城市道路照明的智能控制系統(tǒng)應(yīng)用

張俊梅

摘要：針對城市道路照明，在簡述照明控制現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對城市路燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用與未來發(fā)展進行深入分析，旨在為系統(tǒng)實際應(yīng)用和充分發(fā)揮應(yīng)有作用效果提供可靠參考借鑒。

關(guān)鍵詞：城市路燈;照明控制;智能控制

引言：國家對城市化進程的重視，一定程度上刺激城市的發(fā)展，有些照明系統(tǒng)的技術(shù)在不斷創(chuàng)新，也重視起監(jiān)督管理工作。但是，在實際的運用過程中，仍然有問題的出現(xiàn)，沒有進行合理的規(guī)劃，容易受到天氣和季節(jié)的影響，造成路燈建設(shè)的緩慢，人為造成的影響，線路出現(xiàn)問題等故障，都會嚴重影響照明的使用。而且現(xiàn)在人們生活質(zhì)量的提高，對路燈照明的需求越來越高。路燈的數(shù)量越來越多，資金的使用也會隨之增多，維修人員增多，成本不斷增加。因此，使用單燈控制系統(tǒng)幫助進行分析，在進行維修的過程中會更加的方便，幫助照明系統(tǒng)的有效使用。

1道路照明智能控制系統(tǒng)應(yīng)用的意義

1.1簡化工作流程

對于智能化照明控制系統(tǒng)來說，其關(guān)鍵點便在于主站和子站的問題，所以需要在主站以及子站的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對于照明路燈的整體控制。其實現(xiàn)的原理主要是指在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上將分站中所采集到的各項數(shù)據(jù)有效集合起來，接下來便可以將其反饋至主站當中，這在極大程度上實現(xiàn)了對于原有工作流程的簡化，在提高智能化照明系統(tǒng)工作效率的同時為后續(xù)工作人員開展對于路燈的維修工作創(chuàng)造了良好的條件。

1.2提升監(jiān)控效率高

路燈在日常應(yīng)用的過程中離不開人工維修以及監(jiān)管工作，而智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠高效達到遠程監(jiān)管的效果。這種智能化路燈設(shè)計能夠幫助相關(guān)工作人員實時動態(tài)地對路燈故障情況進行監(jiān)控。這樣一來，維修人員便能夠第一時間明確路燈故障的實際情況并針對性地采取相應(yīng)的解決措施，與此同時，靈活應(yīng)用智能監(jiān)管系統(tǒng)可以高效減少對于人力的大量投入，對于提高維修人員的維修工作的質(zhì)量和效率有著重要意義。基于此，工作人員應(yīng)當強化開展對于照明監(jiān)控軟件的設(shè)計，其具體功能包括以下幾部分內(nèi)容。該軟件包括登錄權(quán)限分級功能，在應(yīng)用手動控制模式的過程中，可以采用單獨對每個路燈的開關(guān)進行控制的方式，也能夠使用一鍵對群控路燈進行控制。在應(yīng)用自動控制模式的過程中，可以結(jié)合當?shù)貙嶋H情況在夜晚對路燈進行自動開啟和關(guān)閉。

1.3提高節(jié)能效果

道路照明智能控制系統(tǒng)的合理應(yīng)用能夠提升道路照明的節(jié)能效果。對于城市社區(qū)來說，在深夜的時候，其在部分時間沒有較高的照明要求，若是持續(xù)點亮路燈，便會導(dǎo)致大量電能資源被不必要的消耗。但若是采用智能控制系統(tǒng)便能夠根據(jù)居民日常的實際照明需求對照明情況進行合理控制，這樣一來便能夠減少不必要的能源消耗情況，并增加道路照明系統(tǒng)的使用年限。

2城市路燈照明控制現(xiàn)狀

在過去的照明控制中，主要是對光的強度與分布實施控制，以實現(xiàn)節(jié)能和舒適等基本目標。對于照明控制的方法，截至目前共經(jīng)歷以下四個階段：第一階段為分組控制（回路控制），這是現(xiàn)在應(yīng)用最多的方法，采用線束的方式，使多個燈具處于同一回路，或處于不同的回路來控制，比如通過石英鐘實現(xiàn)半夜燈的隔盞亮;第二階段為區(qū)域控制，它的特點是按需供給，適用于大型公共區(qū)域，如停車、教室以及賓館，在分組控制回路中采用不同的傳感開關(guān)，當使用率相對較低時，對某些回路進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)節(jié)能的目標;第三階段為集中控制，目前我國部分地區(qū)的隧道與路燈控制都實現(xiàn)了集中控制，其最大的特點在于引入了數(shù)字通訊系統(tǒng)，比如PLC電力載波;第四階段為智能控制，如時下比較主流的智能家居和樓宇等，都屬于智能控制，其主要特點在于以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，比如NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、藍牙等。

