摘 要: 本文針對(duì)目前城市路燈照明系統(tǒng)存在的問(wèn)題,如自動(dòng)化管理水平還不很高、系統(tǒng)可靠性不高等,提出了一個(gè)較為完善的路燈的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集無(wú)線通訊技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和地理信息技術(shù)于一體,為城市路燈照明系統(tǒng)的新建或改造升級(jí)提供穩(wěn)定、可靠、低成本的實(shí)施方案。 關(guān)鍵詞 : 路燈;無(wú)線監(jiān)控;GPRS;指令;數(shù)據(jù)庫(kù) 1 引言 　　在我國(guó),大部分城市特別是中小城市的路燈系統(tǒng)自動(dòng)化管理水平還不很高,仍采用早期的鐘控、光控或人工控制技術(shù),系統(tǒng)可靠性低,特別是當(dāng)季節(jié)、氣候變化時(shí)不能及時(shí)改變開(kāi)關(guān)時(shí)間,當(dāng)有些路燈壞掉時(shí)特別是電纜被盜也不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn),另外還無(wú)法對(duì)新型景觀燈實(shí)行有效的控制（如節(jié)假日自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈）,從而對(duì)城市照明造成很大影響。 　　RLCS-1001型路燈無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)是鄭州大學(xué)與深圳藍(lán)譜里克公司聯(lián)合研制的、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一個(gè)比較完善的路燈的集中監(jiān)控系統(tǒng),如圖1所示。該系統(tǒng)集無(wú)線通訊技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和地理信息技術(shù)于一體,是一個(gè)城市的路燈系統(tǒng)良好運(yùn)行的可靠保障。 2.系統(tǒng)主要功能 　　2.1 控制功能 　　鐘控和光控相結(jié)合,系統(tǒng)提供靈活、方便、可靠的開(kāi)關(guān)燈控制功能,監(jiān)控中心自動(dòng)執(zhí)行群控開(kāi)關(guān)燈,也可全天候控制任一智能終端執(zhí)行開(kāi)關(guān)燈,可隨意設(shè)置半夜燈（省電模式）,可對(duì)一年中的各類節(jié)假日進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈設(shè)置。 　　2.2 數(shù)據(jù)采集分析功能 　　每個(gè)智能終端的電壓、電流、電度數(shù)、功率因數(shù)和功率等參數(shù)通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送回監(jiān)控中心,監(jiān)控中心主機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析、處理后,以直觀的圖形或表格形式提供管理人員,為決策提供準(zhǔn)確的依據(jù)。 　　2.3 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)查詢功能 　　位于路燈處領(lǐng)導(dǎo)辦公室的電腦和路燈運(yùn)行、調(diào)度等管理科室的電腦,均可作為管理中心與監(jiān)控中心主機(jī)通過(guò)互連網(wǎng)組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成一個(gè)統(tǒng)計(jì)、查詢、決策系統(tǒng)。必要時(shí)可以由管理人員直接通過(guò)自己的手機(jī)對(duì)智能終端進(jìn)行控制和查詢。 　　2.4 報(bào)警功能 　　智能終端處出現(xiàn)停電、交流接觸器損毀甚至電纜被盜等故障時(shí),均在監(jiān)控中心或值班室實(shí)時(shí)發(fā)出聲光告警信號(hào),并在電腦顯示器上顯示故障位置（某智能終端的某一支線）、故障的狀況與類型,如情況緊急還可直接顯示在主管領(lǐng)導(dǎo)的手機(jī)上。管理人員根據(jù)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)分析,及時(shí)診斷故障的地點(diǎn)及類型,并可對(duì)可能發(fā)生故障的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。 　　2.5 豐富的顯示功能 　　監(jiān)控中心的顯示器選用工作站使用的大屏幕顯示器,除了操作界面與測(cè)控參數(shù)外,還可以現(xiàn)場(chǎng)模擬顯示全市路燈狀況以及各智能終端處的測(cè)控參數(shù)與狀態(tài),可局部放大顯示。 　　2.6 掉電保護(hù)功能 　　智能終端設(shè)計(jì)有備用電池,以確保交流供電中斷后,系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行,智能終端的數(shù)據(jù)保存在EEPROM中,永不丟失,24小時(shí)內(nèi)保障同監(jiān)控中心的通訊。監(jiān)控中心配備UPS不間斷電源, 保證主機(jī)的正常運(yùn)行和與智能終端的通訊聯(lián)系。 　　2.7 保密功能 　　監(jiān)控中心可以設(shè)定自己的系統(tǒng)命令密碼,在本系統(tǒng)中,只有符合密碼的命令被接收?qǐng)?zhí)行,不符合密碼的命令一律拋棄。這樣可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以防被其他無(wú)關(guān)人員的干擾。 [align=center] 圖1 系統(tǒng)組網(wǎng)原理圖[/align] 3.