遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

徐東輝

（遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電系，遼寧丹東118008）

【機(jī)械與電子工程】

遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

徐東輝

（遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電系，遼寧丹東118008）

為解決緯度算法與實(shí)際需要不符、相鄰路燈開關(guān)燈長(zhǎng)時(shí)間不同步的問(wèn)題，以及如何使系統(tǒng)適度、合理報(bào)警等問(wèn)題，對(duì)行業(yè)內(nèi)已應(yīng)用的控制系統(tǒng)在控制方式、算法、效果等方面進(jìn)行了橫向比較。通過(guò)修正經(jīng)緯度算法,增加了手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，精確得出日出日落時(shí)間，滿足路燈控制的實(shí)際需求。同時(shí)，采取減少校時(shí)并發(fā)通信數(shù)量的方法，使各路燈站點(diǎn)分時(shí)、分批校時(shí)，減少了通信延遲，提高了網(wǎng)絡(luò)校時(shí)的精度。此外，下置的數(shù)據(jù)增加校驗(yàn)步驟，保證校時(shí)數(shù)據(jù)的正確性，解決了相鄰路燈開關(guān)長(zhǎng)時(shí)間不同步的問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，路燈監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能符合實(shí)際需要，路燈管理水平顯著提高。

網(wǎng)絡(luò)控制；DTU；路燈管理

目前國(guó)內(nèi)路燈控制基本采用鐘控、光控〔1〕、網(wǎng)絡(luò)控制〔2〕、單燈控制及人工控制等方式。國(guó)內(nèi)的路燈監(jiān)控系統(tǒng)基本是基于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，再輔以其他控制方式，通信通常使用DTU、ZigBee、WiFi、電力載波、以太網(wǎng)等進(jìn)行通訊，可以對(duì)整條道路或部分道路上的路燈進(jìn)行監(jiān)控。

現(xiàn)有路燈監(jiān)控系統(tǒng)中，使用經(jīng)緯度算法進(jìn)行鐘控的比較多，這種算法雖然可以對(duì)當(dāng)?shù)氐娜粘鋈章鋾r(shí)間精確計(jì)算，但是由于有的系統(tǒng)并沒(méi)有考慮到地形的影響、大氣層對(duì)日光的散射作用，以及人的光感差異，致使路燈系統(tǒng)雖然按時(shí)開關(guān)燈，但并未滿足市民的實(shí)際需求。

在系統(tǒng)報(bào)警方面，對(duì)不同的報(bào)警沒(méi)有區(qū)別對(duì)待，某些系統(tǒng)沒(méi)有考慮到故障報(bào)警的軟件自動(dòng)修復(fù)，致使監(jiān)控人員增加了很多不必要的工作，在一定程度上降低了監(jiān)控人員的工作效率。

相鄰路燈開關(guān)燈時(shí)間不一致的問(wèn)題，是現(xiàn)在路燈監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)際存在的問(wèn)題，常見的解決方法是多次校時(shí)，甚至一日一校時(shí)，但是這個(gè)問(wèn)題還是沒(méi)有根本解決，雖然路燈監(jiān)控室值班人員可以對(duì)路燈控制器一一手動(dòng)校時(shí)，但是程序上的問(wèn)題，還是應(yīng)該在程序設(shè)計(jì)上做進(jìn)一步的完善。

本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，走訪路燈班監(jiān)控人員，針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問(wèn)題，主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。

（1）路燈開關(guān)燈時(shí)間在現(xiàn)有經(jīng)緯度算法的基礎(chǔ)上，增加了網(wǎng)絡(luò)人性化調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同地理環(huán)境、大氣層對(duì)日光的影響，以及不同人群的不同光照度需要。

（2）系統(tǒng)能自動(dòng)提供故障自診斷、適度的故障自修復(fù)及報(bào)警。

（3）改進(jìn)的站點(diǎn)時(shí)間自動(dòng)校時(shí)功能，可以自動(dòng)解決路燈開關(guān)燈時(shí)間不一致的老問(wèn)題。