路燈控制在控制領(lǐng)域?qū)儆谌率挛?，控制系統(tǒng)功能方面的需求正處不斷挖掘狀態(tài)，現(xiàn)在主要集中在節(jié)能和便捷兩個方面。現(xiàn)階段已達成以下共識：①對于路燈控制，借助單燈、全體及分組等措施實現(xiàn)路燈遠程開啟與關(guān)閉和調(diào)光的有效控制;②對于情景控制，對路燈的實際工作情景進行自定義設(shè)置，并制定有效的控制策略，以達到無人值守目標;③在數(shù)據(jù)采集方面，對所有路燈實際工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時采集，然后上傳到服務(wù)器當中;④在路燈管理方面，對所有和路燈有關(guān)的反饋數(shù)據(jù)進行集中統(tǒng)計與分析，然后根據(jù)分析結(jié)果形成維護報警及相應(yīng)的數(shù)據(jù)報告，供維護人員隨時使用;⑤借助GIS系統(tǒng)，對路燈與其附屬設(shè)備進行定時定位，以保證可操作性。除此之外，在和大量的客戶相接觸以后，很多客戶都會提出更高的要求，比如對配電箱的控制。

3路燈智能控制系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1系統(tǒng)設(shè)計

3.1.1照明系統(tǒng)

城市道路照明智能控制實際上就是把相互的路燈采用控制器，匯集至接入層，與集中控制器相連;然后通過網(wǎng)絡(luò)匯入到主干網(wǎng)中，將實時信息傳輸至管理中線?？刂浦行臋C房對服務(wù)器進行部署，采用軟件系統(tǒng)對所有相接的路燈進行管理，包括開啟關(guān)閉、調(diào)光調(diào)色、故障診斷和能耗分析，同時對移動終端施以靈活的管理控制。

3.1.2LED模組

LED模組共有兩種規(guī)格，其中，第一種是與CSA標準相符合的模組，可達到標準市場提出的要求，具有良好的互換性;第二種是與CQC標準相符合的模組，即光引擎模組，具有很高的效率，可滿足不同特殊場合提出的要求。

3.1.3系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

城市道路照明的智能控制系統(tǒng)主要由四部分組成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層。系統(tǒng)的照明控制以PLC為主;在此基礎(chǔ)上按照燈桿的位置，對不同的智能感知設(shè)備予以融合，包括安防設(shè)備、多媒體顯示設(shè)備、城市環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、RFID設(shè)備、應(yīng)急廣播設(shè)備。以此為智能燈網(wǎng)的形成提供良好管理服務(wù)。

3.1.4軟件開發(fā)

對于智能控制系統(tǒng)，其軟件部分即為控制平臺界面，在整個系統(tǒng)中保持統(tǒng)一，可對平臺上的每個功能模塊進行管理與查詢，包括充電樁、安防信息與信息的顯示及發(fā)布系統(tǒng);具有很高的開放度，均可采用API接口與其它系統(tǒng)平臺之間實現(xiàn)融合，表現(xiàn)出極好的適應(yīng)能力。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的路燈智能控制系統(tǒng)，能使路燈照明真正實現(xiàn)智能化。此外，建立一個支持擴展且開放的整體構(gòu)架，和其它系統(tǒng)和管理平臺之間進行互通互聯(lián)，能進一步推動智慧城市建設(shè)與發(fā)展。

3.2系統(tǒng)構(gòu)成

對路燈控制系統(tǒng)進行分類，分為集散式和集中式。集散式的控制系統(tǒng)是利用集中管理的形式，進行分散得控制，而集中式有明顯的不同，在控制方面只能進行某一回路的控制，存在單一的特征。單燈的控制系統(tǒng)是在集中式的系統(tǒng)上進行創(chuàng)新，可以突破空間的限制，對于光的包容性增加，通過對單個路燈的管理，可以隨時進行調(diào)整工作，借助在外部設(shè)立的傳感器，發(fā)揮智能的功效，幫助路燈的使用和管理。可以將有關(guān)路燈的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行整合，設(shè)立賬號進行管理。最后將賬號根據(jù)地區(qū)進行分配，這樣工作的管理就會更加的有序。單燈的控制系統(tǒng)可以借助網(wǎng)絡(luò)的形式，進行信息的傳播，也可以在沒有任何設(shè)施的輔助作用下，進行信息的中轉(zhuǎn)，減少勞動力的使用。

