城市路燈照明智能控制分析

陳春亮

（廣東中筑天佑美學(xué)燈光有限公司，廣東 佛山 528000）

1 智能控制系統(tǒng)的組成及運(yùn)行方式

1.1 主控系統(tǒng)

系統(tǒng)由監(jiān)控中心、路燈智能監(jiān)控終端（rtu）、城市景觀照明智能監(jiān)控終端（rtu）、無線通信網(wǎng)絡(luò)和城市路燈監(jiān)控管理軟件組成。核心硬件包括監(jiān)控中心、監(jiān)控終端（rtu） 和無線通信設(shè)備，核心業(yè)務(wù)是基于城市路燈的道路照明遠(yuǎn)程控制檢測(cè)和基于城市亮化夜景燈的控制檢測(cè)。路燈監(jiān)控管理軟件和rtu 監(jiān)控軟件是整個(gè)系統(tǒng)的核心軟件。對(duì)路燈和夜景燈的控制檢測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合管理和應(yīng)用。

1.2 組成及運(yùn)行方式

路燈照明設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制單元，即遠(yuǎn)程監(jiān)控終端（RTU）、配置網(wǎng)絡(luò)通信模塊、照明監(jiān)控模塊及相關(guān)附件，通過傳感器采集各種數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器生成數(shù)據(jù)，再建立通信網(wǎng)絡(luò)；通過TD-LTE、FDD-LTE 等4G 網(wǎng)絡(luò)建立無線通信連接。通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與外設(shè)開放網(wǎng)絡(luò)連接，并在服務(wù)器上建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。服務(wù)器為上位機(jī)監(jiān)控管理提供歷史數(shù)據(jù)服務(wù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢、各類管理數(shù)據(jù)維護(hù)和整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理。中央數(shù)據(jù)庫(kù)通過串行口線與上位機(jī)連接，通過上位機(jī)監(jiān)控界面的管理和監(jiān)控，管理員可以對(duì)采集和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在監(jiān)控軟件平臺(tái)上，利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析任務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打包和上傳。最后，通過圖像處理工作站和顯示墻對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和處理，并根據(jù)用戶的需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市照明的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 智能控制系統(tǒng)的功能要求

2.1 智能控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

1） 功能描述，為了保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)所需的參數(shù)進(jìn)行總結(jié)、分析和處理。該功能主要完成系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計(jì)、分析和維護(hù)。系統(tǒng)管理范圍包括路燈設(shè)施、夜景燈、電纜、單燈設(shè)備等。數(shù)據(jù)管理是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的指標(biāo)進(jìn)行修改、刪除和整理。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是各種數(shù)據(jù)的匯總，包括電壓、電流等信號(hào)。數(shù)據(jù)分析是對(duì)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)維護(hù)是對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，以保證系統(tǒng)的正確、安全運(yùn)行。

2） 具體過程實(shí)施，第一，路燈管理用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理，包括數(shù)據(jù)采集、匯總、分析和處理；第二，數(shù)據(jù)處理完成后，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要，借助監(jiān)控平臺(tái)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控終端。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)控終端的控制和監(jiān)控。在這個(gè)過程中，用戶可以根據(jù)需要查看數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)Mapinfo 地圖的位置查看實(shí)現(xiàn)信息的顯示。第三，顯示并保存數(shù)據(jù)。

2.2 系統(tǒng)控制管理

1） 功能描述，用戶在監(jiān)控平臺(tái)上輸入指令，向監(jiān)控終端發(fā)送具體控制時(shí)間或手動(dòng)開關(guān)，監(jiān)控終端收到指令后，控制城市照明設(shè)施的控制終端，完成配電柜內(nèi)接觸器的閉合。切換單個(gè)路燈，執(zhí)行結(jié)果通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控平臺(tái)。

2） 具體過程實(shí)施，第一，根據(jù)城市照明管理的要求，可制定相應(yīng)的時(shí)間控制線并發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；根據(jù)日常檢查或維護(hù)的需要，可制定手動(dòng)控制指令并發(fā)送到遠(yuǎn)程控制終端；第二，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收指令并執(zhí)行；第三，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端執(zhí)行指令后將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控平臺(tái)，從而判斷執(zhí)行效果。第四，執(zhí)行反饋后顯示并保存結(jié)果。

2.3 節(jié)能控制

功能描述，第一，根據(jù)城市照明管理的要求，可制定相應(yīng)的時(shí)間控制線并發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；根據(jù)日常檢查或維護(hù)的需要，可制定手動(dòng)控制指令并發(fā)送到遠(yuǎn)程控制終端；第二，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收到指令后執(zhí)行；第三，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端上傳數(shù)據(jù)到監(jiān)控平臺(tái)，判斷執(zhí)行效果。

2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢查管理

1） 功能描述，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的參數(shù)，包括運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等指標(biāo)，可根據(jù)需要自動(dòng)或人工檢測(cè)采集，并通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端及時(shí)上傳。接收到索引后，系統(tǒng)通過系統(tǒng)顯示設(shè)備向用戶顯示數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在硬盤上。

2） 具體過程實(shí)施，第一，根據(jù)城市照明管理的要求，合理設(shè)置位置顯示、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備管理等信息，并將后臺(tái)編輯的指令發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。第二，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收指令，及時(shí)上傳各運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)。如果照明設(shè)施出現(xiàn)故障，遙控終端也可以及時(shí)上傳運(yùn)行狀態(tài)指示燈。第三，系統(tǒng)對(duì)控制中心參數(shù)和巡更指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行處理和分析。第四，巡更索引參數(shù)顯示并保存在硬盤中。

2.5 系統(tǒng)報(bào)警管理

1） 功能描述，在系統(tǒng)運(yùn)行中，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的各種參數(shù)，包括運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，可根據(jù)需要自動(dòng)或人工采集，并通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端及時(shí)上傳。系統(tǒng)收到指標(biāo)后，通過之前設(shè)置的報(bào)警指標(biāo)，判斷路燈設(shè)施是否屬于正常運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)向管理員報(bào)告，并將數(shù)據(jù)及時(shí)存儲(chǔ)在硬盤中。

2） 具體過程實(shí)施，第一，接收監(jiān)控終端上傳的巡測(cè)指標(biāo)參數(shù)；第二，分析、處理上傳的運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)參數(shù)，與用戶指定的報(bào)警指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)異常則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并通知管理者；第三，顯示告警信息，并保存于硬盤中。

3 結(jié)語

綜上所述，城市路燈照明智能控制系統(tǒng)能夠快速反饋城市照明設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到合理切換燈光的目的，避免設(shè)施重復(fù)建設(shè)，進(jìn)一步節(jié)約財(cái)政資金，有助于實(shí)現(xiàn)城市智能化管理。