此外，早在1992年的《城市道路照明設(shè)施管理規(guī)定》（建設(shè)部1992第21號(hào)令）中，就首次提出了亮燈率指標(biāo)的要求：“城市建設(shè)行政主管部門必需對(duì)道路照明設(shè)施管理機(jī)構(gòu)建立嚴(yán)格的檢查和考核制度，及時(shí)督促更換和修復(fù)破損的照明設(shè)施，使亮燈率不低于95%?！苯陙?lái)政府各級(jí)相關(guān)部門對(duì)亮燈率的要求也越來(lái)越細(xì)、越來(lái)越高。因此，保證亮燈率達(dá)標(biāo)已經(jīng)成為路燈監(jiān)控系統(tǒng)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

對(duì)于解決亮燈率達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，單燈控制是個(gè)最簡(jiǎn)單的解決方法，由于其直接對(duì)單個(gè)路燈進(jìn)行監(jiān)控，因此能對(duì)亮燈率精確反饋，能很好地解決亮燈率達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，但由于控制器需要數(shù)量較大，現(xiàn)階段控制器成本還較高，會(huì)導(dǎo)致初期投入資金較多的問(wèn)題，因此目前普及率還不高。路燈管理系統(tǒng)如何既節(jié)約成本，又實(shí)現(xiàn)較高的亮燈率，成為資金不充足的路燈管理者的一個(gè)難題。

從滿足控制要求和降低系統(tǒng)建設(shè)成本兩方面進(jìn)行綜合考慮，本系統(tǒng)現(xiàn)階段主要采用DTU模塊及移動(dòng)專網(wǎng)進(jìn)行通信?，F(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的通信采用DTU組網(wǎng)，服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)采用移動(dòng)專網(wǎng)，建網(wǎng)費(fèi)用由中國(guó)移動(dòng)承擔(dān)。這樣系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)路燈遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及節(jié)能的需要，但僅靠現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)少量的傳感器對(duì)亮燈率進(jìn)行精確及時(shí)的反饋，還存在明顯的不足。通過(guò)人工巡燈，再輔以國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)巡燈，能對(duì)路燈亮燈率精確反饋方面的不足進(jìn)行很大的改善，使系統(tǒng)亮燈率達(dá)到96%以上，在既降低成本又達(dá)到較高亮燈率方面算是一種有益的嘗試。

1 具體方案的設(shè)計(jì)[3-4]

1.1 確定路燈的控制要求

通過(guò)走訪當(dāng)?shù)芈窡艄芾聿块T，確定路燈控制系統(tǒng)的具體控制要求。

（1）每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制柜能自動(dòng)或手動(dòng)控制6路路燈的開關(guān)。

（2）路燈監(jiān)控系統(tǒng)能按時(shí)段以不同的預(yù)設(shè)報(bào)警電壓、電流上下限報(bào)警值，其預(yù)設(shè)值要求可修改、可保存，不同時(shí)段能調(diào)用不同的報(bào)警電壓、電流上下限值。

（3）要求路燈控制系統(tǒng)既能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手、自動(dòng)控制；也能現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制，并且還能由現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制后自動(dòng)切換到時(shí)段控制，一方面便于維修人員現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，另一方面能避免因維修人員的馬虎而使系統(tǒng)運(yùn)行異常。

（4）在遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦中各站點(diǎn)的路燈電壓、電流數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)路燈的工作狀態(tài)，要能實(shí)時(shí)查看。

（5）有路燈站點(diǎn)地圖及站點(diǎn)導(dǎo)航。

（6）能自動(dòng)提供故障自診斷及報(bào)警。

（7）各站點(diǎn)路燈電壓、電流值能24小時(shí)自動(dòng)保存，查閱時(shí)要能查閱一年的數(shù)據(jù)。

1.2 方案的橫向比較

對(duì)國(guó)內(nèi)路燈控制系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒，在《城市路燈無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)》《基于GPRS的路燈監(jiān)控系統(tǒng)》《基于無(wú)線通信的城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)》《智能路燈控制系統(tǒng)》《城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)》《城市道路照明系統(tǒng)》等項(xiàng)目的論文中借鑒其先進(jìn)的算法和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以完善本控制方案。