4路燈智能控制的發(fā)展方向

通過以上分析可知，分組控制已無法滿足現(xiàn)階段城市建設(shè)與發(fā)展要求?？偩€制盡管有很高的控制精度，但因安全過于復(fù)雜袁需要很高的維護成本，所以無法滿足大規(guī)模應(yīng)用要求;以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，因信號穩(wěn)定性有很大局限性，所以需要通信技術(shù)發(fā)展到一定程度以后才能真正用于工程實際。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的單燈照明控制，不僅安裝十分簡單，而且能保證信號傳輸可靠性，所以是現(xiàn)階段城市建設(shè)最適宜的控制方式。

傳統(tǒng)的分組控制模式已經(jīng)不能夠滿足智慧城市發(fā)展的需求;總線制的路燈控制模式雖然控制精度較高，但由于其安裝復(fù)雜、維護成本高，不適用于大規(guī)模應(yīng)用;基于無線WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的路燈控制系統(tǒng)由于信號穩(wěn)定性的局限性，只能在通信技術(shù)進一步拓展后方能推廣到工程應(yīng)用中;基于電力線通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制系統(tǒng)安裝簡單，在保障了信號傳輸及解碼技術(shù)的可靠性后，較適用于當前和未來智慧城市照明工程應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)照明控制系統(tǒng)燈具的亮度及色溫調(diào)節(jié)控制從某路段精細到某盞燈，實現(xiàn)路燈的精準定位、狀態(tài)檢測與控制，確保在不降低城市道路照明設(shè)計標準、不影響設(shè)備光源正常使用的前提下，根據(jù)不同時間、地點、應(yīng)用場合，提供最合適的照明照度，實現(xiàn)“按需照明”才是未來城市道路照明控制的發(fā)展方向。道路照明的光照度及多色溫智能調(diào)節(jié)首先需要加強傳感器的研發(fā)配套，屆時不僅僅是普通的光照度傳感儀、溫濕度檢測儀、霧霾檢測儀、實時監(jiān)測通行車流量的雷達傳感器、超聲波傳感器、雨水傳感器等，都會進入未來的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中，這些傳感器的信號傳輸都將匯集到道路照明控制終端上，實現(xiàn)不同路段每一個燈具實時的光亮度、多色溫調(diào)節(jié)的城市照明智慧控制平臺。

5智能照明單燈控制的應(yīng)用

在社會的發(fā)展促進下，路燈的使用越來越多，不僅城市中路燈的使用，在農(nóng)村也有路燈的建設(shè)。因此，應(yīng)該努力加強路燈的使用，幫助其質(zhì)量的增強，將單燈控制系統(tǒng)運用到路燈的建設(shè)中，可以對路燈進行實時的檢測，發(fā)現(xiàn)路燈存在的問題，另外，這種技術(shù)的使用可以對路燈進行單獨的管理，這樣在維修的過程中，就會更加的迅速，由于路燈的分散性，管理起來是非常困難的，利用智能化的手段，可以對數(shù)據(jù)進行管理，通過數(shù)據(jù)的改變，解決問題，從整體上促進路燈的建設(shè)，在進行路燈建設(shè)的前期，應(yīng)該制定相關(guān)的預(yù)測方案，對各方面進行全面的探析，預(yù)防突發(fā)事件的來臨，為智能的照明提供新動力。智慧城市的建造離不開智能照明的使用，運用智能化的手段促進照明的先進行，能顧節(jié)約資源，減少相關(guān)員工的工作壓力，提高照明系統(tǒng)的使用效率，而且能夠?qū)Νh(huán)境的破壞減少，促進生態(tài)環(huán)境的平衡。

結(jié)束語：綜上所述，采用路燈智能控制系統(tǒng)可以對于城市路燈照明予以有效監(jiān)管，還能幫助市民及時獲取相關(guān)信息，為用戶在這一項目基礎(chǔ)上進行其它服務(wù)開發(fā)和集成提供支持。路燈控制系統(tǒng)的使用可以幫助照明，但是連接性比較強，一條線路有問題，那么連接的燈都會受到影響，而且在使用照明較少的情況時，無法進行燈的關(guān)閉工作，而且維修工作也會非常的困難，對各能源的使用較多。使用單控系統(tǒng)，單獨控制路燈，可以在人們對其需求較少的情況下，將幾盞等進行熄滅的工作，既可以滿足人們的照明需求，也可以節(jié)約資源，幫助照明事業(yè)的發(fā)展。

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