隨著內地城市和經濟的快速成長,城市照明交通安全和燈飾美工工程也越來越遭到普遍重視,同時為了契合浪費型、可繼續性成長社會的規范,發生了對路燈、燈飾工程監管改造的需求。傳統路燈的照明和維護存在糜費大,路燈運用壽命短,遠程操控、巡查不能監控,人任務業量大,毛病維修反響效率低,統計查詢功用弱等景象。關于“全夜燈”照明構成的糜費和“半夜全滅或半滅燈”帶來的交通安全疑問,都是能夠完成智能維護的。故如何議決智能控制系統對路燈舉行迷信和智能的監管,采用何種通訊網絡技術和智能控制器,運用何種路燈控制方式都是值得重視和揣摩的。本文從智能控制型路燈完成的根本原理和優勢著手,剖析了它應具有的普通功用:遙控、遙測、遙信、遙監、遙視、自動反應、自動報警、統計、查詢和打印,同時議決通訊網絡技術和控制方式說明了智能路燈控制系統的設計和使用。
1 智能控制型路燈完成根本實際和優勢
智能控制型路燈是運用先進的通訊手腕,計算機網絡技術、自動控制技術、新型傳感技術與自動檢測技術等構成的無線監控系統,高速精確地對路途照明、城市燈飾工程、廣場照明、橋梁和隧道照明等系統舉行智能監控,完成對遠程路燈和電源施行遙控、遙測、搖監、遙視、搖信等功用,便于明白路燈運轉情況以及它的維修和保養,能提高路燈運轉質量和效率,為動力浪費和發明浪費型社會打下根本。路燈智能控制系一致般由控制中心主站、各點測控分站、通訊系統三大局部組成。主站首要由計算機和網絡構成,擔任維護、控制整個系統的運轉,其兼容性和容量大小可靈敏配置;通訊普通采用無線或無線與有線相結合的方式,當前無線技術有GSM 短信息網、GPRS數傳電臺、CDPD公共無線數據網,或使用單片機完成路燈控制器的TCP/IP協議(完成自己數據的高速傳輸和及時控制)等技術;而各分站點議決裝置單片機或新技術配備(如LONWORKS技術)構成其控制器,從而抵達與主站通訊、接受命令、執行開關、控制電壓、控制時間、反應數據信息等功用。智能控制型路燈完成流程能夠是多種多樣,但無外乎都是:主站計算機控制中心+適宜的通訊手腕或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統的方式,其普通完成原理如圖1所示。隨著科技和信息產業的成長,圖中任一個環節完成起來都能夠采用其他方式或辦法,在此不贅述。
針對傳統路燈運用缺陷,采用智能控制型路燈的優勢如下:
(1)浪費電力資源和維護路燈。降低了“全夜燈”、“后夜燈”、電燈在后半夜的高電壓形態下任務的情況,這樣不只浪費了電能資源,并且還維護了電燈,延伸了其運用壽命。
(2)可施行遠程監控和維護。智能控制路燈系統的采用將可對所有路燈舉行及時、全程全天候地監控和維護,集中控制、監視和檢驗,大大降低了后期人力、物力、財力的投入,同時提高了巡查配備和路燈時的任務效率。
(3)及時反響和采取恰當辦法保證低毛病率。由于能及時對分站配備和路燈舉行遠程遙控、遙測和搖視,同時它們也可以自己議決報警系統將數據反應給主站系統,這樣能及時發覺毛病和疑問,并聯絡工人點對點地舉行維修,防止逐站逐點巡查和發覺疑問、反響緩慢的情況。
(4)智能化、信息化、數據化水平高。由于主站和分站大量采用計算機和網絡技術,路燈的全體控制智能化、信息化水平相當高,且從分站搜集、反應給主站的數據量也較大,這為智能系統開發決策和優化、維修和維護提供了根本。
2 智能控制型路燈完成根本功用
2.1 遠程遙控功用
采用智能控制系統的路燈開關、亮度調理、時間控制等方式都能完成遠程遙控,抵達時控方式、光控方式、壓控方式、聲控方式、旁路方式的目標。下載開關燈時間表到分站控制器,依據經緯度、時節、節假日及不一樣的天氣情況舉行的“時控”,可完成路燈全夜燈和半夜燈自動定時控制,維護人員可針對詳細的情況對某一個或多個終端隨時舉行開關控制(分組、分區、全市開關等方式);還可依據時節和天氣的改動舉行的“光控”和“壓控”,議決分站集中控制器調理特殊天氣和時段條件下的電壓,從而完成路燈的光照強度的改動,抵達“光控”的目標,這樣不只浪費電能,并且也維護了路燈,延伸了它們的運用壽命;還可依據路燈上的傳感器感應公路上行車和行人的聲響、速度,將這些信息反應給分站控制中心,由分站智能控制器決議能不能翻開燈,以及翻開燈的數目和光照強度。上述設計遙控方式,可依據詳細情況酌情思索選用。