2 方案的具體實(shí)施

2.1 確定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)商與通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通過(guò)與DTU及組態(tài)軟件的技術(shù)支持人員溝通，以及筆者的工程實(shí)踐，本項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)通信部分采用中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)制式GPRS DTU和中國(guó)移動(dòng)的移動(dòng)專網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)通信的無(wú)線及有線部分都是在中國(guó)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行，其通信效果與域名解析、電信固定IP、聯(lián)通固定IP相比，移動(dòng)專網(wǎng)的通信效果最好。本次系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

中心監(jiān)控管理子系統(tǒng)由上位機(jī)組態(tài)軟件和服務(wù)器電腦組成；數(shù)據(jù)傳輸部分由GPRS DTU和中國(guó)移動(dòng)專網(wǎng)組成；前端測(cè)控子系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)控制柜中以可編程控制器為主的控制系統(tǒng)組成。

2.2 根據(jù)路燈系統(tǒng)的控制要求確定如下控制功能

（1）按時(shí)段控制路燈開關(guān)

即使用者可以通過(guò)上位機(jī)電腦對(duì)路燈進(jìn)行管理，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，分多個(gè)時(shí)段按需設(shè)置路燈亮滅時(shí)間、及亮燈路數(shù)。比如：交通高峰期（晚上20:00—22:00），交通正常期（晚上22: 00—01:00）和交通低谷（凌晨01:00—天亮），用戶可以根據(jù)交通狀況設(shè)置多個(gè)時(shí)間段，在不同的時(shí)間段設(shè)置不同的控制方案，以實(shí)現(xiàn)既節(jié)約電能又保證足夠光照度的目的。

本系統(tǒng)的時(shí)段控制采用了經(jīng)緯度算法，但是單純考慮日出日落時(shí)間，對(duì)于一個(gè)成熟的控制系統(tǒng)而言還是不夠的，還要考慮經(jīng)緯度算法在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到的不同問(wèn)題，以及不同人的光感綜合設(shè)置可調(diào)的開關(guān)燈時(shí)間。比如，即使經(jīng)緯度相同，但是各地還存在不同的地形和日光遮擋等因素，因此經(jīng)緯度算法的運(yùn)算結(jié)果除了按當(dāng)?shù)貙?shí)際情況加以修正，還應(yīng)具有手動(dòng)調(diào)整的能力，這樣才能適應(yīng)市民的實(shí)際需要，比如熄燈時(shí)間比實(shí)際日出時(shí)間延遲，開燈時(shí)間比實(shí)際日落時(shí)間提前，這樣才能體現(xiàn)出照明服務(wù)于人的真正意義，依據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行路燈管理，方便市民的出行。

（2）自動(dòng)提供故障自診斷、適度的故障自修復(fù)及報(bào)警

系統(tǒng)能提供站點(diǎn)時(shí)間異常的報(bào)警提示、站點(diǎn)斷電報(bào)警及電壓、電流上下限報(bào)警、站點(diǎn)離線報(bào)警。

其中站點(diǎn)時(shí)間異常時(shí)先自動(dòng)校時(shí)，校時(shí)失敗時(shí)再報(bào)警，可以減少不必要的報(bào)警數(shù)量。

由于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控效果受網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量影響，所以對(duì)于各站點(diǎn)的通信狀態(tài)必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本系統(tǒng)對(duì)不能通訊的站點(diǎn)提供離線報(bào)警，以保證網(wǎng)絡(luò)通信故障能及時(shí)排除。

（3）改進(jìn)的校時(shí)功能

系統(tǒng)在校時(shí)方面，采用改進(jìn)的分批次自動(dòng)校時(shí)的功能，各站點(diǎn)按時(shí)間分批進(jìn)行校時(shí)，可以減少同一時(shí)刻通信的數(shù)量，避免網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)擁堵，避免出現(xiàn)過(guò)大的通信延遲，確保網(wǎng)絡(luò)校時(shí)的精確性。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)控制器內(nèi)還對(duì)校時(shí)結(jié)果進(jìn)行了校驗(yàn)，時(shí)間數(shù)據(jù)下載與否與現(xiàn)場(chǎng)控制器校時(shí)成功與否，都分步進(jìn)行了校驗(yàn)，以確保校時(shí)的成功。

