论城市路灯自动化监控管理系统设计范文

摘要：城市路灯照明系统随着社会经济的发展，其功能已经从单纯的照明逐渐转变为美化环境、改善形象、活跃经济。由于路灯数量众多、布置分散、运行管理困难和没有通信功能，其管理和维护相当困难。安全、先进、可靠的城市路灯自动化监控系统对提高城市品位，加强城市的服务，同时对社会效益和经济效益的提高和对路灯管理部门的节能降耗也起到了非常重要的作用。基于此，本文主要对城市路灯自动化监控管理系统设计进行分析。

关键词：城市路灯；自动化监控；管理系统设计

1系统工作原理

系统的总体设计目标是建立基于地理信息系统、借助无线通信和电力线载波通信技术，研制适合路灯控制的终端控制器，形成集中管理分散控制的管控一体化系统。系统主要功能有：按照日落日出时间曲线自动设定开关灯时间；在中央控制室能实现群组操作、单灯控制；自动巡检各个终端的工作状态；自动记录故障信息并报警。整个监控管理系统由中央控制室、路段控制器和单灯控制器组成。中央控制室主要由工控机、自动化监控软件、数传电台及其它设备组成，负责对路段控制器和单灯控制器的控制及接收到的数据进行处理，显示系统整体及局部工作情况。路段控制器接受中央控制室的巡检指令，向上汇报本路段各路灯的工作状况，向下传输中央控制室的控制指令，根据不同时段对本段路灯做出不同的控制。中央控制室通过无线数传电台将控制指令发给路段控制器；路段控制器通过数传电台接收到中央控制室的控制命令进行解码，转换成具体的各个控制动作经过SSCP300电力线载波通信模块发送到电力线上；单灯控制器用SSCP300电力线载波通信模块接收路段控制器的控制命令，通过地址判断是否为对自身的控制指令，如是则按照控制指令动作实现开关灯等操作；若监控中心需要路灯的工作状况信息，则单灯控制器采集自身的电压电流等信息，经过SSCP300电力线载波通信模块返回给路段控制器，路段控制器再经过数传电台将信息上传给中央控制室。在中央控制室内，通过自动化监控软件和电力地图，即可查看任意路灯的工作状况和故障信息，可实现路段或单灯控制；路段控制器中有时钟芯片，根据日出日落曲线即可自行控制本路段的路灯开闭，有效地节省了大量人力物力财力，加强了路灯的管理和维护。

2路灯远程系统的设计

2.1路灯监控系统的组成基于GPRS-Internet的城市路灯远程监控系统主要由两个部分组成，即监控中心的主控计算机和道路两旁路灯现场的多台远程监控终端，他们之间通过GPRS-Internet连接。监控中心主控计算机通过与In－ternet连接，可以采集到路灯的实时运行参数，并且对路灯进行远程监测、控制和管理。远程监控终端，即安装于路灯终端的设备，要求位于移动通信覆盖的区域范围内。远程监控终端接收执行来自监控中心的各个命令，如开关路灯命令、设置路灯开关时间、校对时钟命令等，该系统通过传感器能够自动检测出终端路灯设备的异常事故，并及时将信息上传给主控中心计算机。

2.2控制中心控制中心是本系统的管理核心，通过控制中心实现对路灯终端的控制。控制中心的规模可大可小，既可以使用一台计算机，也可以使用大型网络计算机群组。控制中心一般由主控机、显示设备、通信单元、供电设备和计算机网络等组成。

2.3通信网络通信网络主要负责信息的上传和下达任务：①将控制中心的指令传送给路灯终端；②将路灯的运行状况传送给控制中心。目前比较常用的通信技术有，有线通信、无线通信、电力载波等，该系统中选取GPRS通信方式，它具有随时随地实现比较高速的数据传输，不受时间地点的限制等优点。

2.4远程监控终端远程监控终端是本系统的部分，主要负责接受监控中心的各个指令并根据指令进行相应的操作。监控终端由MCU，GPRS通信模块和光敏传感器等部分组成，各部分实现不同功能。

2.5远程监控系统的主要功能路灯监控系统远程监控终端的基本功能主要包括通信、控制和事故预警。通信：与控制中心交换数据，接收并执行控制中心的命令，更改远程监控终端设置，上传光敏传感器采集到的光亮强度信息。控制：响应遥控命令，控制路灯开关。事故判断与报警：对采集到的光亮度进行检查，结合当前开关状态和运行时间段，判断运行状态正常与否。如果发生异常或发生事故，远程监控终端立即报警

。2.6远程监控系统基本原理该系统主要包括单片机，GPRS模块，上位机程序三部分。系统运行的基本原理为：①控制方面：到达指定时间，单片机控制打开GPRS模块，并且通过GPRS模块发送IP地址到上位机程序，上位机程序接收到GPRS模块此时的IP地址后，实行控制单片机的功能，发送指定的指令到GPRS模块，通过GPRS模块控制单片机输出高低电平，从而控制路灯开关；②监测方面：路灯罩内装置光敏传感器，为光敏传感器设置一个阈值，在开路灯的时段，若光敏传感器的值低于阈值，说明该路灯没有打开，传感器将信号通过GPRS传送到上位机程序，监控中心便可及时了解路灯运行状况。

3结语

远程路灯监控系统是应用计算机智能信息处理、GPRS通信等技术组成的分布式无线遥信、遥测、遥控系统。以GPRS-Internet无线网络技术可以实现无线远程控制，使控制和测试更加方便和快捷，城市路灯远程监控系统的研制对今后开展其他类似工作具有重要的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]海蓝．灯火眼前路光照心底明———智慧路灯管控系统成功研制[J].信息化建设，2012（9）：38，39.

[2]叶峰，张治华．智慧照明及其在苏州市的应用实践[J]．照明工程学报，2013，24（4）：44~47.

作者：宋春晓 单位：济南市路灯管理处