路燈照明智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

王瑋坤

摘要：我們的社會(huì)正在高速發(fā)展，從而帶動(dòng)城市道路的發(fā)展建設(shè)，城市路燈照明控制系統(tǒng)在智能化的道路上正一步一步向前邁進(jìn)。作為夜間城市道路照明最重要的工具，路燈照明系統(tǒng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用。

關(guān)鍵詞：路燈照明；智能控制系統(tǒng)；應(yīng)用

依賴著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)智能控制系統(tǒng)技術(shù)在國(guó)際智能控制系統(tǒng)技術(shù)上都占據(jù)著一席之地，全國(guó)人民也越來越重視智能控制系統(tǒng)。雖然我國(guó)在實(shí)際中不斷運(yùn)用城市路燈照明智能控制系統(tǒng)，但在實(shí)際的操作中，但仍然又很多技術(shù)難題。在二十一世紀(jì)這個(gè)新時(shí)代，科學(xué)技術(shù)引領(lǐng)著時(shí)代潮流，我們需要進(jìn)一步研究探討城市路燈照明智能控制系統(tǒng)，才能推動(dòng)我國(guó)智能控制系統(tǒng)站在國(guó)際領(lǐng)先水平。

1.城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的組成

1.1主控系統(tǒng)

主控系統(tǒng)是主要的控制系統(tǒng)，他的功能主要是監(jiān)控城市照明路燈的性能、質(zhì)量，控制照明路燈。智能控制的要求主控系統(tǒng)全面監(jiān)控城市路燈照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，此過程需連接多項(xiàng)設(shè)備，包括打印機(jī)、計(jì)算機(jī)和投影儀等。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是主控系統(tǒng)的核心部分。智能控制需要一臺(tái)，另一臺(tái)待機(jī)備用，因此在電隔離的情況下，計(jì)算機(jī)信息也能穩(wěn)定傳輸，從而計(jì)算機(jī)之間信息流通得到保障。城市路燈照明有不同需求時(shí)主控系統(tǒng)也能自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)操作，即使在可監(jiān)控、監(jiān)測(cè)的狀態(tài)下智能控制系統(tǒng)的仍有較高的運(yùn)行水平。

1.2數(shù)據(jù)傳輸裝置

數(shù)據(jù)傳輸裝置可分為無線傳輸和有線傳輸兩種方式。大多數(shù)情況下無線傳輸較簡(jiǎn)單，步話機(jī)和無線電臺(tái)便可以實(shí)現(xiàn)。有線傳輸?shù)姆绞奖容^多，主要方式有RS-485總線網(wǎng)、電話線、公用電話網(wǎng)進(jìn)行傳輸。主控制系統(tǒng)和本地控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸主要是通過無線電臺(tái)傳輸。

1.3本地控制系統(tǒng)

本地控制系統(tǒng)有三部分，包括電臺(tái)、子站、配電柜等。它是一個(gè)單一的控制系統(tǒng)，有了主控系統(tǒng)，即使在主控機(jī)失效而無法工作時(shí)，本地控制系統(tǒng)也能長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控城市照明路燈的狀態(tài)，這是它最主要的優(yōu)點(diǎn)。不過有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)信息或時(shí)間傳輸在主控系統(tǒng)和本地控制系統(tǒng)協(xié)同合作市出現(xiàn)延遲的問題通，這時(shí)我們需要把主控機(jī)的控制范圍縮小，拆分成幾個(gè)不同的小范圍，每個(gè)小范圍的信息更容易收集，這樣把收集起來的各個(gè)小范圍的信息通過廣域網(wǎng)傳輸，于是城市道路照明路燈的智能化控制就得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為了方便故障查找和障礙維修，路燈控制系統(tǒng)也可建立一個(gè)可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息以及資料的信息管理系統(tǒng)。

