邵陽學(xué)院電氣工程系　李海娜　陳雪梅

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智能路燈控制系統(tǒng)

邵陽學(xué)院電氣工程系李海娜陳雪梅

我國現(xiàn)如今處于一個經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時期，智能路燈控制系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代化城市照明工作的真正需求，人們對智能路燈也提出了更高的要求，因此，必須要開發(fā)出一套新型的、現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的智能路燈控制系統(tǒng)。本文主要是針對現(xiàn)代化城市的智能路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行一個分析與深入的研究，進(jìn)一步揭示實(shí)施智能路燈控制系統(tǒng)的實(shí)際意義，深層次的說明我國路燈照明控制系統(tǒng)應(yīng)該如何設(shè)計(jì)，并對存在的一些問題進(jìn)行探究，最終提出更好的設(shè)計(jì)方案，提高我國智能路燈控制系統(tǒng)。

智能路燈；控制系統(tǒng)；城市照明

0　引言

照明系統(tǒng)如今作為我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一個重要部分，其在一定的程度上可以將一座城市的經(jīng)濟(jì)水平體現(xiàn)出來，還可以將一座城市的建設(shè)質(zhì)量與發(fā)展進(jìn)程、文明發(fā)展程度等反映出來。由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快速，所以人們的生活水平與生活質(zhì)量也上升了一個臺階，其城市的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程得到了發(fā)展，因此，城市夜間的活動也在不斷的增多，夜間道路的交通明顯發(fā)生了很大的變化，其交通量上升了，也給城市道路的照明工作帶來了更高了要求。

路燈照明工程在我國城市的整體規(guī)劃與進(jìn)步中起到關(guān)鍵的作用，對其建設(shè)的總體質(zhì)量與要求也是比較高的，資源的多方面投入，在對我國城市的照明條件進(jìn)行設(shè)計(jì)與改善的同時，還需要提高相關(guān)的管理部門的工作效率。我國傳統(tǒng)路燈照明控制系統(tǒng)并不是很好，相對來說是比較落后的，主要體現(xiàn)在其適應(yīng)能力并不是很強(qiáng)，加上缺乏具有針對性的、操作性強(qiáng)的控制機(jī)制與調(diào)整系統(tǒng)。當(dāng)面臨一個比較復(fù)雜的環(huán)境時，傳統(tǒng)的路燈照明控制方式根本不能適應(yīng)，所以導(dǎo)致工作質(zhì)量下降，嚴(yán)重的影響了道路照明工作的進(jìn)展，提升了今后的維護(hù)成本以及維修成本，這樣就給市財(cái)政帶來了巨大的壓力，不利于城市的健康發(fā)展。

1　智能路燈控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

在對智能路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)之前，需要分析與了解我國目前城市照明控制系統(tǒng)存在的主要漏洞與問題。該系統(tǒng)存在的主要問題有：

第一，該系統(tǒng)的控制精度比較低，有待進(jìn)一步提高。綠色照明是現(xiàn)在以及未來我夠城市照明工作的重要發(fā)展方向以及要求。我國針對這樣的理念并進(jìn)行了建設(shè)，取得了較好的成績，可是，與現(xiàn)代化的城市建設(shè)相互比較，還是存在比較大的差距。我國很多的路燈節(jié)能設(shè)備比較落后，其技術(shù)水平與質(zhì)量普遍都比較低，占地面積比較大，控制的線路也比較長，設(shè)備處理也比較繁瑣，實(shí)際的節(jié)能效果非常不理想。

第二，因?yàn)樗吮I竊，所以損失嚴(yán)重，缺乏行之有效的管理與防范對策。我國部分不法分子想要利用路燈保護(hù)上存在的漏洞，盜取城市的路燈設(shè)備，導(dǎo)致城市的路燈照明條件越來越不好，給我國的經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失，也影響了城市的交通安全，影響了夜間活動的行人等，不利于城市的健康發(fā)展與進(jìn)步。雖然我國城市的很多部門都積極的去管理，并提高了防范的力度，以及實(shí)施一系列的懲罰措施，但是并未取得良好的效果。針對以上這些問題，應(yīng)該改進(jìn)智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，在多個方面進(jìn)行完善，關(guān)于智能路燈控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，應(yīng)該從以下這幾個方面來進(jìn)行：

第一，在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)方面。智能路燈控制系統(tǒng)主要是這兩個方面的功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：一是要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)終端的控制與管理功能，主要是由主要控制管理、電源管理、儲存管理等等子系統(tǒng)所組成。二是要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理的功能，主要是由數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等等子系統(tǒng)所組成。

第二，在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該基于模塊化下進(jìn)行，因?yàn)槟K化的開放程度相對來說比較高，該系統(tǒng)也是比較容易檢修的，極大的提高了維修的工作效率。根據(jù)功能不同的劃分，可以分為監(jiān)控中心，集中控制器以及終端控制器。每一個部分都是獨(dú)立又相互聯(lián)系的，三者之間密切的配合，可以更好的實(shí)現(xiàn)智能路燈控制系統(tǒng)之外的其他功能。所謂的終端系統(tǒng)就是負(fù)責(zé)全部的路燈的數(shù)據(jù)運(yùn)輸與信息的傳遞。但是，需要特別注意的是，在多個集中控制器里面，只有一個控制器是和監(jiān)控中心存在一定的信息聯(lián)系的，因此稱其為協(xié)調(diào)器。其他的集中控制器的數(shù)據(jù)是間接性的傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控中心是一個最主要的監(jiān)控部門，其配備了專業(yè)的操作人員，通過控制網(wǎng)絡(luò)，使用專業(yè)性的軟件進(jìn)行及時的監(jiān)控。

