GPRS在城市路灯监控系统中的应用研究

摘要：城市路灯系统看似一个小的工程，但是它的好坏意义重大。通过对我国城市路灯控制系统的技术现状进行分析，本文根据系统监控终端的设计指标和性能要求，对系统实现方案进行了技术论证，同时对系统从硬件上和控制终端上进行了设计。实验证明，该系统有效地解决了路灯控制的实时性、可靠性、经济性等问题。

关键词：监控终端 gprs 路灯系统 电力线载波

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

1 引言

一个好的城市路灯系统甚至可以促进当地经济的发展。传统的路灯系统是采用接触器和定时器来完成控制模式，通过器件设置路灯的开通和关闭时间，时间点固定，不能实时变化。传统的路灯系统采用常规的人工巡视的管理模式，因此路灯管理室和路灯之间无法实现实时交流。针对传统路灯控制系统存在的种种缺陷，目前的城市路灯监控系统应将集成计算机集控技术、自动控制技术、通信技术、电力线载波技术等多个领域的技术研究与最新科研成果，使路灯亮化工程成为现代化大城市的重要标志。对此，提出了一个有效合理的控制管理方法：基于GPRS技术的城市路灯监控系统。

2 监控系统设计

针对城市路灯监控系统的设计方案，需要满足如下几点要求：第一，经济实用性。路灯监控系统属于工程应用项目类型，因此在系统设计方案时，首先需要满足尽可能地节省开支。第二，可靠性。若城市路灯监控系统不完善会直接影响夜晚道路的可见度，可见度降低会直接导致交通事故发生概率的增加。因此城市路灯监控系统必须具有高可靠性。可靠性体现在硬件电路方面，要求具有强抗干扰能力、元器件质量可靠等特点，体现在通信方面，要求通信信息非常可靠，上位机给监控终端发出的命令能准确到位。第三，合理性。合理性主要体现在界面显示人性化、路灯开关设计和操作合理化。第四，及时性。及时性体现在操作的迅速性，在发出开关命令时系统能够及时相应、在路灯发生故障时能够及时告知工作人员排查故障等。

3 监控终端硬件设计

路灯监控终端的硬件总体结构框图如图1所示。它包括模拟量采集、开关量采集和控制、键盘显示、看门狗、通讯、复位、时钟、JTAG、接收滤波等电路及双微处理器。监控终端的电源模块采用开关电源，具有两路电源信号：+l2V和+5V。对数据进行运算、处理、存储以及通讯等功能主要由主控芯片来实现。因此对于一个系统，主控芯片的选择至关重要。若选择的主控芯片功能过少，则很难满足设计的要求。因为为了实现所有的设计要求，需要对器件进行扩展，将会使整个系统的硬件结构变得非常复杂，从而降低精度。若选择的主控芯片功能过强，则会产生如下两个问题：第一、不能充分利用主控芯片的资源，第二、功能过强的主控芯片的价格比较昂贵。针对以上问题，本文设计的系统采用单片机为主控芯片。

图1 路灯控制器硬件结构图

4 控终端程序设计

主程序由键盘模块、显示模块、智能控制模块、GPRS通讯模块、写E2PROM模块、时钟模块和时间调度器组成，主程序流程图如图2所示。其中，时间调度器主要负责对各时间标志进行置位和完成时间延时功能。模块之间通过时间调度器完成有序的调度。

图2 主程序流程图

5 结语

本文通过分析GPRS网络以及城市路灯控制的发展现状，提出了将GPRS技术应用于城市路灯控制系统，设计了远程路灯监控终端。该系统有效地解决了路灯控制的实时性、可靠性、经济性等问题。

参考文献

[1] 陈亚平.基于GPRS技术的城市路灯监控终端研制[D].镇江：江苏大学，2010.

[2] 李宁.城市路灯远程监控终端的设计与实现[D].保定：华北电力大学，2008.

收稿日期：2015-07-28

作者简介：戴静（1988―），女，河北秦皇岛人，硕士，毕业于河北工业大学，助教，研究方向：电气自动化技术。