路灯远程集中控制系统的应用研究

陈 涛 （济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司新疆分院，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 前言

传统路灯只具备照明功能，其控制策略一般为定时统一开启，这一现象会造成能源浪费，但在现代路灯当中，路灯可以根据外部光线的变化，自动进行开启、关闭，并且实时对光照强度进行调整，以排除能源浪费问题，但是此功能的自动化运行还存在一定的问题，还需要人工参与其中，对不合理决策进行处理，需要人工前往指定地点才能处理，此时对路灯实现远程集中控制成为路灯运行与控制管理的迫切所需，路灯远程集中控制系统也成为研究者们近年来的重点研究对象之一。

1 路灯远程集中控制系统基本功能

1.1 监控功能

监控功能是路灯远程集中控制系统的基本功能之一，其主要用于获取路灯工作状态数据，并通过其他功能（即数据传输功能，此项功能具体内容在下文进行分析）将数据展示给工作人员，使工作人员可以在大部分环境下了解到路灯当前状态。监控功能对于路灯远程集中控制系统具有重大意义，其监控采集的信息是否准确，会直接影响到人工决策，所以为了保障监控功能信息准确性，首先需要设立全体的数据指标，其次针对所有数据指标配置相应的硬件设备即可，例如在路灯电路检测当中，就需要采用电压传感器、电负荷传感器[1]。

1.2 数据传输功能

为了使监控功能得到的数据能够被工作人员查看，路灯远程集中控制系统需要具备数据传输功能。一般情况下，数据传输功能同时与监控功能、客户端连接，当监控功能采集到了相关数据信息之后，将会把数据实时发送到数据传输功能模块，此时数据传输功能模块会把信息发送到客户端处，以供工作人员查阅。此外，在质量原则下，数据传输功能必须具备实时性，因为当数据传输存在延时现象，会导致工作人员无法第一时间对异常问题进行处理，还会导致故障影响扩大[2]。

1.3 自动/人工模式

随着科技技术的发展，路灯运行逐步实现自动化，路灯远程集中控制系统是路灯自动化控制模式的一种，在该模式当中所有功能会依照相应逻辑自动运行，可以在一般情况下保障路灯运行正常。在人工模式方面，为了尽量规避自动化运行可能存在的运行错误，出于运行稳定性考虑，系统需要具备人工模式。虽然两种模式同时存在，但路灯远程集中控制系统在同一时间只能支撑一种系统的运行，对此本文建议将自动模式作为默认模式，并借助监控功能监控该模式下系统运行表现，同时安装模式切换模块，当人工发现系统运行存在问题之后，则启动该模块切换模式，通过人工干预来排除问题。此外，智能化技术可以进一步优化路灯远程集中控制系统的自动模式，即通过智能化技术，能够对路灯运行常规问题进行处理，降低路灯故障率[3]。

1.4 外接集成功能

随着现代路灯设计技术的逐步成熟，可以承载很多外接功能，例如空气质量监测、交通路况监控、提供报警服务等等，那么在这些功能同时存在的条件下，常规控制方法很难有效率的进行控制，并有可能导致出现运行错误，对此在路灯远程集中控制系统当中，有必要设计外接功能集成功能，该功能可以将所有外接功能集成在一个端口当中，人工可以直接通过端口的初始界面，对所有外接功能的大致运行状况进行分析，也可以通过点击的方式对单个功能的详细状态进行查看，当发现异常同样可以启动人工模式来进行管理。

2 路灯远程集中控制系统应用

2.1 系统应用优势

路灯远程集中控制系统特点，其具备实践应用的多种优势，具体包括：自动化程度高、智能化、检测器一体化、安装简单、性能稳定、实时性强以及远程可视化显示等。

2.1.1 自动化程度高

路灯远程集中控制系统具备自动化模式，该模式可以使各项功能自动运行，说明该系统的自动化程度较高。路灯远程集中控制系统的自动化主要体现在自动化模式控制与运行逻辑上，自动化模式控制方面，主要将所有功能集成，满足控制需求；运行逻辑是判断路灯运行是否存在问题的依据。

2.1.2 智能化

相比于单纯的自动化运行，智能化是系统的进一步发展，智能化在系统出现故障之后，结合数据库信息对故障表现的特征进行分析，再根据特征找到数据库中匹配的信息，以此确认故障具体表现，最终围绕预先设置的处理逻辑，对故障进行处理，同时在处理完成之后，如果依旧没有改善故障现象，智能化系统将会启动应急措施，即关闭路灯，再通过故障警报通知人工进行处理。相较之下，智能化系统可以取代一部分人工工作，具有更高的应用价值。

2.1.3 检测器一体化

实际上路灯远程集中控制系统在很早就有出现，早期系统设计中，为了实现检测等功能，往往会采用外接的检测器，这一措施在某种角度上确实实现了功能，但是却带来了系统建设成本负担，同时可能因为实际条件限制而无法应用。但在现代路灯远程集中控制系统设计中，已经实现了检测器一体化，即将早期检测器的功能，通过电路、网络技术、通信技术与系统融合，成为系统体系内的一项功能，因此排除了早期系统设计缺陷。

2.1.4 安装简单

路灯远程集中控制系统在安装条件上并不会受到太多的限制，只需要将原有路灯控制开关进行更换，再做好常规的电路布线工作、GSM控制器无线接入即可，说明安装步骤较为简单。此外，针对布线工作，路灯远程集中控制系统的安装确实会导致此项工作难度增长，但从增长幅度上来看，其完全出于可接受范围，因此并不会产生太多影响。

2.1.5 性能稳定

路灯远程集中控制系统的自动化模式与人工模式的切换运行，可以保障系统运行中的故障被及时处理，由此说明该系统性能相对稳定，同时加之智能化手段，可以有效增加系统容错率，并降低故障率，进一步优化系统稳定性。

2.1.6 实时性强

路灯远程集中控制系统与客户端（工作人员）的通信连接一般采用4G通信网络，通信硬件上一般为光纤或无线通信，在此条件下介于4G与光纤、无线通信技术的功能性，可以保障信息传输的效率，有利于系统实时性。

2.1.7 远程可视化显示

远程可视化显示是路灯远程集中控制系统中监测功能的表现形式，其相比于早期系统设计，具有直观性优势。远程可视化技术没有应用之前，当工作人员要通过客户端对路灯状态进行查看时，如果数据显示不够详尽或者不够直观，就需要其对数据进行计算或者分析，否则影响路灯管理工作的实时性，所以远程可视化显示具有优势。

2.2 应用流程

路灯远程集中控制系统通过监测功能对路灯进行监控，根据监控结果可以得知路灯当前是否存在故障，如果存在故障问题，系统会通过数据传输功能将故障信息传输到客户端，同时在自动模式下，借助智能化技术尝试对故障路灯进行调整，以排除故障影响，而当智能化技术无法成功排除故障影响，将通过模式切换进入人工管理模式，并且智能化技术将启动应急模式，以免故障继续恶化，最终人工可以根据监测功能提供的数据，对故障路灯进行管理，如有必要可以通过传统人工维修方法进行处理。下图为路灯远程集中控制系统应用流程。

路灯远程集中控制系统应用流程

3 结语

本文主要对路灯远程集中控制系统的应用进行了分析，通过分析对路灯远程集中控制系统的基本功能进行了剖析，了解了各项功能的运作机制；对路灯远程集中控制系统的应用优势、应用流程进行了探讨，在应用优势分析当中，主要以早期路灯远程集中控制系统设计为参照，证明现代系统具有多种优势；在应用流程上，结合之前分析内容对系统应用流程进行了介绍。