第三，在系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)的方面。首先根據(jù)一個終端控制器進(jìn)行簡單的分析，終端控制器也也是可以透過模塊化的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一個模塊里面設(shè)置一個對應(yīng)的功能，每一個功能可以掌控一個路燈，對路燈進(jìn)行監(jiān)控與管理。其次是從集中控制器上分析，集中控制器有屬于自己的個獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，與其他是通具有一定的識別性地址進(jìn)行識別。最后是從監(jiān)控中心上分析，監(jiān)控中心主要是利用專業(yè)性的計(jì)算機(jī)軟件對整個路燈系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督與控制。通過軟件的界面，工作人員就可以非?？焖佟⒎浅７奖愕膶γ恳粋€路燈的電流、電壓、位置信息等進(jìn)行監(jiān)測。如果發(fā)現(xiàn)路燈出現(xiàn)損壞的情況，監(jiān)控中心就會受到警報(bào)，工作人員接收到這樣的信號之后就可以及時的進(jìn)行處理。

2　系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)與原理

首先，需要構(gòu)建一個電路結(jié)構(gòu)，其電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該是有條有理的，并從整體上完成了對智能路燈的感應(yīng)目標(biāo)。我國傳統(tǒng)的照明控制措施缺乏一個系統(tǒng)的自檢功能，路燈設(shè)備發(fā)生故障之后，如果相關(guān)的工作人員沒有及時的發(fā)現(xiàn)故障與處理，就會影響路燈的正常照明與工作的順利施展。針對這些問題，智能路燈控制系統(tǒng)就自然而然的產(chǎn)生了。該系統(tǒng)比較先進(jìn)，其靈活性能、可靠性能等比較高，對于迅速的提高城市路燈照明系統(tǒng)的控制水平與質(zhì)量來說是非?？煽康模梢詷O大的滿足城市建設(shè)的快節(jié)奏、快發(fā)展、高要求等目標(biāo)發(fā)展，在很大的程度上促進(jìn)城市的建設(shè)與發(fā)展。電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：單片機(jī)的輸入信號主要有光電檢測信號、光強(qiáng)信號與延時調(diào)節(jié)信號，這樣可以實(shí)現(xiàn)對雙向晶閘管的驅(qū)動，進(jìn)一步對路燈的開啟與關(guān)閉進(jìn)行控制。

圖1　控制電路整體結(jié)構(gòu)圖

3　系統(tǒng)軟件流程

該系統(tǒng)的軟件程序流程圖如圖2所示。

圖2　總體程序流程圖

其在初始化之后，需要對光強(qiáng)信號進(jìn)行一個判斷，如果光強(qiáng)比較弱，并且還伴有物體進(jìn)入探測的范圍當(dāng)中，那么單片機(jī)需要進(jìn)行編程控制，輸出經(jīng)雙向晶閘管，然后導(dǎo)通，這時候面控制燈亮，當(dāng)檢測到物體離開探測的范圍之后，單片機(jī)控制推遲一段時間再令其燈滅；如果光強(qiáng)比較強(qiáng)，或者是光線比較弱，且沒有任何的物體通過時，就控制燈滅。

該系統(tǒng)可以極大的滿足現(xiàn)如今社會各個方面的發(fā)展需求，尤其是電力方面的需求。因?yàn)槲覈碾娏δ茉匆呀?jīng)成為了人們高度關(guān)注的話題。設(shè)計(jì)這樣一智能路燈系統(tǒng)可以極大的解決能源利用率不高的問題，尤其是當(dāng)夜間交通流量較少，行人較少，路燈卻徹夜保持明亮的狀態(tài)，這樣設(shè)計(jì)可以極大的減少電力資源的浪費(fèi)。該設(shè)計(jì)可以在沒有行人或者是車流量的時候，通過控制停止照明來節(jié)約大量的電力與人力資源。

4　結(jié)語

設(shè)計(jì)了智能路燈控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)節(jié)能與綠色發(fā)展的目標(biāo)。該系統(tǒng)作為城市未來的路燈照明建設(shè)的重要方向，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)部門應(yīng)該提高重視的程度以及關(guān)注的程度，基于綠色城市與環(huán)保的觀念與理念出發(fā)，盡可能的滿足城市居民的基本需求，盡可能的建設(shè)一個綠色、美好的城市。本系統(tǒng)主要在相關(guān)的理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)路燈控制系統(tǒng)，達(dá)到了節(jié)能的最終目的。目前我國還處于一個初步的發(fā)展階段，通過本文的分析與介紹，希望引起良好的社會效益。通過這樣的一個智能系統(tǒng)，可以滿足城市居民的照明需求，并且能夠符合社會節(jié)能減排，城市綠色生活的主題，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

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支持基金：湖南省教育廳一般項(xiàng)目（14C1014）。