智能化控制系统在城市路灯照明中的应用分析

陇西县市政管理所 樊志伟

路灯作为我国城市化建设中的主要照明设施之一，也是城市中耗电量比较大的设备。现阶段，路灯照明管理方式和控制系统已经无法满足城市照明的要求了，更不能按照天气的状况对路灯照明时间以及亮度进行调节，这会导致电能浪费。智能化控制系统在路灯照明中的有效应用，不仅可以在网络上对照明设备进行统一管理，还能够减少其他因素对照明状态的影响，从而节约电能。

1 建设智能路灯控制系统的重要性

现如今，城市照明已经受到了人们的重视，其中的路灯和景观灯的规模也越来越大，这会给规划、设计和管理等带来一系列的问题。我国的大部分城市中的路灯系统自动化管理效果不强，一些先进的自动化系统并没有在其中有效应用。部分城市仍采用早期的钟控和人工控制技术，其系统整体的可靠性低。特别是当季节和气候不断变化的时候，并不能及时改变开关灯运行的时间，更不能及时发现其中的问题。传统路灯一般会采用电力载波这种有线的传输方式，整体的成本比较高，线路也非常复杂，因此，检修线路时不能实时传输数据。在此过程中，不容易对电力载波信号进行严格控制，只可以在一个配电变压器区域范围中实现信号的传送。要想在此背景下满足更高的节能要求，需要对传统路灯控制系统中的弊端进行分析，以期实现对智能路灯控制系统的有效应用。智能化控制系统在城市照明系统中的应用，不仅可以强化路灯照明的效果，还可以不断降低照明功率，实现对整体照明系统的智能化控制。此外，在对路灯进行安装时，需要采用变功率镇流器，不断降低光源自身的输出功率，强化整体的智能化效果，为智能化控制系统在城市照明工程中的稳定运行提供条件。

2 城市路灯照明智能控制的特点

2.1 节能性强

零点以后，大部分城市人和车辆比较少，对路灯的照明需求并不是特别高。如果在此背景下路灯一整夜都亮着，就会资源电能。这个时候加强对路灯的智能控制，可以采用节能路灯进行照明，不仅可以满足人们对路灯照明的实际需求，还可以降低路灯在运行中所消耗的电力资源，进而延长路灯的使用应用寿命。

2.2 方便管理，实现全方位监控

自动化技术作为智能控制系统中的主要组成部分，其具有一定的方便性，整体的自动化控制效果非常强。人们可以在此基础上随时随地进行操作，真正实现远程和智能操作，对路段进行全方位控制以及监控，保证管理的方便性；同时，应用智能控制不仅可以方便对路灯工作状况进行综合性监测，还可以对其进行及时维修，减少路灯的巡查投入，不断缩小工作量，从而实现对路灯运行的全方位管理。

2.3 信息化和智能化程度高

智能控制在城市路灯照明中的应用，不仅对传统的照明方式进行了创新，还加强了对先进数字技术的有效应用，可以保证路灯系统的数据化。在此基础上，操作人员能够实行分站收集，将相关数据及时和有效地反馈给主站，给路灯智能控制系统的稳定运行提供了条件。此外，智能化控制系统不仅能够对路灯进行巡察和管理，还可以对路灯照明进行智能化控制，减少其他问题的发生。

3 智能化路灯照明控制系统组成

3.1 本地控制系统

首先，需要对系统中的主控基站进行安装，对主站区域进行合理划分，并且在主站模块中要对主控基站进行科学设置，保障互联网和主控基站之间的连接。其次，借助互联网在主控基站上对运行信息进行收集和整合，促进信息之间的有效传递，保证数据信息的准确性，让此控制系统可以在城市路灯照明系统中发挥自身的作用。在此过程中，还要对信息存储系统进行综合性构建，可以有效防止运行信息丢失等情况，保证信息的完整性。此外，还需要对城市路灯照明系统的管理流程进行优化，加强对系统的维护。

3.2 主控制系统

这种系统是智能化控制系统中的主控中心，可以实现对城市路灯照明的智能化控制。在对此系统的内容进行分析时，发现其包括了视频监控中心、视频监控设备和打印输出设备等，并且在系统中可以通过各项指令对设备进行科学设置，将控制指令有效发送，实现对路灯的自动化控制；同时，监控中心主要应用DCMS软件系统，在核心监控平台上构建新操作系统，并且其还可以利用浏览器访问模式构建人机交互界面，及时发现城市路灯管理中的问题，充分发挥智能化控制系统在路灯照明中的作用。

