照度由控制中心計(jì)算機(jī)統(tǒng)一自動控制（群控）各站點(diǎn)路燈和夜景（全夜燈、半夜燈、時段燈）的開/關(guān)，并能實(shí)現(xiàn)手動遙控、組合控制等功能；

2）遙測

按設(shè)定的時間周期自動巡測或隨機(jī)手動檢測各站點(diǎn)路燈和夜景線路的電壓、電流、有功、無功、功率因素、亮燈率等工作參數(shù)，最多可檢測3×10路交流信號（每個獨(dú)立控制）；

3）遙信

能隨時獲取各站點(diǎn)的報警信息和開關(guān)狀態(tài)；

4）遙調(diào)

可實(shí)現(xiàn)節(jié)電器等照明設(shè)施的遠(yuǎn)程調(diào)壓控制，也可實(shí)現(xiàn)終端參數(shù)的遠(yuǎn)程設(shè)置和調(diào)節(jié)；

5）遙視

現(xiàn)場視頻圖像信號的獲取和遠(yuǎn)程傳輸，做到直觀、真切，方便領(lǐng)導(dǎo)調(diào)度和決策；（需增加傳輸網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)硬件設(shè)備）；

6）兼容

可兼容電臺、GPRS/CDMA/3G各種不同的通信方式和通信協(xié)議，方便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級換網(wǎng)；

7）多元組合模式

多種開關(guān)燈組合模式，很好地兼容路燈和夜景，實(shí)現(xiàn)分組、分片和分時控制；

8）控制模式多元

無線控制和站點(diǎn)自身控制相結(jié)合，確保無線通信不暢時正常開/關(guān)燈；

9）大屏幕動態(tài)顯示

大屏幕正投影動態(tài)顯示各站點(diǎn)照明工況和參數(shù)，安裝、操作非常簡便；用戶也可按需選擇DLP拼接屏或液晶拼接屏；（需增加相關(guān)設(shè)備）

10）輔助功能

數(shù)據(jù)存儲、查詢和各種報表打??；

11）發(fā)現(xiàn)和診斷

照明故障的發(fā)現(xiàn)和診斷，包括：異常開燈、異常關(guān)燈、供電停電、電壓缺相、電纜被盜、控制箱門非法開啟（開關(guān)量輸入變化、如門禁、水浸）、開關(guān)跳閘（保險熔斷）、電壓/電流過限等，并用聲光、語音和短消息報警，做到快速搶修；

12）電子地圖和GIS設(shè)施管理；

13）GPS衛(wèi)星自動校時；

14）遠(yuǎn)程控制

與公網(wǎng)的互連，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問；也可方便實(shí)現(xiàn)手機(jī)遠(yuǎn)程控制；

15）軟地址設(shè)計(jì)

無站點(diǎn)容量限制，系統(tǒng)擴(kuò)容方便；

16）擴(kuò)展接口

可方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、節(jié)能控制和電纜被盜報警等功能；

17）系統(tǒng)采用三層兼容設(shè)計(jì)

只需在路燈燈桿處安裝單燈控制器即可實(shí)現(xiàn)重要路段或景點(diǎn)的單燈控制。

5 一體化智能控制箱可以實(shí)現(xiàn)的功能

1）控制功能

在已經(jīng)安裝智能設(shè)備的路段的路燈每天開關(guān)燈是由智能光控制中心智能光控制系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)天的光照度來自動執(zhí)行開燈及關(guān)燈，不需要人為干預(yù)，實(shí)現(xiàn)“按需照明”；也可在能上因特網(wǎng)的任意時間、任意地點(diǎn)通過授權(quán)，便可以輕松的對路燈進(jìn)行緊急開啟和關(guān)閉，可實(shí)現(xiàn)緊急情況下的“應(yīng)急控制”。

2）管理功能

該系統(tǒng)對路燈的運(yùn)行實(shí)行24h智能化管理，對每個箱變或控制柜的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時記錄。記錄的內(nèi)容包括每天的開關(guān)燈時間、路燈運(yùn)行時段的電壓、電流變化情況、亮燈率的情況、控制箱門或變壓器柜門的開門和關(guān)門的情況等，通過記錄相關(guān)數(shù)據(jù)為考核維護(hù)人員對路燈維護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)情況好壞考評提供參考依據(jù)。

6 結(jié)語

總之，微機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在道路照明上能夠很大程度上降低人力成本投入，提升能源的利用率，消除或降低人為控制中存在的不穩(wěn)定因素，提升整個城市照明體系的現(xiàn)代化、智能化程度。為了提升城市的現(xiàn)代化水平，應(yīng)積極開發(fā)和應(yīng)用微機(jī)監(jiān)控的智能道路照明系統(tǒng)，以方便人們生活。

[1]周梅鳳.智能路燈的節(jié)能控制設(shè)計(jì)方案[J].城市建設(shè)理論研究,2011(27):73.

Discussion on the Application of Microcomputer Intelligent System in Urban Street Lighting Management Applications

WANG Li-xia

(Anning City Urban Management Bureau Street Lamp Municipal Engineering Department)

In recent years, with the rapid development of information technology, the intelligent level of municipal facilities management is constantly improving. The intelligent control system of the city aims to improve the management level of urban street lighting.

city road lighting control; microcomputer intelligent system; management; application