路燈遠程集中控制系統的應用研究

陳 濤 （濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司新疆分院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

傳統路燈只具備照明功能，其控制策略一般為定時統一開啟，這一現象會造成能源浪費，但在現代路燈當中，路燈可以根據外部光線的變化，自動進行開啟、關閉，并且實時對光照強度進行調整，以排除能源浪費問題，但是此功能的自動化運行還存在一定的問題，還需要人工參與其中，對不合理決策進行處理，需要人工前往指定地點才能處理，此時對路燈實現遠程集中控制成為路燈運行與控制管理的迫切所需，路燈遠程集中控制系統也成為研究者們近年來的重點研究對象之一。

1 路燈遠程集中控制系統基本功能

1.1 監控功能

監控功能是路燈遠程集中控制系統的基本功能之一，其主要用于獲取路燈工作狀態數據，并通過其他功能（即數據傳輸功能，此項功能具體內容在下文進行分析）將數據展示給工作人員，使工作人員可以在大部分環境下了解到路燈當前狀態。監控功能對于路燈遠程集中控制系統具有重大意義，其監控采集的信息是否準確，會直接影響到人工決策，所以為了保障監控功能信息準確性，首先需要設立全體的數據指標，其次針對所有數據指標配置相應的硬件設備即可，例如在路燈電路檢測當中，就需要采用電壓傳感器、電負荷傳感器[1]。

1.2 數據傳輸功能

為了使監控功能得到的數據能夠被工作人員查看，路燈遠程集中控制系統需要具備數據傳輸功能。一般情況下，數據傳輸功能同時與監控功能、客戶端連接，當監控功能采集到了相關數據信息之后，將會把數據實時發送到數據傳輸功能模塊，此時數據傳輸功能模塊會把信息發送到客戶端處，以供工作人員查閱。此外，在質量原則下，數據傳輸功能必須具備實時性，因為當數據傳輸存在延時現象，會導致工作人員無法第一時間對異常問題進行處理，還會導致故障影響擴大[2]。

1.3 自動/人工模式

隨著科技技術的發展，路燈運行逐步實現自動化，路燈遠程集中控制系統是路燈自動化控制模式的一種，在該模式當中所有功能會依照相應邏輯自動運行，可以在一般情況下保障路燈運行正常。在人工模式方面，為了盡量規避自動化運行可能存在的運行錯誤，出于運行穩定性考慮，系統需要具備人工模式。雖然兩種模式同時存在，但路燈遠程集中控制系統在同一時間只能支撐一種系統的運行，對此本文建議將自動模式作為默認模式，并借助監控功能監控該模式下系統運行表現，同時安裝模式切換模塊，當人工發現系統運行存在問題之后，則啟動該模塊切換模式，通過人工干預來排除問題。此外，智能化技術可以進一步優化路燈遠程集中控制系統的自動模式，即通過智能化技術，能夠對路燈運行常規問題進行處理，降低路燈故障率[3]。

1.4 外接集成功能

隨著現代路燈設計技術的逐步成熟，可以承載很多外接功能，例如空氣質量監測、交通路況監控、提供報警服務等等，那么在這些功能同時存在的條件下，常規控制方法很難有效率的進行控制，并有可能導致出現運行錯誤，對此在路燈遠程集中控制系統當中，有必要設計外接功能集成功能，該功能可以將所有外接功能集成在一個端口當中，人工可以直接通過端口的初始界面，對所有外接功能的大致運行狀況進行分析，也可以通過點擊的方式對單個功能的詳細狀態進行查看，當發現異常同樣可以啟動人工模式來進行管理。

2 路燈遠程集中控制系統應用

2.1 系統應用優勢

路燈遠程集中控制系統特點，其具備實踐應用的多種優勢，具體包括：自動化程度高、智能化、檢測器一體化、安裝簡單、性能穩定、實時性強以及遠程可視化顯示等。

2.1.1 自動化程度高

路燈遠程集中控制系統具備自動化模式，該模式可以使各項功能自動運行，說明該系統的自動化程度較高。路燈遠程集中控制系統的自動化主要體現在自動化模式控制與運行邏輯上，自動化模式控制方面，主要將所有功能集成，滿足控制需求；運行邏輯是判斷路燈運行是否存在問題的依據。