2.2 遙測、遙信功用
議決分站集中控制器對區域內路燈數據(照及時電壓、電流、接觸器形態、有功功率、無功功率、功率因數、用電量等)的檢測和采集,再由無線或有限通訊手腕,將數據反應給主站控制中心,進而剖析各區域內每盞路燈的任務情況,明白它們的實踐運用功率,開關次數、照顧強度、亮燈率、浪費電能資源等方面。
2.3 遙監、遙視功用
關于現場檢測的數據和信息,議決網絡傳輸給控制中心,可由控制中心的計算機LCD舉行圖文顯示,如配上GIS和GPS的有關硬件和軟件,則可對這些數據和信息,舉行及時監視和維護,真實意義上表現出維護無人化、系統服務高效化、反響維護高速化的特征。
2.4 自動檢測、反應、報警功用
議決中心控制主站對分站集中控制器的命令,集中控制中心對區域內各路燈舉行及時監控和巡查,假設發覺異常情況,如在不該亮燈和熄燈的時分發作“時控”失靈毛病、電流和電壓超越上下限構成“光控”失靈、尚有招致電燈不能正常任務的其他配備和控制器毛病等,就將這些數據議決通訊手腕反應給中心控制主站,主站議決聲響報警來惹起留意,如有GIS天文信息系統,則能快速顯示出毛病點區域信息,再由中心職務人員或計算機、網絡自動聯絡有關維修人員,這樣不只大大提高檢測、巡查任務的效率,降低了人員任務強度,并且提高了整個路燈系統的反響機制和處置突發事情的才干。
2.5 統計、查詢和打印功用
智能控制系統中心能對采集反應的及時數據和信息舉行存儲、統計和分類,以表格、曲線、直方圖等顯示出來,可依據年、月、日統計數據舉行查詢,同時可議決本文打印出來作剖析和揣摩。還可配上有關維護軟件,對實測數據和信息舉行維護和分類,以便愈加直觀地明白全體路燈運轉情況,如每月毛病類別分類統計,某區域內路燈開關、繼續任務時間、亮燈率情況,電源點電量統計,電源過負荷毛病剖析情況,“時控和光控”條件下的電量浪費情況等。
2.6 其他功用
可依據須要,舉行衛星校時、信息存儲維護、終端配置維護等功用。
3 基于通訊網絡的智能路燈控制系統設計與使用
無論是何種智能路燈控制系統,都須要舉行遠程監測和維護,這肯定須要通訊網絡,而通訊方式有許多種,如采用電信系統網絡、Internet、或其他網絡等。其中屬Internel.功用最強悍、速度和效率最快,它能夠議決各地域的分控制器或控制柜,嵌人計算機模塊,完成它們的TCP/IP協議,從而能夠使得分控制器能夠接受主控制中心的遠程命令和維護,同時它也可以依據須要就信息數據給予中心及時的反應,這種方式是值得倡議和推行的?,F引見幾種其他通訊方式的使用。
3.1 基于GSM/GPRS的智能路燈控制系統設計與使用
智能控制型路燈的遠程通訊辦法許多,采用電信系統中的GSM(Global System for Mobile Communieation,全球挪動通訊系統)或GPRS(General Packet RadioService,通用分組無線業務)網絡來完成智能控制路燈的遠程維護和監控,使用GSM的本錢低、頻譜使用率高、系統容量大、保密性好、抗攪擾才干強、自動遨游等優點,直接把要發的信息加上目標地址發送即可;而GPRS是在GSM系統的根本上使用分組交流技術樹立的,它在兼容GSM的同時能在網絡上傳輸高速數據,使用GPRS的資源使用率高、傳輸速度快、接入時間短、隨時在線訪問查詢、支持TCP/IP協議等優點,故GPRS網絡特別適宜于頻發小數據量的及時傳輸,這正好契合智能控制路燈的遙控設計思緒。
路燈智能監控系統是一個散布式、集散型、網絡化、全開放的監控系統。監控中心對全體路燈系統控制,向分控點發出命令,對分控點的運轉形態、電流、電壓、電量等參數舉行采集,并將信息反應給監控中心,供顯示屏顯示、打印機打印及維護人員剖析處置,同時對分站內路燈舉行開/關控制,如圖2所示。
