城市智能路燈照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

穆瑩

摘? 要：伴隨云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也飛快推廣普及。其中涉及的智慧城市也引起了更加廣泛的關(guān)注，在現(xiàn)代化的城市當(dāng)中，路燈也被融入到城市新物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，打造智能化城市路燈照明體系勢(shì)在必行?；诖?，本文從現(xiàn)代城市出發(fā)，主要探討了規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)智能化照明路燈體系的有關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：智能路燈;現(xiàn)代城市;照明系統(tǒng)

一、城市中路燈智能化照明體系概述

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛快增長(zhǎng)的背景下，作為百姓安居樂(lè)業(yè)的環(huán)境之一，城市也愈發(fā)顯得重要。在我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)，“綠色、智能化城市”已然變成主流發(fā)展趨勢(shì)。在城市建設(shè)當(dāng)中，智能化照明路燈體系并不是片面、簡(jiǎn)化的流程，而需要進(jìn)行科學(xué)、合理地規(guī)劃布局。立足城市發(fā)展上看，路燈照明影響深遠(yuǎn)。除了能保護(hù)百姓正常出行外，還能為城市交通“保駕護(hù)航、提供光照”。從現(xiàn)代城市出發(fā)，打造的智能化照明路燈結(jié)構(gòu)體系，則可很好地達(dá)到市民需求。而伴隨現(xiàn)代科技的日新月異，4G、5G、智能化技術(shù)等也越來(lái)越推廣普及。在打造智慧城市當(dāng)中，特別需要融入這些先進(jìn)技術(shù)。其中的智能化照明路燈結(jié)構(gòu)體系，就很好地集成了智能化遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)、3G、4G等專業(yè)技術(shù)，并且大量開發(fā)應(yīng)用來(lái)有關(guān)軟件，最終從整體上實(shí)現(xiàn)了智能化布局，點(diǎn)燃了城市當(dāng)中的路燈智能化照明。

二、規(guī)劃搭建遠(yuǎn)程通信網(wǎng)

首先，建立了數(shù)據(jù)通信鏈。①基于4G/5G通信模塊，聯(lián)合以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程處理中心。在該中心，再利用以太網(wǎng)，統(tǒng)一接收4G/5G下的數(shù)據(jù)信息，并加以分類存儲(chǔ)。②在智能化的遠(yuǎn)程處理中心，借助4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至4G/5G模塊，再接收遠(yuǎn)程智能化處理中心輸出的數(shù)據(jù)，并在無(wú)線局域網(wǎng)上，向各目標(biāo)路燈傳輸數(shù)據(jù)。③借助手機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)軟件，經(jīng)由4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至智能化遠(yuǎn)程處理中心，便通過(guò)以太網(wǎng)統(tǒng)一接收手機(jī)監(jiān)測(cè)信息軟件發(fā)出的數(shù)據(jù)，并加以分類存儲(chǔ)。④在智能化遠(yuǎn)程處理中心，經(jīng)由4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至手機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)軟件，再利用4G/5G無(wú)線接收遠(yuǎn)程處理中心發(fā)出的數(shù)據(jù)，并解析判讀這些數(shù)據(jù)。其次，統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)硬件設(shè)施。根據(jù)4G/5G專業(yè)技術(shù)、以太網(wǎng)通信，集成的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程通信硬件，主要涉及智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與智能節(jié)點(diǎn)規(guī)劃，以形成必要的控制器。

三、設(shè)計(jì)智能化遠(yuǎn)程處理數(shù)據(jù)的中心

1.設(shè)計(jì)智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)

在智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，經(jīng)由數(shù)據(jù)綜合處理層，在數(shù)據(jù)鏈路和終端之間通信。其中的終端應(yīng)用層，主要涉及局域節(jié)點(diǎn)、智能手機(jī)終端，一共包含百盞路燈局域節(jié)點(diǎn)。而在數(shù)據(jù)鏈上面的通信層，各基礎(chǔ)架構(gòu)節(jié)點(diǎn)經(jīng)由4G/5G，和路燈進(jìn)行通信，再利用INTERNET和監(jiān)控中心保持通信。數(shù)據(jù)在綜合處理層，主要具備時(shí)鐘天文、ERP管理、報(bào)警、維護(hù)、權(quán)限掌控等功能。

①時(shí)鐘天文。從局域網(wǎng)路燈節(jié)點(diǎn)出發(fā)，統(tǒng)一傳輸路燈GPS信息，以準(zhǔn)確顯示各局域網(wǎng)當(dāng)中的時(shí)間、經(jīng)緯度等。②ERP管理。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的路燈，統(tǒng)一分類、處理、錄入信息。經(jīng)由分類表，可以查詢開閉路燈的時(shí)間、地理位置、顯示亮度時(shí)間、設(shè)置亮度狀態(tài)、狀態(tài)信息、電壓等。③報(bào)警。按遠(yuǎn)程監(jiān)控中心做出的判據(jù)，明確路燈是否正常作業(yè)。一旦發(fā)現(xiàn)不正常，就會(huì)進(jìn)行報(bào)警。具體在報(bào)警中，主要提示故障路燈在節(jié)點(diǎn)、位置、電流、電壓等方面的信息，以輔助管理員及時(shí)找出故障路燈。④維護(hù)。統(tǒng)一維護(hù)路燈狀態(tài)，按路燈照明有關(guān)要求，基于標(biāo)準(zhǔn)化的流程，來(lái)統(tǒng)一設(shè)置路燈狀態(tài)。⑤掌控權(quán)限。針對(duì)持有終端的不同級(jí)別訪問(wèn)人員，設(shè)置相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限。例如，普通用戶可以觀察單一化的路燈信息;而管理員則可以自由訪問(wèn)大多數(shù)信息，全面獲取路燈信息。

