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摘要：城市路燈照明系統(tǒng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其功能已經(jīng)從單純的照明逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊阑h(huán)境、改善形象、活躍經(jīng)濟(jì)。由于路燈數(shù)量眾多、布置分散、運(yùn)行管理困難和沒有通信功能，其管理和維護(hù)相當(dāng)困難。安全、先進(jìn)、可靠的城市路燈自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)提高城市品位，加強(qiáng)城市的服務(wù)，同時(shí)對(duì)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的提高和對(duì)路燈管理部門的節(jié)能降耗也起到了非常重要的作用?；诖?，本文主要對(duì)城市路燈自動(dòng)化監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：城市路燈；自動(dòng)化監(jiān)控；管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)是建立基于地理信息系統(tǒng)、借助無線通信和電力線載波通信技術(shù)，研制適合路燈控制的終端控制器，形成集中管理分散控制的管控一體化系統(tǒng)。系統(tǒng)主要功能有：按照日落日出時(shí)間曲線自動(dòng)設(shè)定開關(guān)燈時(shí)間；在中央控制室能實(shí)現(xiàn)群組操作、單燈控制；自動(dòng)巡檢各個(gè)終端的工作狀態(tài)；自動(dòng)記錄故障信息并報(bào)警。整個(gè)監(jiān)控管理系統(tǒng)由中央控制室、路段控制器和單燈控制器組成。中央控制室主要由工控機(jī)、自動(dòng)化監(jiān)控軟件、數(shù)傳電臺(tái)及其它外圍設(shè)備組成，負(fù)責(zé)對(duì)路段控制器和單燈控制器的控制及接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示系統(tǒng)整體及局部工作情況。路段控制器接受中央控制室的巡檢指令，向上匯報(bào)本路段各路燈的工作狀況，向下傳輸中央控制室的控制指令，根據(jù)不同時(shí)段對(duì)本段路燈做出不同的控制。中央控制室通過無線數(shù)傳電臺(tái)將控制指令發(fā)給路段控制器；路段控制器通過數(shù)傳電臺(tái)接收到中央控制室的控制命令進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換成具體的各個(gè)控制動(dòng)作經(jīng)過SSCP300電力線載波通信模塊發(fā)送到電力線上；單燈控制器用SSCP300電力線載波通信模塊接收路段控制器的控制命令，通過地址判斷是否為對(duì)自身的控制指令，如是則按照控制指令動(dòng)作實(shí)現(xiàn)開關(guān)燈等操作；若監(jiān)控中心需要路燈的工作狀況信息，則單燈控制器采集自身的電壓電流等信息，經(jīng)過SSCP300電力線載波通信模塊返回給路段控制器，路段控制器再經(jīng)過數(shù)傳電臺(tái)將信息上傳給中央控制室。在中央控制室內(nèi)，通過自動(dòng)化監(jiān)控軟件和電力地圖，即可查看任意路燈的工作狀況和故障信息，可實(shí)現(xiàn)路段或單燈控制；路段控制器中有時(shí)鐘芯片，根據(jù)日出日落曲線即可自行控制本路段的路燈開閉，有效地節(jié)省了大量人力物力財(cái)力，加強(qiáng)了路燈的管理和維護(hù)。

2路燈遠(yuǎn)程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1路燈監(jiān)控系統(tǒng)的組成基于GPRS-Internet的城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成，即監(jiān)控中心的主控計(jì)算機(jī)和道路兩旁路燈現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，他們之間通過GPRS-Internet連接。監(jiān)控中心主控計(jì)算機(jī)通過與In－ternet連接，可以采集到路燈的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，并且對(duì)路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制和管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，即安裝于路燈終端的設(shè)備，要求位于移動(dòng)通信覆蓋的區(qū)域范圍內(nèi)。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收?qǐng)?zhí)行來自監(jiān)控中心的各個(gè)命令，如開關(guān)路燈命令、設(shè)置路燈開關(guān)時(shí)間、校對(duì)時(shí)鐘命令等，該系統(tǒng)通過傳感器能夠自動(dòng)檢測(cè)出終端路燈設(shè)備的異常事故，并及時(shí)將信息上傳給主控中心計(jì)算機(jī)。

2.2控制中心控制中心是本系統(tǒng)的管理核心，通過控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈終端的控制。控制中心的規(guī)?？纱罂尚?，既可以使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以使用大型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)群組。控制中心一般由主控機(jī)、顯示設(shè)備、通信單元、供電設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等組成。

2.3通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)信息的上傳和下達(dá)任務(wù)：①將控制中心的指令傳送給路燈終端；②將路燈的運(yùn)行狀況傳送給控制中心。目前比較常用的通信技術(shù)有，有線通信、無線通信、電力載波等，該系統(tǒng)中選取GPRS通信方式，它具有隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)比較高速的數(shù)據(jù)傳輸，不受時(shí)間地點(diǎn)的限制等優(yōu)點(diǎn)。

2.4遠(yuǎn)程監(jiān)控終端遠(yuǎn)程監(jiān)控終端是本系統(tǒng)的外圍部分，主要負(fù)責(zé)接受監(jiān)控中心的各個(gè)指令并根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。監(jiān)控終端由MCU，GPRS通信模塊和光敏傳感器等部分組成，各部分實(shí)現(xiàn)不同功能。

2.5遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能路燈監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的基本功能主要包括通信、控制和事故預(yù)警。通信：與控制中心交換數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行控制中心的命令，更改遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)置，上傳光敏傳感器采集到的光亮強(qiáng)度信息。控制：響應(yīng)遙控命令，控制路燈開關(guān)。事故判斷與報(bào)警：對(duì)采集到的光亮度進(jìn)行檢查，結(jié)合當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)和運(yùn)行時(shí)間段，判斷運(yùn)行狀態(tài)正常與否。如果發(fā)生異?；虬l(fā)生事故，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端立即報(bào)警

。2.6遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基本原理該系統(tǒng)主要包括單片機(jī)，GPRS模塊，上位機(jī)程序三部分。系統(tǒng)運(yùn)行的基本原理為：①控制方面：到達(dá)指定時(shí)間，單片機(jī)控制打開GPRS模塊，并且通過GPRS模塊發(fā)送IP地址到上位機(jī)程序，上位機(jī)程序接收到GPRS模塊此時(shí)的IP地址后，實(shí)行控制單片機(jī)的功能，發(fā)送指定的指令到GPRS模塊，通過GPRS模塊控制單片機(jī)輸出高低電平，從而控制路燈開關(guān)；②監(jiān)測(cè)方面：路燈罩內(nèi)裝置光敏傳感器，為光敏傳感器設(shè)置一個(gè)閾值，在開路燈的時(shí)段，若光敏傳感器的值低于閾值，說明該路燈沒有打開，傳感器將信號(hào)通過GPRS傳送到上位機(jī)程序，監(jiān)控中心便可及時(shí)了解路燈運(yùn)行狀況。

3結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)智能信息處理、GPRS通信等技術(shù)組成的分布式無線遙信、遙測(cè)、遙控系統(tǒng)。以GPRS-Internet無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程控制，使控制和測(cè)試更加方便和快捷，城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研制對(duì)今后開展其他類似工作具有重要的借鑒和指導(dǎo)意義。

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作者：宋春曉 單位：濟(jì)南市路燈管理處