LED智能路燈控制系統設計探究

范慶戰

路通建設集團股份有限公司 山東東營 257091

1 LED路燈智能控制的重要性

在實際應用當中LED路燈的照明模式不僅在照明方式的選擇上非常靈活，而且可以在各種場合使用。LED路燈的維護和操作是更方便的，該設備的內部結構相對簡單并且后來維護總投資較少。這是在使用過程中比較穩定，不容易受到外部環境的影響,從而延長整個LED路燈的使用壽命。

城市照明得到效地智能控制，其不但滿足城鎮居民對城市照明的需求也提高了城市照明的節能，同時又減少了電力資源的浪費。利用網絡信息技術對城市照明進行智能控制，對進行信息、所述數據和智能處理。城市照明系統的維護和管理十分方便，它可以收集城市照明信息，并反饋每個站的信息傳送到主站，用于統一控制。另外，智能控制放棄了傳統的操作和控制，而是進行了遠程自動控制并對整個系統進行了綜合管理和監控。同時，LED路燈智能控制可以實時監控照明及城市路燈的損壞情況。如果發現問題維護人員可以第一時間進行維修，這樣維護檢查人員的工作效率得到了非常大的提高[1]。

2 LED路燈的智能控制系統設計

2.1 軟件設計方案

LED路燈智能控制系統的軟件部分的設計，是基于模塊化的設計思想，通常分為兩個部分：基于ZigBee的控制設備軟件以及上位機監控軟件。ZigBee節點主要包括協調器和路由節點，ZigBee的路由節點主要控制路燈的場地設備終端，協調器節點是通過串口與PC機進行通信的網絡中心節點[2]。

在LED路燈智能控制系統中，ZigBee設備主要有兩種類型：協調節點和路由節點。協調節點的主要工作如下：①初始化協議棧并設置參數；②建立對應的網絡；③維護網絡拓撲結構,分配網絡地址當其他節點加入和離開網絡；④對定期監測的ZigBee節點監測的數據采集；⑤通過監測用于判斷數據的無線傳輸中心，根據路燈數學的狀態做相應的處理。

將LED路燈智能控制終端使用路由節點，進行相關的數據采集和無線傳輸。其主要包括以下具體任務：①搜索并加入相關網絡；②收集來自傳感器的數據；③通過與相鄰的節點進行通信，路燈可以提前點亮。④把路燈的工作狀態定期發送給協調器；⑤從協調器中獲取狀態數據，并根據狀態數據進行相應的處理。

2.2 環保經濟的供電系統設計

實際上，街道照明是由鋪設電纜供電的。一盞路燈的用電量很小，但是整個城市路燈系統的用電量也是很大的。它需要燃燒大量的煤來發電，可見，這種路燈系統既不環保也不經濟。因而在LED智能路燈控制系統的設計中，可以建立一個環保經濟的路燈電源系統，并可以安裝微型電池。太陽能和風能等可再生能源可用于存儲路燈的電能，這樣可以節省電纜敷設和電纜維護相關工作，不僅經濟環保而且具有積極意義。

2.3 智能調光模板設計

智能調光膜板可以根據環境和周圍的具體情況調節亮度，這主要是利用光敏傳感器和紅外傳感器來有效地收集周圍的數據。控制器根據這些數據進行有效的分析，從而判斷路燈是否需要打開以及路燈需要打開的具體程度。光敏傳感器收集陽光的強度，主控制器使用它來確定是白天還是晚上，如果光強度很大，則意味著是白天，這是關閉路燈的必要條件，如果光強度低，那就是夜晚，這需要打開路燈，晚上打開路燈時，紅外傳感器將判斷是否有行人或車輛經過路燈，然后調節路燈的亮度。當車輛和行人經過時，路燈的亮度可以調暗，如果周圍沒有人，可以將亮度保持在較低的狀態，以滿足城市的正常生活，這樣既能有效滿足城市發展的需要，又能實現資源的節約[3]。

2.4 數據接口設計

在數據和智能節點之間的信息傳輸的過程中，數據接口需要被使用，這是實現節點交互信道。每個節點設計有6個接口，這樣可以滿足不同方向的信息交互。雙絞線用于連接的CPN，和數據交換與所連接的智能節點進行。智能節點通過DCU接口實現與設備的通信，使智能節點能夠獲取相關的測控信息。在系統的開發和設計中有大量的硬件設備，如LED燈具、智能開關、控制器、傳感器等。這些硬件都是基于標準的信息集，通過DCU接口與智能節點進行數據信息通信。在此前提下，單節點可根據DCU發送控制命令給相應LED燈的照明信息，計算出某盞LED燈的開關狀態或照明設定值。

2.5 聲光報警系統的設計

LED智能路燈控制系統的后期維護也是整個設計方案的重要組成部分。聲光報警系統專為后期維護和檢修而設計。聲光報警裝置采用光敏傳感器，可以有效檢測LED路燈的照明工作狀況，并判斷其開，關狀態。光敏傳感器由發光二極管及蜂鳴器組成，當LED路燈出現故障的時候，蜂鳴器會報警并同時使LED亮起，以便及時準確地發現故障，并進行報警。只有這樣，LED智能路燈才能正常工作，控制系統有效運行。

3 結語

信息技術已經突破了傳統的限制打破，逐漸蔓延到許多領域，如智能城市和智能交通。LED系統通過物聯網、互聯網的連接，實現了人們追求環保，健康，綠色的生活方式，以及信息的共享和智能控制。