（4）路燈電壓、電流按不同時(shí)段設(shè)置不同的報(bào)警上下限值

控制系統(tǒng)可以對(duì)單個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)設(shè)置不同時(shí)段、不同相上的電壓、電流上下限保護(hù)值，并借助系統(tǒng)提供的超限報(bào)警提示，判斷各站點(diǎn)的工作是否正常。此參數(shù)軟件重新啟動(dòng)、電腦關(guān)機(jī)后不會(huì)消失，并且在報(bào)警提示中提供實(shí)際電壓、電流檢測(cè)值和本時(shí)段的上下限預(yù)設(shè)保護(hù)值，方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，便于進(jìn)一步分析問(wèn)題。

（5）系統(tǒng)既能網(wǎng)絡(luò)手自動(dòng)控制，也能現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制，系統(tǒng)脫離網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制柜也能在短期內(nèi)提供正常的服務(wù)

根據(jù)特殊天氣及維修等特殊需要，我們可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)全夜燈和半夜燈的切換控制，其中半夜燈控制還可以自由的對(duì)任意現(xiàn)場(chǎng)路燈分組控制。為滿足維修需要，白天維修時(shí)現(xiàn)場(chǎng)可以手動(dòng)切換至全夜燈控制，之后即使忘記手動(dòng)關(guān)閉路燈，系統(tǒng)仍然可以自動(dòng)轉(zhuǎn)入時(shí)段控制。

（6）站點(diǎn)數(shù)據(jù)按輕重緩急分類顯示

所有的監(jiān)控系統(tǒng)都存在一個(gè)問(wèn)題，就是系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)量較大時(shí)，一定要按輕重緩急對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，否則主要數(shù)據(jù)如果不正常，會(huì)大大降低系統(tǒng)的整體控制效果，所以主要數(shù)據(jù)是否正常，一定要清晰的顯示出來(lái)，因此我們將站點(diǎn)的時(shí)段、電壓、電流、時(shí)間等關(guān)鍵信息，詳細(xì)的在單站點(diǎn)窗口中提供給使用者，并通過(guò)各種顏色的彩燈將站點(diǎn)工作狀態(tài)及時(shí)在左側(cè)導(dǎo)航欄中顯示出來(lái)，包括紅色燈表示故障、灰色等表示停電、黃色等表示正常照明、綠色燈表示熄燈時(shí)無(wú)故障，出現(xiàn)故障時(shí)下方報(bào)警窗口也同時(shí)提供簡(jiǎn)要詳明的報(bào)警提示。

（7）站點(diǎn)地圖及站點(diǎn)導(dǎo)航

本系統(tǒng)運(yùn)用百度地圖API，能提供較直觀的站點(diǎn)地圖，便于值班人員查找故障站點(diǎn)。

站點(diǎn)導(dǎo)航方面，還提供了便捷的站點(diǎn)設(shè)置及查看方法，通過(guò)點(diǎn)擊左側(cè)導(dǎo)航欄內(nèi)的站號(hào)就可以直接進(jìn)行站點(diǎn)查看和設(shè)置。

（8）用戶權(quán)限管理

為使路燈控制系統(tǒng)正常的工作，用戶權(quán)限管理尤為重要，本系統(tǒng)對(duì)于無(wú)權(quán)限的用戶只提供瀏覽權(quán)限，系統(tǒng)設(shè)置時(shí)必須輸入指定的用戶名及密碼，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的專人管理、專人負(fù)責(zé)。并且還可以對(duì)于用戶的登錄時(shí)間、操作進(jìn)行記錄。

（9）站點(diǎn)工作電壓、電流值的自動(dòng)保存與查閱

可以通過(guò)監(jiān)控電腦提供工作歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)查找問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

2.3 根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)總體硬件配置

在控制系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)之前，先要確定控制系統(tǒng)的硬件配置。首先少量設(shè)備的開發(fā)，從開發(fā)周期、工作穩(wěn)定性與后續(xù)的擴(kuò)展性、便于維護(hù)、成本等角度綜合衡量，PLC為首選方案。接下來(lái)國(guó)外品牌PLC與國(guó)內(nèi)品牌相比較，國(guó)內(nèi)品牌在功能和穩(wěn)定性上已有長(zhǎng)足進(jìn)步，已能勝任此類控制任務(wù)。