2.1.2 智能化

相比于單純的自動化運行，智能化是系統的進一步發展，智能化在系統出現故障之后，結合數據庫信息對故障表現的特征進行分析，再根據特征找到數據庫中匹配的信息，以此確認故障具體表現，最終圍繞預先設置的處理邏輯，對故障進行處理，同時在處理完成之后，如果依舊沒有改善故障現象，智能化系統將會啟動應急措施，即關閉路燈，再通過故障警報通知人工進行處理。相較之下，智能化系統可以取代一部分人工工作，具有更高的應用價值。

2.1.3 檢測器一體化

實際上路燈遠程集中控制系統在很早就有出現，早期系統設計中，為了實現檢測等功能，往往會采用外接的檢測器，這一措施在某種角度上確實實現了功能，但是卻帶來了系統建設成本負擔，同時可能因為實際條件限制而無法應用。但在現代路燈遠程集中控制系統設計中，已經實現了檢測器一體化，即將早期檢測器的功能，通過電路、網絡技術、通信技術與系統融合，成為系統體系內的一項功能，因此排除了早期系統設計缺陷。

2.1.4 安裝簡單

路燈遠程集中控制系統在安裝條件上并不會受到太多的限制，只需要將原有路燈控制開關進行更換，再做好常規的電路布線工作、GSM控制器無線接入即可，說明安裝步驟較為簡單。此外，針對布線工作，路燈遠程集中控制系統的安裝確實會導致此項工作難度增長，但從增長幅度上來看，其完全出于可接受范圍，因此并不會產生太多影響。

2.1.5 性能穩定

路燈遠程集中控制系統的自動化模式與人工模式的切換運行，可以保障系統運行中的故障被及時處理，由此說明該系統性能相對穩定，同時加之智能化手段，可以有效增加系統容錯率，并降低故障率，進一步優化系統穩定性。

2.1.6 實時性強

路燈遠程集中控制系統與客戶端（工作人員）的通信連接一般采用4G通信網絡，通信硬件上一般為光纖或無線通信，在此條件下介于4G與光纖、無線通信技術的功能性，可以保障信息傳輸的效率，有利于系統實時性。

2.1.7 遠程可視化顯示

遠程可視化顯示是路燈遠程集中控制系統中監測功能的表現形式，其相比于早期系統設計，具有直觀性優勢。遠程可視化技術沒有應用之前，當工作人員要通過客戶端對路燈狀態進行查看時，如果數據顯示不夠詳盡或者不夠直觀，就需要其對數據進行計算或者分析，否則影響路燈管理工作的實時性，所以遠程可視化顯示具有優勢。

2.2 應用流程

路燈遠程集中控制系統通過監測功能對路燈進行監控，根據監控結果可以得知路燈當前是否存在故障，如果存在故障問題，系統會通過數據傳輸功能將故障信息傳輸到客戶端，同時在自動模式下，借助智能化技術嘗試對故障路燈進行調整，以排除故障影響，而當智能化技術無法成功排除故障影響，將通過模式切換進入人工管理模式，并且智能化技術將啟動應急模式，以免故障繼續惡化，最終人工可以根據監測功能提供的數據，對故障路燈進行管理，如有必要可以通過傳統人工維修方法進行處理。下圖為路燈遠程集中控制系統應用流程。

路燈遠程集中控制系統應用流程

3 結語

本文主要對路燈遠程集中控制系統的應用進行了分析，通過分析對路燈遠程集中控制系統的基本功能進行了剖析，了解了各項功能的運作機制；對路燈遠程集中控制系統的應用優勢、應用流程進行了探討，在應用優勢分析當中，主要以早期路燈遠程集中控制系統設計為參照，證明現代系統具有多種優勢；在應用流程上，結合之前分析內容對系統應用流程進行了介紹。