道路照明智能控制系統的設計與實現

蘇濤

（慧林克（天津）科技發展有限公司 天津市 300221）

近些年來，我國城市化水平逐漸提升，城市道路照明開始呈現出更加智能化和自動化的特點，并加強了對于智能控制系統的應用，但從目前來看，其在設計方面仍存在一定的不利因素，基于此，有必要對其展開更加深入的探究。

1 道路照明智能控制系統應用的意義

1.1 簡化工作流程

對于智能化照明控制系統來說，其關鍵點便在于主站和子站的問題，所以需要在主站以及子站的基礎上實現對于照明路燈的整體控制。其實現的原理主要是指在現有的基礎上將分站中所采集到的各項數據有效集合起來，接下來便可以將其反饋至主站當中，這在極大程度上實現了對于原有工作流程的簡化，在提高智能化照明系統工作效率的同時為后續工作人員開展對于路燈的維修工作創造了良好的條件。

1.2 提升監控效率高

路燈在日常應用的過程中離不開人工維修以及監管工作，而智能化控制系統的應用能夠高效達到遠程監管的效果。這種智能化路燈設計能夠幫助相關工作人員實時動態地對路燈故障情況進行監控。這樣一來，維修人員便能夠第一時間明確路燈故障的實際情況，并針對性地采取相應的解決措施，與此同時，靈活應用智能監管系統可以高效減少對于人力的大量投入，對于提高維修人員的維修工作的質量和效率有著重要意義[1]。

基于此，工作人員應當強化開展對于照明監控軟件的設計，其具體功能包括以下幾部分內容。該軟件包括登錄權限分級功能，在應用手動控制模式的過程中，可以采用單獨對每個路燈的開關進行控制的方式，也能夠使用一鍵對群控路燈進行控制。在應用自動控制模式的過程中，可以結合當地實際情況在夜晚對路燈進行自動開啟和關閉。與此同時，其還有著路燈調光功能，既能夠采用手動的方式進行調光，也可以使用自動模式結合光照度的實際情況利用PLC 驅動調光模塊實現對其的自動調光。除此以外其還包括對于操作歷史、溫濕度歷史以及故障歷史的記錄功能和報表導出功能等等。該系統的具體操作如圖1、圖2 所示。

1.3 提高節能效果

道路照明智能控制系統的合理應用能夠提升道路照明的節能效果。對于城市社區來說，在深夜的時候，其在部分時間沒有較高的照明要求，若是持續點亮路燈，便會導致大量電能資源被不必要的消耗。但若是采用智能控制系統便能夠根據居民日常的實際照明需求對照明情況進行合理控制，這樣一來便能夠減少不必要的能源消耗情況，并增加道路照明系統的使用年限。

圖1：總畫面

圖2：網絡拓撲圖

2 道路照明智能控制系統的設計與實現分析

2.1 系統設計

2.1.1 主控系統

在道路照明智能控制系統當中，主控系統負責開展對于城市整體照明系統的監控以及管理工作，需要從城市照明系統實際范圍和在照明系統建設過程中所投入資金情況的基礎上對相應的投影儀、打印機以及計算機的數量進行確定。通常情況下來說，道路照明主控系統涉及到兩臺計算機，兩臺計算機將分別處在正常工作狀態以及待機狀態。與此同時兩臺主控機在接收信息數據的過程中都是采用電隔離技術向另一待機主機中進行信息的傳遞，若是當前正在應用的主機存在異常或者是關機的現象，便由另一待機主機自動投入到運行過程中，此舉能夠有效規避由于主機故障所產生無法正常進行信息接收的問題。

2.1.2 本地控制系統

本地控制系統在整體系統當中有著相對獨立的特點，若是主控系統面臨故障難以實現正常運行，便可以采用本地控制系統開展對于道路照明的智能化控制工作。與此同時，因為本地控制系統和主控系統之間的無線通信有極大的可能性受到電臺功率以及通信距離所對其造成的負面影響，進而出現信息傳遞的延遲現象。所以應當在現有的控制系統中進行主控機站的建立，同時還要在互聯網絡的基礎上實現對于數據信息的傳遞，構建起一個更加系統和完整的信息管理庫，進而實現對于當前城市中道路照明智能控制系統相關數據信息的智能化監控以及管理工作。

2.1.3 數據傳輸裝置

在城市照明數據傳輸方面，基本上可以分成有線傳輸和無線傳輸兩種類型，其中無線傳輸指的是采用手持步話機以及無線電臺作為媒介展開相應的數據傳輸工作。有線傳輸則需要使用電話線以公用電話網等作為媒介實現數據傳輸。在城市整體的道路照明智能控制系統當中，本地控制系統與主控系統之間使用的是無線數據傳輸的方式[2]。