2.遠(yuǎn)程開發(fā)智能化監(jiān)控技術(shù)中心軟件

在智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)中心，主要開發(fā)的軟件涉及部分遠(yuǎn)程處理數(shù)據(jù)中心專業(yè)軟件與手機(jī)APP監(jiān)測(cè)軟件。在服務(wù)器端口，統(tǒng)一架設(shè)上位機(jī)軟件，經(jīng)由服務(wù)器端口的固定IP與端口，找到和服務(wù)器連接的硬件電路，以在硬件和服務(wù)器間完成交互數(shù)據(jù)任務(wù)。在規(guī)劃上位機(jī)軟件時(shí)，應(yīng)搭建.NET平臺(tái)，并基于Framework，通過(guò)TCP連接，再采取IP映射來(lái)控制外網(wǎng)。在上位機(jī)，統(tǒng)一通過(guò)C#來(lái)開發(fā)。在后臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)SQL server來(lái)存儲(chǔ)、更新數(shù)據(jù)。

通過(guò)手機(jī)APP監(jiān)測(cè)軟件，旨在遠(yuǎn)程控制路燈、顯示路燈有關(guān)信息。通過(guò)APP，先對(duì)接上端口上位機(jī)，再會(huì)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求。待請(qǐng)求接收后，再向APP反饋路燈信息。在APP接收后，會(huì)分類顯示數(shù)據(jù)，以方便管理員及時(shí)操作、觀看。另外，在APP中還帶有地圖，可以在地圖上顯示路燈地理數(shù)據(jù)及手機(jī)當(dāng)前的位置，供給管理員準(zhǔn)確找到路燈、明確自己和周圍最近路燈間的實(shí)際距離。

四、遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)智能化控制路燈的系統(tǒng)

1.遠(yuǎn)程智能化處理數(shù)據(jù)中心

在遠(yuǎn)程智能化處理數(shù)據(jù)中心，主要涉及設(shè)置、監(jiān)測(cè)路燈狀態(tài)，顯示路燈位置等綜合信息的界面以及數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)設(shè)置路燈狀態(tài)的界面，可以在網(wǎng)絡(luò)上，統(tǒng)一設(shè)置開關(guān)燈：開燈一半、開單一路燈、關(guān)路燈等。在網(wǎng)絡(luò)上，照亮度有四個(gè)檔：100%、75%、50%、25%。通過(guò)監(jiān)測(cè)路燈情況的界面，可以顯示路燈的實(shí)時(shí)電流、電壓、位置、時(shí)間等。在顯示路燈所處位置的界面，還有地圖功能，可以顯示已記錄路燈的位置，也可以再錄入路燈新的位置，通過(guò)百度API地圖即可實(shí)現(xiàn)。在顯示綜合信息的界面，可以通過(guò)云服務(wù)，聯(lián)系上生產(chǎn)企業(yè)，借助購(gòu)買服務(wù)，企業(yè)就可以在線支持用戶、便捷地存儲(chǔ)云數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，存儲(chǔ)著有些軟件體系下的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)。所以，在服務(wù)器上，有統(tǒng)一架設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)SQL server。其中建立了兩張類型表，以顯示路燈位置及其信息。

2.手機(jī)APP監(jiān)測(cè)軟件

借助手機(jī)APP監(jiān)測(cè)軟件，可以監(jiān)測(cè)路燈狀態(tài)。再與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，則可以配置、查詢路燈狀態(tài)。這樣便可以實(shí)時(shí)提供路燈具體狀態(tài)，及時(shí)針對(duì)故障路燈，報(bào)警并準(zhǔn)確定位。

3.智能化的遠(yuǎn)程路燈規(guī)劃通信體系

集成4G/5G、以太網(wǎng)等專業(yè)技術(shù)的智能化遠(yuǎn)程控制路燈的統(tǒng)一通信體系，主要涉及20個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)控制器。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，伴隨社會(huì)的變遷，城市公共設(shè)施也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其中的路燈照明也一樣。在現(xiàn)代化的城市當(dāng)中，通過(guò)設(shè)計(jì)智能化的路燈照明結(jié)構(gòu)體系，可以充分展現(xiàn)城市整體精神風(fēng)貌與當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵。所以，針對(duì)路燈系統(tǒng)，應(yīng)積極通過(guò)智能化管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路燈的集成化發(fā)展，令路燈更加節(jié)能環(huán)保，從而打造智慧城市。

參考文獻(xiàn)：

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