市政路灯监控系统设计思路的框架性研究

摘要：城市道路照明是城市建设发展的最基础设施。近年来，随着城市化进程的快速推进，城市路灯建设受到了普遍关注。城市路灯建设水平关系到一个城市的形象，对于城市路灯照明系统的监控程度更是衡量城市道路照明工程建设优劣的重要指标。城市路灯系统智能化程度直接反映了一个城市建设的现代化水平，与发达国家相比，我国的城市路灯控制系统还处于计时器，光感控制阶段，智能化的研究还处于初期阶段。因此，必须要设计一种自动化程度高、系统运行可靠、高效节能、使用维护方便的路灯智能化控制管理系统。基于此，文章探讨分析了市政路灯监控系统设计思路的框架性，以供参考。

关键词：路灯，照明，监控终端，系统

一、在城市照明监控系统的选择中应考虑的因素

路灯智能化控制管理系统，将推动城市路灯智能化控制管理步入物联网时代、节能时代，实现对城市路灯照明系统的集中控制、远程控制、智能控制、实时控制和灵活控制。在选择智能监控系统时应考虑以下几点：技术是否先进，是否稳定可靠，能不能够保证技术紧跟社会发展的潮流；是否可以实现对路灯进行远测、远视、远控、远信、远调的功能；主站的监控系统是否操作简单方便、地理信息是否足够全面、功能是否完善、界面的设计是否美观；系统是否具有良好的扩容性，城市规模建设的不断扩展，路灯也随之增多，所以系统应该具有良好的扩容性；监控系统终端是否具有小巧的体积，电箱占地面积的大小如何，系统的控制方式是否灵活简便。假若这些条件都符合，那这样在维修安装时将会足够的方便。

二、路灯照明监控系统设计分析与要求

城市路灯照明监控系统由监控系统、监控中心以及监控终端组成。监控系统有其专门的软件系统，就地的数据采集和控制通过监控终端的RTU来实现，GPRS数字公网通讯系统是通讯系统的首选。监控终端将采集到的现场数据通过通讯系统传输至控制中心，同时接受控制中心的指令，实现远程控制。设计监控系统时应考虑到路灯照明运行的特点，要求系统结构必须要满足能够对每一个路灯照明监控对象实时进行监控，对系统的运行进行监视、报警与打印、数据的采集、数据库的管理、操作的控制是监控的基本要求。

三、路灯照明监控系统的总体设计流程

从结构上来看，通讯系统、监控中心以及监控终端共同构成了城市路灯照明监控系统。监控系统的总体结构应能完成路灯照明各监控对象的实时监控，不仅要对路灯照明的运行特点和研究对象的自身特点进行通盘考虑，而且还要符合路灯照明计算机控制的监控模式。通讯系统的通信设备可选择 H7710，通讯模块安装在监控终端内。通讯系统选用的是 GPRS 数字公网通讯系统，监控中心系统采用的是专用软件系统，监控终端 RTU 实现就地的数据采集以及项目控制，同时通过通信设备，采用无线方式将现场采集到的数据上传至监控中心，然后随时接收监控中心控制指令，并由此实现远程控制。监控中心控制系统的监控软件操作平台是采用基于 WINDOWSNT 操作系统，并通过 ISDN 来对各监控终端的远程通信、数据采集以及远程监控等功能进行处理和实现。

四、路灯照明监控系统设计的重点

以下介绍一种路灯智能化控制管理系统设计方案，该路灯智能化控制管理系统主要包括主控中心、集中控制器、监控终端（双灯控制器）及终端组成。该系统采用DCMS由主控中心、集中控制器、监控终端等共同组成三级网络结构，满足城市路灯管理部门的各种功能需求，实现对路灯照明系统进行科学性管理、安全性管理、节能降耗管理。具有回路控制、分组控制、单灯控制、多种控制方式、分组分时采用不同的控制方式。同时还具有数据备份、升级（支持对集中控制器进行远程升级，支持数据库导入、导出便于数据备份、保护数据安全）、数据报表查询（支持远程抄表、自动生成用电量、亮灯率统计报表）、故障检测功能、数据采集等功能。路灯智能化控制管理系统主要由以下部分构成。

1、主控中心

主控中心是整个路灯智能控制的核心，是其指挥中心。主要包括视频监控中心、DCMS监控服务器、数据存储中心、各个监控中心工作站、打印输出设备、视频监控设备、电源供给设备等。对路灯的各种控制指令和设置指令由此发出。监控中心软件系统是DCMS的核心监控平台，采用B/S架构和浏览器访问形式通过人性化的人机交互界面，实现城市路灯管理的各项功能需求。同时系统具有网络接口，只要接入服务器，管理工作站等，系统就可以通过网络实现照明监控数据和图像信息共享。

2、集中控制器

集中控制器是路灯照明系统中电能信息采集和远程控制的关键设备，安装在路灯箱变中低压配电变压器的低压侧。通过电力线以载波通信方式实现对所属控制节点的管理和控制，并通过GPRS无线通信方式，或者通过以太网接口及多种协议与主控中心连接，实现与监控中心的通信。集中控制器内置相关软件程序，在电力线上形成智能控制网络，实现对所属回路及路灯的管理和控制。可实现查询所属回路及路灯的开关状态和运行参数，可根据设定对所属回路及路灯进行开关控制。

3、监控终端

该路灯智能化控制管理系统采用双灯控制器作为监控终端，该双灯控制器为一种基于电力载波的双灯控制器，包括MCU主控电路、供电电路、控制开关、载波通信电路、PWM输出电路、电压/电流采集电路和过载保护电路，具有结构简单、功能多样，可同时控制单个或者多个路灯并能够实现路灯全天候实时监控与管理功能。该双灯控制器采用载波通信方式来实现单个灯具或多个灯具的开关控制、故障监测、工作状况信息跟踪。解决了单灯控制器无法满足现场的实际需要问题，降低工程成本。

该路灯智能化控制管理系统采用集散控制监控方式，采用电脑智能化控制系统后，每个单灯的状态可以及时反馈到主控中心，运行和管理人员足不出户即可了解到各处开关灯情况，既节省了巡灯运行费用，又大大缩短了响应处理时间，并可通过完善的故障诊断功能，及时发现故障隐患，做到防患于未然，提高了路灯控制的实时性，提高亮灯的一致性，可以根据各种需要，控制城市区域任何一盏路灯的开关，完全满足现阶段对城市智能照明监控需求，同时可避免传统路灯监控系统模式中由于控制器失控而造成的电能浪费，实现路灯控制的实时监控。

结束语

城市道路照明系统的管理与设计要坚持以人为本，对道路照明系统的功能性要重点对待，重视人们对道路照明系统的安全感与舒适性，还要注重路灯设计的艺术性，在一定程度上要与城市本身的文化底蕴相协调。积极实施城市路灯照明系统的设计，完善设计思想，重视设计要点，是城市照明系统各项工作中的重点。本文主要描述了路灯照明系统的设计特点，设计要求及设计思想，路灯照明监控系统的主要任务。要重视其功能性，并且要将路灯照明系统的管理办法的实施积极推行，让工作进入到正轨中去，以及对监控系统的终端设计进行了详细的描述，并注重以人为本的思想观念。

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