2.2 系統實現——基于物聯網技術

近些年來我國現代化科技水平逐漸提升，物聯網技術的快速發展并推廣使得諸多領域和行業都得到了迅速發展，而在應用物聯網技術的過程中能夠使得我國各個地區所涉及到的各種數據，包括節日、特殊天氣、車流量、人流量以及路燈分布的數據等有效結合起來，這樣一來便可以形成道路照明智能控制系統的基本策略。

2.2.1 照明時長控制

物聯網基礎上的道路照明智能控制系統能夠實現對于照明時長的優化控制，根據當前道路上人流以及車流量的實際情況進行針對性的調整。在當前物聯網技術水平逐漸提高的過程中，已經實現了對于各條道路上人流和車流量的精確統計，除此以外，通過對于傳感器技術的應用還能夠對其實際的變動情況進行檢測。這便可以為實時動態調整城市照明時長創造良好的條件，此舉能夠改善以往統一對各地區全部道路上的照明路燈進行開關的方式，使得照明時長能夠同當地人流量以及車流量等的實際情況相適應，這對于提高城市路燈智慧照明水平有著重要意義。物聯網技術的合理應用能夠在某一地區范圍內，將那些在人流量以及車流量方面存在較小差異的路燈聯系起來，進而形成一個相連的系統，并對其路燈的時間展開分別的設置工作，此舉可以高效達成減少路燈照明消耗的作用，實現對于用電成本的節約。

2.2.2 照明亮度控制

道路照明智能控制系統能夠實現對于照明亮度的合理控制，LED 光源在應用過程中能夠展現出其反應快、低電壓、壽命長以及污染少等特點，在未來有著極為長遠的應用前景，但在同一地區中也要避免對于單一亮度LED 光源的統一應用。在強化應用物聯網技術的過程中道路光源亮度能夠同該地區道路狀況以及車流量和人流量的實際情況有效適應，進而達到降低用電損失的效果，同時還可以有效規避其它路燈照明亮度問題。例如：針對城市社區中的低層居住用戶，應當其在所居住的路段科學選用亮度適中的燈具光源進行路燈的設置，進而有效減少炫光以及光污染等問題，而對于城市主干道來說，則應當加強對于較高亮度光源的應用，以此為車輛的通行創造良好的環境條件。除此以外，還可以對路燈開關控制方法進行改善進而實現對于路燈照明亮度的調節。比如：在城市社區供休閑的位置可以使用聲控開關，若是周遭的人較多并有著嘈雜的聲音便會將路燈的亮度自動調高，若是四周沒有人或者是聲音，便會將燈光的亮度自動調低。

2.2.3 結合天氣調整照明供給

合理使用物聯網技術能夠充分結合當前天氣的實際情況對城市道路照明供給進行調整，具體可以使用GPS 定位技術來獲取具體的天氣信息，然后再將道路基本信息和節假日信息與之有效結合起來，便能夠達到更加良好的道路照明供給的科學調節效果。例如當出現大霧和暴雨天氣的時候便可以利用道路智能控制系統將其實時的變化情況向當地道路的路燈上進行推送，接下來便可以根據具體的數據信息的實際情況對其展開科學合理的調節工作，最大限度減少照明不當和不足現象的出現，提升人們出行的便利性。除此以外，為了能夠更加高效地應對特殊天氣，可以采用與光控相結合的方式，立足于環境照度同照度要求的符合情況對開關燈進行操作[3]。

在節假日的時候，便可以結合人們在照明方面的實際需求，在事先調研工作的基礎上對節假日行人行車數據庫進行制作，使得每條道路上的路燈信息都能夠互相聯系起來，在對其展開深層次的分析以及總結工作，進而合理調整道路照明的亮度以及路燈的開關時間。通常情況下來說，每年在同一個節假日中車流量的實際數值并不會產生較為明顯的波動，以十一黃金周為例，其出行人數相對較多，所以此時應當確保熱門景區的路燈照明能夠得到全天供給，與此同時，還要科學合理地實現對于其照明亮度的控制工作。當處在正常工作日的時候，對于部分地區來說，并不需要全天進行路燈照明的供給，所以便可以結合實際情況展開針對性的調整工作，以便于達到良好的節能效果。

3 結論

綜上所述，優化開展對于道路照明智能控制系統的設計工作，能夠有效提升道路照明的質量和水平，對于城市整體路燈設施的智能化、自動化管理有著積極的促進作用。因此，相關人員要充分發揮出其應有的作用，為城市現代化發展創造良好的條件。