2.智能控制系統(tǒng)在城市路燈照明中的應(yīng)用

2.1本地控制系統(tǒng)中子站分析

不同路段路燈和三相電功率的分配各不相同，不同型號(hào)的路燈節(jié)能方式以及照明組合方式也不相同，這些是在設(shè)計(jì)本地控制系統(tǒng)時(shí)不得不考慮的要素。每種組合方式都需要一個(gè)觸發(fā)器，只有加入觸發(fā)器才能實(shí)現(xiàn)各種組合模式，照這個(gè)原理，如果照明組合方式越多，需要更多的觸發(fā)器才能完成，因此用于改善的道路照明的成本隨著問題的方案的增多而相對(duì)增加。本地控制系統(tǒng)中的子站主要完成的是路燈的開關(guān)控制，其控制流程是：由于各個(gè)區(qū)域不同城市對(duì)照明程度的需求不同，四季變化導(dǎo)致的晝夜長(zhǎng)短也不同，當(dāng)通信系統(tǒng)完整建立之后，主控機(jī)需要綜合考慮上述因素來制定出合理的城市照明路燈開關(guān)時(shí)刻表及亮度方案，這些信息會(huì)通過信息傳遞系統(tǒng)傳遞到各個(gè)本地控制系統(tǒng)的子站中。這些傳遞到子站的信息會(huì)存放在一個(gè)可以改寫只讀存儲(chǔ)器中。這個(gè)存儲(chǔ)器是可以改寫的，當(dāng)不同情況發(fā)生時(shí)，或在不同時(shí)間照明需求不同，存儲(chǔ)器里的信息是可以改寫的。這樣的控制方式，最大程度的加少了電能的浪費(fèi)。子站除了完成路燈的開關(guān)控制，還有，另外一個(gè)功能，還負(fù)責(zé)采集由電流或者電壓互感器測(cè)量后經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換的支路電流、電壓數(shù)據(jù)。最后，子站把收集到的電流電壓信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)當(dāng)中，因此我們把子站作為本地控制系統(tǒng)和主控機(jī)之間的樞紐。有了子站，在系統(tǒng)應(yīng)對(duì)緊急情況時(shí)可大大減少了排出故障的時(shí)間。

2.2通信模塊分析

通信模塊的轉(zhuǎn)換是計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)外接設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的重要部分。通信模塊由電源插座、調(diào)制解調(diào)器接口、控制批示燈、發(fā)送批示燈、串行接口五部分構(gòu)成。通信模塊選擇RS-485為串行接口方式，便于RS-485組網(wǎng)通訊的利用；調(diào)制解調(diào)是模塊調(diào)制方式，具體有兩個(gè)主要作用，一個(gè)作用是通過收發(fā)共線的設(shè)置方式，成為外接電話線。第二個(gè)作用才是最主要的功能，它是用來完成外接無線電臺(tái)設(shè)備，該調(diào)制解調(diào)方式一定要滿足ITU-TV213的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)制方式是FSK半雙工的模式，中心頻率為1700Hz，400Hz為它的頻偏，通信速率是0-1200bps。為了提高了系統(tǒng)的抗干擾能力與系統(tǒng)穩(wěn)定性，調(diào)制解調(diào)與RS-485口之間采用的耦合方式都為光電隔離方式。數(shù)據(jù)先由PC機(jī)平臺(tái)控制軟件利用串行接口傳輸?shù)酵ㄐ拍K之中，然后再由通訊模塊將接收的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需的信息方式進(jìn)行發(fā)送。

3.結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的城市路燈系統(tǒng)為了適應(yīng)行人，行車及節(jié)約能源的需要正在向高精度方向發(fā)展也就是向智能化方向發(fā)展。隨著科技進(jìn)步，智能化已融入我們的生活，智能化的路燈控制系統(tǒng)也逐漸引起了各界人士的關(guān)注，最近單片機(jī)應(yīng)用到了路燈控制系統(tǒng)，更加提升了路燈控制的智能化，想要完全實(shí)現(xiàn)路燈的智能化控制系統(tǒng)，我們還需要不斷努力。