隨后，PLC的選型也以系統(tǒng)需求為依據(jù)，確定輸入輸出點(diǎn)數(shù)。這里選用海為經(jīng)濟(jì)型PLC，其輸入輸出各8點(diǎn)，通信口有2個(gè)，符合系統(tǒng)現(xiàn)有的輸入、輸出、通信及留有余量的要求，且維護(hù)方便。

2.4 路燈控制系統(tǒng)電氣原理圖

見圖2控制系統(tǒng)電氣原理圖。

圖2 控制系統(tǒng)電氣原理圖

2.5 程序流程設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)可編程序控制器程序流程圖，見圖3。

圖3 可編程控制器程序流程圖

可編程控制器在前端測(cè)控子系統(tǒng)即現(xiàn)場(chǎng)路燈控制柜中，其程序是依流程圖中的流程對(duì)本站點(diǎn)路燈進(jìn)行具體的控制，并實(shí)時(shí)地采集主電路電流、電壓數(shù)據(jù)，將站點(diǎn)的工作數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)傳輸至中心控制管理子系統(tǒng)。

（2）設(shè)計(jì)中心控制管理子系統(tǒng)流程圖（見圖4）。

圖4 中心監(jiān)控管理子系統(tǒng)程序流程圖

中心監(jiān)控管理子系統(tǒng)，主要由中心管理主機(jī)相關(guān)軟硬件組成，系統(tǒng)將依圖4流程圖實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)地圖、路燈各站點(diǎn)集中控制、報(bào)警查詢、電量記錄查詢、報(bào)表打印和用戶管理等功能。

2.6 自動(dòng)化控制編程

（1）編制PLC程序

依據(jù)用戶的控制要求及系統(tǒng)最終確定的流程圖編制PLC程序。

（2）服務(wù)器上位組態(tài)軟件（見圖5）。

居于中間的窗口為地圖窗口，左側(cè)為站點(diǎn)導(dǎo)航、上方為頂部導(dǎo)航欄、下方為報(bào)警信息窗口。

圖5 上位組態(tài)監(jiān)控軟件首頁(yè)

1）開關(guān)燈時(shí)間的經(jīng)緯度算法及其改進(jìn)。

下面是本系統(tǒng)中采用的經(jīng)緯度算法[5-6]。

已知：日出日落時(shí)太陽(yáng)的位置h＝-0.833°～-6°，要計(jì)算當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?，?jīng)度Long，緯度Glat,時(shí)區(qū)Zone，UTo為上次計(jì)算的日出日落時(shí)間，第一次計(jì)算時(shí)UTo＝180°。

①先計(jì)算出從格林威治時(shí)間公元2000年1月1日到計(jì)算日天數(shù)days；

②計(jì)算從格林威治時(shí)間公元2000年1月1日到計(jì)算日的世紀(jì)數(shù)t，則

t＝（days+UTo／360）／36525；

③計(jì)算太陽(yáng)的平黃徑：L=280.460+36000.770t；

④計(jì)算太陽(yáng)的平近點(diǎn)角G＝357.528+35999.050t；

⑤計(jì)算太陽(yáng)的黃道經(jīng)度λ＝L+1.915×sinG+0.020 ×sin(2G)；

⑥計(jì)算地球的傾角ε＝23.4393-0.0130t；

⑦計(jì)算太陽(yáng)的偏差δ＝arcsin(sinε×sinλ)；

⑧計(jì)算格林威治時(shí)間的太陽(yáng)時(shí)間角GHA：

GHA=UTo-180-1.915×sinG-0.020×sin(2G) +2.466×sin(2λ)-0.053×sin(4λ)；

⑨計(jì)算修正值e：e=arcos{[sinh-sin(Glat)sin(δ)] /cos(Glat)cos(δ)}；

⑩計(jì)算新的日出日落時(shí)間UT＝UTO-（GHA+Long± e）；

其中“+”表示計(jì)算日出時(shí)間，“-”表示計(jì)算日落時(shí)間。

本系統(tǒng)通過(guò)上述算法，初步繪制本地開關(guān)燈曲線，再將本地歷年的黎明、黃昏的觀測(cè)時(shí)間描點(diǎn)，采用曲線擬合法再次對(duì)經(jīng)緯度算法進(jìn)行修正，并將最終計(jì)算值按不同的日期存入配方庫(kù)，然后將當(dāng)前日期與配方的日期進(jìn)行比較，自動(dòng)調(diào)用當(dāng)日的路燈開關(guān)燈時(shí)間配方，并且配方中的數(shù)據(jù)還可以根據(jù)不同的照明需要手動(dòng)調(diào)整，這樣就避免了經(jīng)緯度算法在實(shí)際控制中因不能調(diào)整，而無(wú)法使用的問(wèn)題。