主控制系统还可以对的城市照明路灯自身的性能进行改善，实现对综合质量的检查，对路灯照明的具体情况进行实时监控。随着智能化控制在城市照明中的有效应用，对主控制系统的运行提出了更高要求。相关技术人员在此基础上，可以通过投影仪和计算机等设备的有效运用，对路灯照明系统的具体状态进行综合性监控。

一般情况下，在对计算机系统进行设置时，要保证计算机不少于两台，一台需要投入在智能控制工作中，还有一台作为运行计算机出现故障时的备用设备，可以有效避免计算机故障对照明系统的影响。因此，在对计算机进行配置时，不仅要保障信息之间的正常传输，还要实现对此系统的自动化操作，结合城市照明的具体需求，对照明系统进行科学调节，为智能化控制系统的稳定运行提供条件。

3.3 数据传输系统

相关学者在对此系统的特点进行分析时，发现其主要包括无线和有线两种传输方式。前者是借助无线电台等多种设备实现数据之间的传输，后者主要是利用网络化和智能化等方式，实现数据间的准确传输。现阶段，智能化控制系统的稳定性比较强，其在城市路灯照明中的应用能够保证数据传输之间的有效性，对各个控制部分中的数据信息进行整合，强化城市化中的照明效果。

4 智能化控制系统功能模块

4.1 本地控制系统中的子站

在对本地控制系统进行设计时，要想保证其运行的稳定性，需要综合考虑不同路段路灯以及三相电功率的分配，还要结合不同型号路灯，加强对节能方式的有效应用，保证整体的照明效果。为了实现对各种组合模式的有效应用，可以在其中加入触发器完成相关的操作，其中的触发器越多，能够实现照明组合的方式也越多。

此系统中的子站可以完成路灯的开关控制，对控制流程进行优化。当通信系统建立完成后，需要在主控机的基础上结合各个区域对照明程度的不同需求或者是四季变化，对智能化控制系统进行有效应用；同时，工作人员还可以通过通信系统将信息发送到子站中。一般情况下，子站会将所接收到的信息传送到存储器中。由于其属于可改写的存储器，所以在开关灯时刻表上可以针对具体的情况对系统进行更改。这种控制模式，不仅在最大程度减少了电能的浪费，还能够保证子站的稳定运行，实现对路灯开关的有效控制。

此外，子站还是本地控制系统与主控机的信息途径，其可以将可以收集到的电流电压信息进行控制和整合，然后通过互联网有效地传输到主控系统中。此信息反馈不仅可以提高系统自身的应变能力，还能够降低故障的排除时间。

4.2 系统硬件设计

在对整个智能路灯控制系统的作用机制进行分析时，发现其中的核心是和路灯的监控终端进行连接，并且监控终端还需要与服务器之间有效连接，才能做好路灯的控制工作。要想实现监控终端在运行中的稳定性以及简易性，需要保证监控终端运行的稳定性，保证模块化设计。在具体的硬件设计中，发现其主要是由电量采集与数据管理等模块组成的，这为系统的稳定运行提供了条件。

4.3 数据采集模块

研究人员发现数据采集模块属于一种简易的微型计算机，在对其中的处理器部分进行分析时，发现其主要为ARM架构，其中该芯片的主频为72MHz，其能够连接通用的多种外设；同时，这种数据采集模板自身的性能还能够满足智能路灯控制系统具体要求的基础上，实现对监控终端的控制。在处理器的基础上，对监控终端的外围硬件进行科学设计。

数据采集模块主要包含以下功能：

数据采集。智能系统中的数据采集主要是对路灯所在环境的亮度、温度和湿度等指标进行综合性检测，其中是由光敏电阻和湿度传感器等多种元器件构成的，可以说这些指标直接影响着路灯的亮度指标。监控终端可以将这些数据进行整合，然后将其返回到服务器中。在此基础上，系统中的服务器可以按照特定的程序对路灯亮度进行计算，然后向对应监控终端传输指令，结合环境的具体情况，实时调节路灯自身的亮度。此外，GPS定位模块不仅可以准确定位路灯所出现的故障位置，便于后期维修。