隨著計算機嵌入式技術的成長,通常能夠使用GSM和GPRS的技術模塊嵌入到現場單片機控制器中,從而完成無線遠程路燈的智能監控和維護,為交通運輸工程提供高速、在線、通明的數據通訊網絡,如圖3所示。
3.2 基于ZigBee網絡的智能路燈控制系統設計與使用
ZigBee是IEEE 802.15.4協議的代名詞。依據這個協議規則的技術是一種短距離、低功耗的無線通訊技術。其特征是近距離、低龐雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低本錢。首要適宜用于自動控制和遠程控制范圍,能夠嵌入各種配備。簡而言之,ZigBee就是一種廉價的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。它是一個由可多到65 000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺,在整個網絡范圍內,每一個ZigBee網絡數傳模塊之間能夠相互通訊,每個網絡節點間的距離可依據須要從規范的75 m無限擴展。
正是使用ZigBee網絡的特征,將其使用到智能路燈無線控制系統中,這使得在路燈維護中十分適宜運用ZigBee技術。運用ZigBee無線通訊,可完成如下功用:無線控制、信號傳遞、傳遞一些輔佐控制信號和監視信號、高速巡檢、交通燈智能維護等。
4 基于控制方式的智能路燈控制系統設計與使用
傳統的智能路燈控制普通采用:時問控制、光照控制等,這類控制普通是依據時節、氣候、時差等要素,由首要控制中心對某一區域內的交通路燈舉行開關、時間、光照強度調控的方式。這類控制方式在特殊時段對交通熄燈、降低亮燈率、降低光照強度的做法,雖然浪費了電資源,愈加經濟,但是也為交通安全增添了隱患。
許多揣摩組織發覺,路燈一開端點亮時所需電壓大于等于額外電壓,在運用固定現在僅須要較低一些的電壓任務即可;據揣摩,照亮堂度降低10%,人眼的感光度僅僅降低僅為1%;而路途在后半夜時,屬于用電低峰時期,電燈的實踐運用電壓會漸漸長高.這不只加強了路燈的亮度、構成電資源糜費,并且縮減了電燈的運用壽命。故基于上述觀念,出現了許多電壓控制的方式,即在特殊時段或依據詳細須要,議決各分控制器調控路燈的實踐運用電壓,這有效地克制了上述缺陷。
如今出現了愈加智能、愈加節能、且同時也不降低交通安全的控制方式:“隨需而控”。將無線通訊技術、微機電MEMS系統和傳感技術融合到一同的無線傳感器網絡技術,它議決裝置在路燈上的光學、聲學、電學、速度傳感器(多普勒探測器),或采用上述光學、聲學、電學、速度的探測器(監控自然條件的亮度、路途行人和行車的聲響和速度、電燈的實踐運用電壓和功率等),然后配上智能單片機或PLC控制器和無線通訊技術,完成對路燈的開關、亮度調理、電壓調理以及亮電燈率的控制。使用該智能路燈控制系統(見圖4),只需路上有人或車輛議決時路燈才點亮,且可依據行人和車輛議決的聲響、速度智能地翻開前面必須數目標路燈,同時熄滅經歷路段的路燈,在提高路燈使用率、浪費電資源的同時,又滿足了在夜間行人、車輛出行時的路途照明,確保了交通安全。
5 結 語
(1)針對當前路途照明系統中存在的疑問,剖析了智能控制型路燈完成的根本實際和其優勢:浪費電力資源和維護路燈;可施行遠程監控和維護;及時反響和采取恰當辦法保證低毛病率;智能化、信息化、數據化水平高。
(2)議決系統揣摩發覺,智能控制型路燈普通應該具有遙控、遙測、遙信、遙監、遙視、自動反應、自動報警、統計、查詢和打印的功用。
(3)從通訊網絡和控制方式的角度,剖析了智能路燈控制系統的設計,為下一步智能系統的施行和采用打下根本。
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