城市道路照明的智能控制系统应用

张俊梅

摘要：针对城市道路照明，在简述照明控制现状的基础上，对城市路灯智能控制系统的设计、应用与未来发展进行深入分析，旨在为系统实际应用和充分发挥应有作用效果提供可靠参考借鉴。

关键词：城市路灯;照明控制;智能控制

引言：国家对城市化进程的重视，一定程度上刺激城市的发展，有些照明系统的技术在不断创新，也重视起监督管理工作。但是，在实际的运用过程中，仍然有问题的出现，没有进行合理的规划，容易受到天气和季节的影响，造成路灯建设的缓慢，人为造成的影响，线路出现问题等故障，都会严重影响照明的使用。而且现在人们生活质量的提高，对路灯照明的需求越来越高。路灯的数量越来越多，资金的使用也会随之增多，维修人员增多，成本不断增加。因此，使用单灯控制系统帮助进行分析，在进行维修的过程中会更加的方便，帮助照明系统的有效使用。

1道路照明智能控制系统应用的意义

1.1简化工作流程

对于智能化照明控制系统来说，其关键点便在于主站和子站的问题，所以需要在主站以及子站的基础上实现对于照明路灯的整体控制。其实现的原理主要是指在现有的基础上将分站中所采集到的各项数据有效集合起来，接下来便可以将其反馈至主站当中，这在极大程度上实现了对于原有工作流程的简化，在提高智能化照明系统工作效率的同时为后续工作人员开展对于路灯的维修工作创造了良好的条件。

1.2提升监控效率高

路灯在日常应用的过程中离不开人工维修以及监管工作，而智能化控制系统的应用能够高效达到远程监管的效果。这种智能化路灯设计能够帮助相关工作人员实时动态地对路灯故障情况进行监控。这样一来，维修人员便能够第一时间明确路灯故障的实际情况并针对性地采取相应的解决措施，与此同时，灵活应用智能监管系统可以高效减少对于人力的大量投入，对于提高维修人员的维修工作的质量和效率有着重要意义。基于此，工作人员应当强化开展对于照明监控软件的设计，其具体功能包括以下几部分内容。该软件包括登录权限分级功能，在应用手动控制模式的过程中，可以采用单独对每个路灯的开关进行控制的方式，也能够使用一键对群控路灯进行控制。在应用自动控制模式的过程中，可以结合当地实际情况在夜晚对路灯进行自动开启和关闭。

1.3提高节能效果

道路照明智能控制系统的合理应用能够提升道路照明的节能效果。对于城市社区来说，在深夜的时候，其在部分时间没有较高的照明要求，若是持续点亮路灯，便会导致大量电能资源被不必要的消耗。但若是采用智能控制系统便能够根据居民日常的实际照明需求对照明情况进行合理控制，这样一来便能够减少不必要的能源消耗情况，并增加道路照明系统的使用年限。

2城市路灯照明控制现状

在过去的照明控制中，主要是对光的强度与分布实施控制，以实现节能和舒适等基本目标。对于照明控制的方法，截至目前共经历以下四个阶段：第一阶段为分组控制（回路控制），这是现在应用最多的方法，采用线束的方式，使多个灯具处于同一回路，或处于不同的回路来控制，比如通过石英钟实现半夜灯的隔盏亮;第二阶段为区域控制，它的特点是按需供给，适用于大型公共区域，如停车、教室以及宾馆，在分组控制回路中采用不同的传感开关，当使用率相对较低时，对某些回路进行调节，从而实现节能的目标;第三阶段为集中控制，目前我国部分地区的隧道与路灯控制都实现了集中控制，其最大的特点在于引入了数字通讯系统，比如PLC电力载波;第四阶段为智能控制，如时下比较主流的智能家居和楼宇等，都属于智能控制，其主要特点在于以物联网技术为基础，比如NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等。

路灯控制在控制领域属于全新事物，控制系统功能方面的需求正处不断挖掘状态，现在主要集中在节能和便捷两个方面。现阶段已达成以下共识：①对于路灯控制，借助单灯、全体及分组等措施实现路灯远程开启与关闭和调光的有效控制;②对于情景控制，对路灯的实际工作情景进行自定义设置，并制定有效的控制策略，以达到无人值守目标;③在数据采集方面，对所有路灯实际工作状态数据进行实时采集，然后上传到服务器当中;④在路灯管理方面，对所有和路灯有关的反馈数据进行集中统计与分析，然后根据分析结果形成维护报警及相应的数据报告，供维护人员随时使用;⑤借助GIS系统，对路灯与其附属设备进行定时定位，以保证可操作性。除此之外，在和大量的客户相接触以后，很多客户都会提出更高的要求，比如对配电箱的控制。

3路灯智能控制系统的构成

3.1系统设计

3.1.1照明系统

城市道路照明智能控制实际上就是把相互的路灯采用控制器，汇集至接入层，与集中控制器相连;然后通过网络汇入到主干网中，将实时信息传输至管理中线。控制中心机房对服务器进行部署，采用软件系统对所有相接的路灯进行管理，包括开启关闭、调光调色、故障诊断和能耗分析，同时对移动终端施以灵活的管理控制。

3.1.2LED模组

LED模组共有兩种规格，其中，第一种是与CSA标准相符合的模组，可达到标准市场提出的要求，具有良好的互换性;第二种是与CQC标准相符合的模组，即光引擎模组，具有很高的效率，可满足不同特殊场合提出的要求。