2）監(jiān)控軟件用戶管理窗口，對(duì)用戶操作權(quán)限進(jìn)行管理。

3）工作記錄窗口對(duì)各街道站點(diǎn)的路燈工作數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

4）事件記錄窗口，對(duì)各用戶登陸后的操作進(jìn)行記錄與查詢。

2.7 程序細(xì)節(jié)調(diào)整

（1）對(duì)通訊速度進(jìn)行優(yōu)化，合理減少上位機(jī)與PLC通訊的點(diǎn)數(shù)，減少通信數(shù)據(jù)打包數(shù)量，從而提高整體通信效率。

（2）對(duì)程序進(jìn)行多方面測(cè)試，問(wèn)題也從多方面進(jìn)行匯總。從路燈監(jiān)控人員到現(xiàn)場(chǎng)維修人員，再到群眾反饋，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題逐條修改。

3 最終研究成果。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)路燈控制柜一個(gè)（見圖6）

圖6 路燈現(xiàn)場(chǎng)控制柜實(shí)物圖

3.2 節(jié)能效果

在采用本系統(tǒng)之前路燈使用高壓鈉燈具，現(xiàn)在已用高亮LED燈替換，在保證合格光照度的前提下，每年每燈節(jié)電約260～500kWh，節(jié)能效果十分明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)調(diào)整和完善，本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比較，解決的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）路燈開關(guān)燈時(shí)間可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)人性化調(diào)節(jié)。

（2）適度的故障自修復(fù)及報(bào)警。

站點(diǎn)時(shí)間異常時(shí)首先自動(dòng)嘗試對(duì)站點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行校時(shí)，再次出現(xiàn)故障時(shí)再做報(bào)警處理，這樣可以減少不必要的報(bào)警數(shù)量，提高管理者的管理效率。

（3）站點(diǎn)時(shí)間自動(dòng)校時(shí)功能，可以自動(dòng)避免路燈開關(guān)燈時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間不一致的老問(wèn)題。

用戶反饋系統(tǒng)達(dá)到了路燈日常管理的各項(xiàng)要求，運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)控效果良好。

［1］陳納新.城市路燈無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)探討[J].南方冶金學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，24（4）：53-56.

［2］王成福，唐曉強(qiáng).基于GPRS的路燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 2008，29（190）：18-21.

［3］宋成艷，李揚(yáng)，梅運(yùn)華.基于無(wú)線通信的城市路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007，23（1-2）：19-20.

［4］賀一鳴，王崇貴，劉進(jìn)宇.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)[J]，2010，33（1）：207-210.

［5］景春國(guó)，舒冬梅，顧德英.城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)中日出日落時(shí)間算法的實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2003（5）：84-86.

［6］章君達(dá)，陸覺(jué)民，向群.城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能控制方法的實(shí)現(xiàn)[J].能源工程，2011（4）：54-56.

（責(zé)任編輯：龍海波）

Design of remote street lamp monitoring system

XU Dong-Hui

（Department of Mechanical and Electrical Engineering，Liaoning Geology Engineering Vocational College, Dandong 118008,China）

In order to improve the asynchronous lamp switching of adjacent lamps and realize the alarm function，the control mode，algorithm and results of practical control system of street lamps were studied.By revising the latitude algorithm and adding manual operation function，the times of sunrise and sunset were precisely obtained.Meanwhile，by reducing concurrent communication number，the timing of each street lamp station was conducted by time and batch，by which reducing communication delay and improving the precision of network timing.The checking procedures were increased so as to secure the data accuracy.The practical application results showed that the functions of the street lamp monitoring system meet the actual needs.

network control；DTU；street lamp management

TN915.853

A

1673-4939（2017）02-0113-07

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.02.08

2016-11-10

徐東輝（1975-），男，遼寧丹東人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。