试论市政路灯照明监控系统的总体设计

王兆泰

【摘 要】城市道路两旁的路灯安装与运行是市政工作中飞重要内容，其运行的稳定与否关系着城市夜间道路路灯的美观与照明质量，甚至在一定程度上影响着城市的安定。为此，确保路灯的正常稳定运行是极为重要的。但由于城市路灯安装量大，涉及范围较广，若每夜派市政工程人员去巡查来确认是否有路灯出现故障的问题显然是不可能的，为此，就必须要加强路灯照明的监控系统，实现路灯照明的自动化监控。现本文就从阐述路灯照明监控系统的概念与特点和选择城市照明监控系统所要考虑的因素开始分析，来谈谈市政路灯照明监控系统的总体设计方法。

【关键词】路灯照明；监控系统；总体设计

随着我国城市建设的大力开展，城市的基础设施建设的施工质量与维护管理工作就显得格外重要，市政部门作为建设城市基础设施建设的主要管理部门，对于维护城市基础设施的正常运行担负着重要的职责。路灯照明系统是城市基础设施建设的主要组成部分，也是城市夜间道路的主要照明系统，关系着城市夜间交通的安全以及广大市民的正常生活，为了更好地使路灯照明系统为城市服务，需要对其安装监控系统，以自动化的控制手段来管理维护路灯照明系统的正常稳定工作，并对出现故障的路灯进行及时维修与处理，大大减少了因路灯出现故障而进行维修时占用的时间，增大了城市路灯带来的社会效益。

1.路灯照明监控系统的概念与特点

路灯照明监控系统是应用于城市路灯照明的测控管理系统。系统应用遥测、遥信、遥控等自动控制技术，计算机信息管理技术，无线通讯等技术，根据城市市的实际情况及监控站点多、分布广等特点，同时考虑到系统运行费用要经济及运行技术上要可靠等诸多因素设计本系统，实现对各个路灯监控站点的远程监控和数据采集，同时设计了本地维护功能。并实现对数据进行处理、存储、报表生成、打印等功能。系统容量大，覆盖范围广，有强大的管理功能。监控系统的实施为路灯照明的运行管理，提供了先进的科学手段，使各站运行信息及时反馈，并得到有效的分析；对于城市路灯照明运行管理的完善和提高具有重要的意义。

2.选择城市照明监控系统的考虑因素

鉴于城市照明监控系统的多种特点和需求，在选择和设置城市照明监控系统时需要综合考虑多方面的因素，以实现最佳的路灯照明监控效果，提高监控水平。一般来讲，在选择城市路灯照明系统时需要考虑到以下几点：

2.1照明监控系统在选择时首先就需要确保其技术的先进性以及系统的可靠性，最好不要采用技术较为落后的监控系统，以免在使用中影响到路灯照明的维护与管理。要能够实现对路灯的远测、远信、远控、远调、远视等“五远”的功能。

2.2要确保主站的监控系统管理中心的操作系统方便易操作，且其功能要具备齐全，包括地理信息的完善，监控界面的清晰美观等。在路灯照明系统安装的监控终端体积不可太大，以免因占用太多配电箱的空间而改装配电箱，从而增大安装成本。

2.3要确保监控系统的扩容性能较为强大，以应对未来更多路灯照明系统的监控需求，监控系统中心的控制方式要灵活多样，并且其通讯方式也必须要能够符合社会技术的发展，使照明监控系统更好的适应城市数字化建设的需要。

3.路灯照明监控系统设计要求

城市路灯照明监控系统，由监控中心、通讯系统、监控终端组成。监控中心系统采用专用软件系统，通讯系统选用GPRS 数字公网通讯系统，监控终端RTU 实现就地的数据采集和控制，同时将现场采集到的数据经通信设备采用无线方式上传至监控中心，并接收中控指令，实现远程控制。中控系统采用基于WINDOWSNT 操作系统的监控软件，通过ISDN 实现对各监控终端的远程通信、监控及数据采集。通信设备为H7710 通讯模块安装在监控终端内。监控系统的结构设计既要符合路灯照明计算机控制的监控模式，又要考虑到路灯照明的运行特点和研究对象的自身特点，设计的监控系统总体结构应能完成路灯照明各监控对象的实时监控，这些监控的基本要求包括数据采集、操作控制、运行监视、数据库管理、报警与打印、经济运行管理等多方面的内容。

4.路灯照明监控系统的设计重点

4.1监控终端的选择。

监控终端是系统监控功能的执行设备，使用量大、分布广、运行环境差。因此，监控终端的选择是本系统的重点。城市路灯变压器主要是两种，杆上变和箱变。杆上变的容量小，有2路控制输出。箱变的容量大，应按8 路控制输出设计。每个控制箱都安装了电费计量表，作为电费计量标准。目前是人工定期到现场抄表，随着本系统的实施可以由监控终端完成远程抄表工作。监控中心掌握着全市的路灯电费情况，对于路灯运行的经济管理起到相当重要的作用。目前，路灯运行存在着后半夜电压偏高的情况。电压偏高会减少路灯设备的运行寿命、浪费电力能源。因此，监控终端应该有扩充自动调压的功能。

4.2监控终端的主要特点。

a.可实现6路单相AC或2路3相AC电流的测量，全部采用交流采样，可直接测量AC0-265V电压和AC0～6A的电流，无须外接变送器。可提供电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、亮灯率、等测量参数。

b.可以按不同的时间表分别控制8路输出，可以实现全夜灯、半夜灯、调压等控制。

c.具有面板LED显示功能，电源指示、运行状态、通讯状态、故障报警外，8个DI和8个DO均有LED显示，便于维护人员检修和维护。

d.支持多种通讯方式，方便用户选择。

e.采用专门设计的免维护断电保护模块，电源断电后可持续工作30秒，自动发送断电报警信息。

f.所有输入/输出信号及RS-232、RS-485接口全部光电隔离，RS-232口用于与监控中心的通讯及当地维护，RS-485口用于扩充现场的其它智能设备，如：数字电表等。

g.宽范围的工作电源，从AC85～265V都可以正常工作，电源短路保护电路采用无熔断保险设计，故障恢复后可继续工作。

h.全部采用表面安装工艺，体积小，集成度高，硬件可靠性高。

i.所有端子均采用拔插端子，更换模块不需要拆线。集成的CT模块，更换模块时保证电流回路不开路，维护简便。

g.硬件结构采用一体化设计，无须外配任何设备，体积小，可方便的安装于路灯控制箱或箱变内，并有2种安装方式，可横式安装或立式安装，供用户订货时选择。

k.主站城市照明监控软件，以地理信息系统为平台，可实现系统的组态和监控。

l.具有短信息自动报警功能。故障信息可直接发送到设备维护人及其领导的手机上，且支持全国漫游功能。

5.结束语

当然，在城市的不断发展下，实现全面的智能的路灯照明监控系统必将成为市政基础设施建设中的重要组成部分，这对于提升城市居民舒适度、降低城市夜间交通事故的发生率、提高城市整体形象与品质也是有着很大意义的。为此，必须要保证城市路灯稳定运行，降低路灯的故障发生率，并尽量缩短故障维修影响路灯的使用时间，真正体现照明监控系统的重要职能作用。 [科]