城市道路照明的智能控制系統應用

張俊梅

摘要：針對城市道路照明，在簡述照明控制現狀的基礎上，對城市路燈智能控制系統的設計、應用與未來發展進行深入分析，旨在為系統實際應用和充分發揮應有作用效果提供可靠參考借鑒。

關鍵詞：城市路燈;照明控制;智能控制

引言：國家對城市化進程的重視，一定程度上刺激城市的發展，有些照明系統的技術在不斷創新，也重視起監督管理工作。但是，在實際的運用過程中，仍然有問題的出現，沒有進行合理的規劃，容易受到天氣和季節的影響，造成路燈建設的緩慢，人為造成的影響，線路出現問題等故障，都會嚴重影響照明的使用。而且現在人們生活質量的提高，對路燈照明的需求越來越高。路燈的數量越來越多，資金的使用也會隨之增多，維修人員增多，成本不斷增加。因此，使用單燈控制系統幫助進行分析，在進行維修的過程中會更加的方便，幫助照明系統的有效使用。

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?；诖?，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。

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。

2城市路燈照明控制現狀

在過去的照明控制中，主要是對光的強度與分布實施控制，以實現節能和舒適等基本目標。對于照明控制的方法，截至目前共經歷以下四個階段：第一階段為分組控制（回路控制），這是現在應用最多的方法，采用線束的方式，使多個燈具處于同一回路，或處于不同的回路來控制，比如通過石英鐘實現半夜燈的隔盞亮;第二階段為區域控制，它的特點是按需供給，適用于大型公共區域，如停車、教室以及賓館，在分組控制回路中采用不同的傳感開關，當使用率相對較低時，對某些回路進行調節，從而實現節能的目標;第三階段為集中控制，目前我國部分地區的隧道與路燈控制都實現了集中控制，其最大的特點在于引入了數字通訊系統，比如PLC電力載波;第四階段為智能控制，如時下比較主流的智能家居和樓宇等，都屬于智能控制，其主要特點在于以物聯網技術為基礎，比如NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、藍牙等。

路燈控制在控制領域屬于全新事物，控制系統功能方面的需求正處不斷挖掘狀態，現在主要集中在節能和便捷兩個方面。現階段已達成以下共識：①對于路燈控制，借助單燈、全體及分組等措施實現路燈遠程開啟與關閉和調光的有效控制;②對于情景控制，對路燈的實際工作情景進行自定義設置，并制定有效的控制策略，以達到無人值守目標;③在數據采集方面，對所有路燈實際工作狀態數據進行實時采集，然后上傳到服務器當中;④在路燈管理方面，對所有和路燈有關的反饋數據進行集中統計與分析，然后根據分析結果形成維護報警及相應的數據報告，供維護人員隨時使用;⑤借助GIS系統，對路燈與其附屬設備進行定時定位，以保證可操作性。除此之外，在和大量的客戶相接觸以后，很多客戶都會提出更高的要求，比如對配電箱的控制。

3路燈智能控制系統的構成

3.1系統設計

3.1.1照明系統

城市道路照明智能控制實際上就是把相互的路燈采用控制器，匯集至接入層，與集中控制器相連;然后通過網絡匯入到主干網中，將實時信息傳輸至管理中線?？刂浦行臋C房對服務器進行部署，采用軟件系統對所有相接的路燈進行管理，包括開啟關閉、調光調色、故障診斷和能耗分析，同時對移動終端施以靈活的管理控制。

3.1.2LED模組

LED模組共有兩種規格，其中，第一種是與CSA標準相符合的模組，可達到標準市場提出的要求，具有良好的互換性;第二種是與CQC標準相符合的模組，即光引擎模組，具有很高的效率，可滿足不同特殊場合提出的要求。

3.1.3系統架構設計

城市道路照明的智能控制系統主要由四部分組成，即感知層、網絡層、平臺層、應用層。系統的照明控制以PLC為主;在此基礎上按照燈桿的位置，對不同的智能感知設備予以融合，包括安防設備、多媒體顯示設備、城市環境監測設備、RFID設備、應急廣播設備。以此為智能燈網的形成提供良好管理服務。

3.1.4軟件開發

對于智能控制系統，其軟件部分即為控制平臺界面，在整個系統中保持統一，可對平臺上的每個功能模塊進行管理與查詢，包括充電樁、安防信息與信息的顯示及發布系統;具有很高的開放度，均可采用API接口與其它系統平臺之間實現融合，表現出極好的適應能力。以物聯網技術為基礎的路燈智能控制系統，能使路燈照明真正實現智能化。此外，建立一個支持擴展且開放的整體構架，和其它系統和管理平臺之間進行互通互聯，能進一步推動智慧城市建設與發展。