临时存储。监控终端可以将所收集到的数据进行整合，将其上传到服务器中，需要加强对发送速率的有效控制。但是当网络连接不稳定的时候，监控终端可以将临时的数据存储到SD卡中；等到网络正常的时候，可以再次尝试传输数据，避免因为传输不及时造成数据丢失。在本地存储器的基础上，实现对数据的整合，为日后路灯监控终端的维修提供条件。

4.4 加强对终端电量管理

电量管理模块是智能路灯照明系统运行中的关键硬件之一，其主要是通过电源管理芯片对电量指标进行综合性检测，如充电状态和电池温度等。在此过程中，还能够检测路灯电路中的短路情况，可以对电量管理芯片进行科学设置。要想在此背景下准确获取路灯电量信息，需要了解熟悉路灯的充放电周期，强化电量管理模块设计的效果，保证充放电的有效性。此外，还要加强对智能系统相关软件的检测，等到电池充满后，需要对电池进行放电，为城市路灯照明系统的稳定运行提供条件。

4.5 通信模块

由于计算机与计算机外链设备之间都是在通信模块基础上连接的，更需要保证信息传输的准确性，保证数据信息转换的有效性。在对通信模块的内容进行分析时，发现其主要是由电源插座、控制指示灯和发送指示灯等设备所组成的。这种通信模块主要是选择RS-485作为串行接口方式，保障信息通讯的有效性。

此模块所应用的主要调制方式为调制解调，也就是外接电话线和收发共线设置等方式，在此基础上科学设置外接无线电台设备；同时，还需要促进调制解调RS-485口之间的有效结合，主要采用耦合方式对通信模块进行优化。在对通信模块进行设计时，不仅可以提高系统自身的抗干扰能力，还可以加强对数据信息的整合，保证通信的有效性。

5 发展前景

随着城市化建设进程不断加快，人们已经认识到了照明系统应用的重要性，其不仅可以保障行车和行人的安全性，还能够为人们的生活提供更多的便利，可以美化城市晚景环境。在对城市路灯照明系统进行设计和优化，发现其主要经历了三种评价标准，首先是照度的标准，然后是亮度标准，最后是可见度标准。但是，其他的照明系统仍在沿用照度标准评价。

我国目前城市道路照明系统为了更加快速地适应社会的发展，正在不断向高精端的方向发展。特别是随着自动化照明系统的有效应用，道路和灯具配管设计也在一定程度上超越了照度标准，对亮度标准进行了革新。现阶段，我国已经跨入了一个智能化时代，单片机和互联网等科技在各个领域中得到了有效应用。然而，为了让城市路灯照明系统可以更好地服务于社会的发展，需要加强对高新技术的有效应用，将其应用到智能化控制系统，保证智能化系统的稳定运行。

科学应用智能控制系统实现对城市路灯照明的建设，不仅可以对相关内容进行科学控制，还可以为城市的发展提供合理照明环境，及时发现故障路灯，对其进行准确定位和维护。加强对此系统的有效应用能够在很大程度上降低人力成本的投入，还可以不断提高能源利用率，及时消除或者是降低人为控制的不稳定因素，实现对照明系统的智能化控制。相关学者需要结合计算机和通信技术的特点，构建智能化的路灯照明节能控制系统，为系统的稳定运行提供配套产品。

除了要应用智能化的控制系统，还需要从不同角度出发强化路灯整体的管理效果。此外，部分学者在SES200智能单灯节电驱动基础上，对控制装置系统进行了优化，降低了功耗，保证了电压输出的稳定性，强化了节能效果；同时，还要结合半夜灯的照明需求，强化节能的效果，取代感式镇流器。尤其是在产品自身可靠性不断强化的背景下，电子元器件价格也在不断下降，其在工程实践中的有效应用，能够提供可靠和性价比高的智能化系统，路灯节能控制系统整体性能更高。

结束语：综上所述，为了满足现代化城市建设的要求，需要实现对城市路灯照明系统的智能化建设，在满足社会发展要求的基础上，提高人们的生活水平。在对城市街道中的照明系统进行建设时，不仅要对智能路灯系统进行安装，还要控制其中的电压和电流，及时发现照明系统中的问题，进而实现对当前照明控制系统的自动化控制。