GPRS无线路灯监控系统的应用分析

张力强

摘要：本文分析市政道路路灯的运行现状，以及无线路灯监控系统的应用背景，无线路灯监控系统的原理及设备的构成，以及各部分的作用和在路灯控制中系统的应用。

关键词：路灯控制;监控系统

路灯是分布于所有市政道路上的必有设施，能够体现城市建设的完善水平，同时也是公用设施中的能源消耗大户。无线路灯监控系统有别于传统线路控制在于控制方式在于由分散控制变为集中控制、由固定设置启停变为按需启停。

一、路灯的运行现状

（一）路灯种类样式繁多

路灯分布于所有主、次干道两侧，共计1150基，灯头根据道路情况有四火、三火、双火和单火等不同形式，共计有灯2150盏，总功率为420KW。路灯控制分散，主干道路灯分别由20台路灯变压器提供电源，控制开关总计达200余个，随着近年来的亮化施工，大多数电源就近配置，使得电源分布更显分散。若需进行路灯运行调整非常麻烦，节日亮化开启送电也是如此。

（二）各条道路路灯启停不同步

20台路灯变压器都安装着光照控制器自动启停，但因安装位置不同、光控器的个体差异等原因，各条道路的路灯启停时间相差十分钟以上，效果非常不理想。

（三）不利于路灯线路的多功能协调使用

因路灯是在道路上分布最广泛的用电设施，所以为了充分利用资源，有的灯杆上会安装交通指示灯、广告灯箱、装饰亮化灯等多种灯具，按原运行模式只能要开全开，要关全关，不能灵活调度。

二、GPRS无线路灯及亮化监控系统的框图及主要构成

（一）GPRS监控中心设备组成框图

（二）主要构成

1.无线信道

采用进口基地电台改制成数传机，天线采用高增益全向天线，天线馈线采用低损耗高频电缆。

2.前台机

主要运行监控软件程序，进行数据的处理、完成各项操作，并承担定时任务的实施。该机目前多数采用工业控制微机或品牌商用机、工作站。

3.后台机

作为前台机的备份，配置和前台机一样，可在前台机瘫痪时作为前台机使用。

4.数据服务器

主要承担存放数据库的任务，可供前台机、后台机或其他工作站同时访问。目前多数采用品牌服务器。

5.通讯服务器

除了存放数据库的功能外，还承担GPRS通讯命令的转发工作，把通讯的任务从监控软件分离，减轻监控软件的负担。

6.光控探头、光控仪

主要将采集到的光照模拟信号转為数字信号，然后传到前台

7.GPS卫星定位模块

通过接收全球定位卫星的数据来校正计算机的时钟，并可以显示当地的经纬度（一颗卫星可以对时，三颗卫星可以定位）。

8.短消息告警模块

将监控软件发生的故障以短消息的方式发送到相关工作人员手机上。

三、基本原理

在服务器上安装Windows sever 2003作为系统平台并配置好数据库并运行Gprs sever service（非绑定IP版）通讯软件。使各个监控终端和服务器建立联系。并且设定好时间在服务器运行负荷低的时候自动备份数据库。

前台机安装Windows xp或者Windows 7作为系统平台，安装路灯集中控制软件，并通过工控软件与光控器建立通讯联系，路灯集控软件将根据时间和光照度这两个条件都符合时自动亮灯。当需要临时手动开灯时，前台机向终端发出开灯信号，该信号经终端天线接收、由无线通讯模块解调出数字信号送往主控单元。主控单元应用程序截取从异步通信接口送出的数据，进行分析和识别，根据命令代码执行开灯操作（根据命令代码驱动交流接触器吸合接通主电路，路灯线路通电点亮。同时其常开触点闭合）并向前台机反馈线路的接通工作状态。关灯反之。

终端根据前台机命令采集必要的数据，由异步串行接口送往无线通讯模块进行数据调制，最后通过天线将信号发向主台。终端根据主台发下的参数，测出电压、电流有效值及有功功率等模拟量参数并反馈回前台机完成遥测、遥信、遥控等功能。

四、应用效果

当前我国已进入快速发展的信息时代，城市亮灯率与节约能源的矛盾日益突出，路灯远程自动监控技术以其环保节能、安全稳定、方便快捷的优势，在城市中得到广泛应用。现代的路灯节能自动控制系统与物联网技术相结合，让城市的路灯管理更智能化、网络化、信息化，彻底转变夜晚巡灯、白天巡线修灯的管理模式，将管理部门原有的人工操作转变为自动方式，只需一名监控人员就能完成数名一线巡测人员的工作。

五、结论

以往我们在节假日期间要安排大量的巡查人员以保证亮化线   路正常运行，现在只需要在控制室鼠标一点，各线路的运行情况一目了然。随着新产品、新技术的开发和应用我们也要与时俱进，积极采用新科技手段来提高操作水平和管理水平。

参考文献：

[1]城市道路照明设施维护技术规程[S].DB 45/T 120-2004 广西，2004.

[2]北京市市政管理委员会，北京照明学会.DB 11/T388.8-2006 城市夜景照明技术规范第8部分：运行、维护与管理[S].北京，2006.

[3]黎洪生，刘苏敏，胡冰，等.基于无线通讯网路的智能路灯节能系统[J].计算机工程，2009，35 （14）：190-191.