系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo) 　　a） 遙控命令響應(yīng)時(shí)間 < 60 秒 　　b） 遙控正確率 ≥ 99.99% 　　c） 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間 <1秒 　　d） 系統(tǒng)MTBF ≥ 20000 h 　　e） 測(cè)量量精度 0.5 級(jí) 　　f） 電能測(cè)量精度 1 級(jí) 　　g） 系統(tǒng)容量 >65536 　　h） 獨(dú)立控制能力 4路/終端 　　i） 可接變壓器數(shù) 2個(gè)/終端 　　j） 控制距離 2公里/終端 　　k） 工作溫度范圍 -20℃——65℃ 　　l） 應(yīng)用條件 GSM覆蓋區(qū)域 4.智能終端的主要特點(diǎn) [align=center] 圖2 智能終端的控制原理[/align] 　　智能終端的控制原理如圖2所示,它以微處理器為核心,采用微信號(hào)處理技術(shù),通過(guò)傳感器進(jìn)行全隔離采樣,完成現(xiàn)場(chǎng)電流、電壓及功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的采集;并根據(jù)調(diào)度端的命令,完成數(shù)據(jù)的傳送和對(duì)各路路燈的控制;當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生故障時(shí)可以一邊發(fā)出本地聲光告警,一邊把告警信息傳送到監(jiān)控中心,保證系統(tǒng)安全正常運(yùn)行;當(dāng)與調(diào)度端通信中斷時(shí),可根據(jù)存儲(chǔ)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和光照強(qiáng)度自動(dòng)獨(dú)立運(yùn)行,絕對(duì)保證路燈運(yùn)行的可靠性。其主要特點(diǎn)如下: 　?、?硬件設(shè)計(jì)模塊化,每路有一個(gè)單獨(dú)的控制模塊,最多可接4路; 　?、?智能終端內(nèi)有電池,掉電后24小時(shí)內(nèi)仍能正常運(yùn)行; 　?、?工作電源與控制電源各自獨(dú)立,提高了系統(tǒng)的可靠性; 　?、?可以顯示現(xiàn)場(chǎng)的工作時(shí)間; 　?、?智能終端設(shè)定參數(shù)后可以脫離系統(tǒng)使用,具有本地智能開(kāi)關(guān)燈的獨(dú)立運(yùn)行功能。 5.軟件主要功能 　　系統(tǒng)采用局域網(wǎng)方式,可根據(jù)用戶要求擴(kuò)展為相應(yīng)的客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式,并與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)連接共享。操作系統(tǒng)為中文Windows2000,采用視窗化語(yǔ)言設(shè)計(jì),中文人機(jī)界面,鼠標(biāo)操作,所有命令、查詢和打印均非常直觀簡(jiǎn)便。 　　主要功能如下: 　?、?與光控系統(tǒng)同時(shí)控制所有智能終端開(kāi)關(guān)路燈; 　?、?給所有智能終端校時(shí)或設(shè)置開(kāi)關(guān)燈時(shí)間; 　?、?接收所有智能終端發(fā)來(lái)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈信息; 　　④ 在電子地圖上進(jìn)行操作,顯示當(dāng)前城市中所控制部分的所有路燈狀態(tài):亮、滅或故障; 　　⑤ 接收并顯示所有智能終端發(fā)來(lái)的告警信息,如門開(kāi)、燈壞、電纜被盜、停電等; 　?、?顯示某個(gè)智能終端的狀態(tài)信息:電壓、電流和用電度數(shù)等; 　　⑦ 日?qǐng)?bào)表的匯總和打印; 　?、?歷史控制信息和告警信息查詢、統(tǒng)計(jì)、打印等。 6.應(yīng)用實(shí)例 　　2005年8月,我們應(yīng)用本系統(tǒng)對(duì)廣東省某市原有控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造,在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)各個(gè)控制點(diǎn)所控制的路數(shù)是不同的,有的簡(jiǎn)單,僅控制一路,但復(fù)雜的則需要控制十幾路,為此我們采取一個(gè)控制模塊用并聯(lián)的方式去同時(shí)控制多個(gè)接觸器的方法,很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。在近一年的運(yùn)行期間,智能終端經(jīng)受了南方多雨潮濕、悶熱氣候的嚴(yán)峻考驗(yàn),始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。 本文作者創(chuàng)新點(diǎn): 　　本文提出了一個(gè)較為完善的路燈的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集無(wú)線通訊技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和地理信息技術(shù)于一體,為城市路燈照明系統(tǒng)的新建或改造升級(jí)提供穩(wěn)定、可靠、低成本的實(shí)施方案。 參考文獻(xiàn): 　　[1] 馮建華,周立柱,主編. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與原理. 北京:清華大學(xué)出版社.2004.7 　　[2] 譚浩強(qiáng),主編. 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