3.2系統構成

對路燈控制系統進行分類，分為集散式和集中式。集散式的控制系統是利用集中管理的形式，進行分散得控制，而集中式有明顯的不同，在控制方面只能進行某一回路的控制，存在單一的特征。單燈的控制系統是在集中式的系統上進行創新，可以突破空間的限制，對于光的包容性增加，通過對單個路燈的管理，可以隨時進行調整工作，借助在外部設立的傳感器，發揮智能的功效，幫助路燈的使用和管理?？梢詫⒂嘘P路燈的系統數據進行整合，設立賬號進行管理。最后將賬號根據地區進行分配，這樣工作的管理就會更加的有序。單燈的控制系統可以借助網絡的形式，進行信息的傳播，也可以在沒有任何設施的輔助作用下，進行信息的中轉，減少勞動力的使用。

4路燈智能控制的發展方向

通過以上分析可知，分組控制已無法滿足現階段城市建設與發展要求?？偩€制盡管有很高的控制精度，但因安全過于復雜袁需要很高的維護成本，所以無法滿足大規模應用要求;以無線網絡為基礎的系統，因信號穩定性有很大局限性，所以需要通信技術發展到一定程度以后才能真正用于工程實際。以物聯網為基礎的單燈照明控制，不僅安裝十分簡單，而且能保證信號傳輸可靠性，所以是現階段城市建設最適宜的控制方式。

傳統的分組控制模式已經不能夠滿足智慧城市發展的需求;總線制的路燈控制模式雖然控制精度較高，但由于其安裝復雜、維護成本高，不適用于大規模應用;基于無線WiFi網絡技術的路燈控制系統由于信號穩定性的局限性，只能在通信技術進一步拓展后方能推廣到工程應用中;基于電力線通信技術的物聯網智能照明控制系統安裝簡單，在保障了信號傳輸及解碼技術的可靠性后，較適用于當前和未來智慧城市照明工程應用。物聯網照明控制系統燈具的亮度及色溫調節控制從某路段精細到某盞燈，實現路燈的精準定位、狀態檢測與控制，確保在不降低城市道路照明設計標準、不影響設備光源正常使用的前提下，根據不同時間、地點、應用場合，提供最合適的照明照度，實現“按需照明”才是未來城市道路照明控制的發展方向。道路照明的光照度及多色溫智能調節首先需要加強傳感器的研發配套，屆時不僅僅是普通的光照度傳感儀、溫濕度檢測儀、霧霾檢測儀、實時監測通行車流量的雷達傳感器、超聲波傳感器、雨水傳感器等，都會進入未來的物聯網控制系統中，這些傳感器的信號傳輸都將匯集到道路照明控制終端上，實現不同路段每一個燈具實時的光亮度、多色溫調節的城市照明智慧控制平臺。

5智能照明單燈控制的應用

在社會的發展促進下，路燈的使用越來越多，不僅城市中路燈的使用，在農村也有路燈的建設。因此，應該努力加強路燈的使用，幫助其質量的增強，將單燈控制系統運用到路燈的建設中，可以對路燈進行實時的檢測，發現路燈存在的問題，另外，這種技術的使用可以對路燈進行單獨的管理，這樣在維修的過程中，就會更加的迅速，由于路燈的分散性，管理起來是非常困難的，利用智能化的手段，可以對數據進行管理，通過數據的改變，解決問題，從整體上促進路燈的建設，在進行路燈建設的前期，應該制定相關的預測方案，對各方面進行全面的探析，預防突發事件的來臨，為智能的照明提供新動力。智慧城市的建造離不開智能照明的使用，運用智能化的手段促進照明的先進行，能顧節約資源，減少相關員工的工作壓力，提高照明系統的使用效率，而且能夠對環境的破壞減少，促進生態環境的平衡。

結束語：綜上所述，采用路燈智能控制系統可以對于城市路燈照明予以有效監管，還能幫助市民及時獲取相關信息，為用戶在這一項目基礎上進行其它服務開發和集成提供支持。路燈控制系統的使用可以幫助照明，但是連接性比較強，一條線路有問題，那么連接的燈都會受到影響，而且在使用照明較少的情況時，無法進行燈的關閉工作，而且維修工作也會非常的困難，對各能源的使用較多。使用單控系統，單獨控制路燈，可以在人們對其需求較少的情況下，將幾盞等進行熄滅的工作，既可以滿足人們的照明需求，也可以節約資源，幫助照明事業的發展。

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