3.1.3系统架构设计

城市道路照明的智能控制系统主要由四部分组成，即感知层、网络层、平台层、应用层。系统的照明控制以PLC为主;在此基础上按照灯杆的位置，对不同的智能感知设备予以融合，包括安防设备、多媒体显示设备、城市环境监测设备、RFID设备、应急广播设备。以此为智能灯网的形成提供良好管理服务。

3.1.4软件开发

对于智能控制系统，其软件部分即为控制平台界面，在整个系统中保持统一，可对平台上的每个功能模块进行管理与查询，包括充电桩、安防信息与信息的显示及发布系统;具有很高的开放度，均可采用API接口与其它系统平台之间实现融合，表现出极好的适应能力。以物联网技术为基础的路灯智能控制系统，能使路灯照明真正实现智能化。此外，建立一个支持扩展且开放的整体构架，和其它系统和管理平台之间进行互通互联，能进一步推动智慧城市建设与发展。

3.2系统构成

对路灯控制系统进行分类，分为集散式和集中式。集散式的控制系统是利用集中管理的形式，进行分散得控制，而集中式有明显的不同，在控制方面只能进行某一回路的控制，存在单一的特征。单灯的控制系统是在集中式的系统上进行创新，可以突破空间的限制，对于光的包容性增加，通过对单个路灯的管理，可以随时进行调整工作，借助在外部设立的传感器，发挥智能的功效，帮助路灯的使用和管理。可以将有关路灯的系统数据进行整合，设立账号进行管理。最后将账号根据地区进行分配，这样工作的管理就会更加的有序。单灯的控制系统可以借助网络的形式，进行信息的传播，也可以在没有任何设施的辅助作用下，进行信息的中转，减少劳动力的使用。

4路灯智能控制的发展方向

通过以上分析可知，分组控制已无法满足现阶段城市建设与发展要求。总线制尽管有很高的控制精度，但因安全过于复杂袁需要很高的维护成本，所以无法满足大规模应用要求;以无线网络为基础的系统，因信号稳定性有很大局限性，所以需要通信技术发展到一定程度以后才能真正用于工程实际。以物联网为基础的单灯照明控制，不仅安装十分简单，而且能保证信号传输可靠性，所以是现阶段城市建设最适宜的控制方式。

传统的分组控制模式已经不能够满足智慧城市发展的需求;总线制的路灯控制模式虽然控制精度较高，但由于其安装复杂、维护成本高，不适用于大规模应用;基于无线WiFi网络技术的路灯控制系统由于信号稳定性的局限性，只能在通信技术进一步拓展后方能推广到工程应用中;基于电力线通信技术的物联网智能照明控制系统安装简单，在保障了信号传输及解码技术的可靠性后，较适用于当前和未来智慧城市照明工程应用。物联网照明控制系统灯具的亮度及色温调节控制从某路段精细到某盏灯，实现路灯的精准定位、状态检测与控制，确保在不降低城市道路照明设计标准、不影响设备光源正常使用的前提下，根据不同时间、地点、应用场合，提供最合适的照明照度，实现“按需照明”才是未来城市道路照明控制的发展方向。道路照明的光照度及多色温智能调节首先需要加強传感器的研发配套，届时不仅仅是普通的光照度传感仪、温湿度检测仪、雾霾检测仪、实时监测通行车流量的雷达传感器、超声波传感器、雨水传感器等，都会进入未来的物联网控制系统中，这些传感器的信号传输都将汇集到道路照明控制终端上，实现不同路段每一个灯具实时的光亮度、多色温调节的城市照明智慧控制平台。

5智能照明单灯控制的应用

在社会的发展促进下，路灯的使用越来越多，不仅城市中路灯的使用，在农村也有路灯的建设。因此，应该努力加强路灯的使用，帮助其质量的增强，将单灯控制系统运用到路灯的建设中，可以对路灯进行实时的检测，发现路灯存在的问题，另外，这种技术的使用可以对路灯进行单独的管理，这样在维修的过程中，就会更加的迅速，由于路灯的分散性，管理起来是非常困难的，利用智能化的手段，可以对数据进行管理，通过数据的改变，解决问题，从整体上促进路灯的建设，在进行路灯建设的前期，应该制定相关的预测方案，对各方面进行全面的探析，预防突发事件的来临，为智能的照明提供新动力。智慧城市的建造离不开智能照明的使用，运用智能化的手段促进照明的先进行，能顾节约资源，减少相关员工的工作压力，提高照明系统的使用效率，而且能够对环境的破坏减少，促进生态环境的平衡。

结束语：综上所述，采用路灯智能控制系统可以对于城市路灯照明予以有效监管，还能帮助市民及时获取相关信息，为用户在这一项目基础上进行其它服务开发和集成提供支持。路灯控制系统的使用可以帮助照明，但是连接性比较强，一条线路有问题，那么连接的灯都会受到影响，而且在使用照明较少的情况时，无法进行灯的关闭工作，而且维修工作也会非常的困难，对各能源的使用较多。使用单控系统，单独控制路灯，可以在人们对其需求较少的情况下，将几盏等进行熄灭的工作，既可以满足人们的照明需求，也可以节约资源，帮助照明事业的发展。

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