邵阳学院电气工程系　李海娜　陈雪梅



智能路灯控制系统

邵阳学院电气工程系李海娜陈雪梅

我国现如今处于一个经济高速发展的时期，智能路灯控制系统已经远远无法满足现代化城市照明工作的真正需求，人们对智能路灯也提出了更高的要求，因此，必须要开发出一套新型的、现代化的控制系统，代替传统的智能路灯控制系统。本文主要是针对现代化城市的智能路灯控制系统进行一个分析与深入的研究，进一步揭示实施智能路灯控制系统的实际意义，深层次的说明我国路灯照明控制系统应该如何设计，并对存在的一些问题进行探究，最终提出更好的设计方案，提高我国智能路灯控制系统。

智能路灯；控制系统；城市照明

0　引言

照明系统如今作为我国城市基础设施建设中的一个重要部分，其在一定的程度上可以将一座城市的经济水平体现出来，还可以将一座城市的建设质量与发展进程、文明发展程度等反映出来。由于我国经济发展比较快速，所以人们的生活水平与生活质量也上升了一个台阶，其城市的现代化建设进程得到了发展，因此，城市夜间的活动也在不断的增多，夜间道路的交通明显发生了很大的变化，其交通量上升了，也给城市道路的照明工作带来了更高了要求。

路灯照明工程在我国城市的整体规划与进步中起到关键的作用，对其建设的总体质量与要求也是比较高的，资源的多方面投入，在对我国城市的照明条件进行设计与改善的同时，还需要提高相关的管理部门的工作效率。我国传统路灯照明控制系统并不是很好，相对来说是比较落后的，主要体现在其适应能力并不是很强，加上缺乏具有针对性的、操作性强的控制机制与调整系统。当面临一个比较复杂的环境时，传统的路灯照明控制方式根本不能适应，所以导致工作质量下降，严重的影响了道路照明工作的进展，提升了今后的维护成本以及维修成本，这样就给市财政带来了巨大的压力，不利于城市的健康发展。

1　智能路灯控制系统的整体设计

在对智能路灯控制系统进行整体的设计之前，需要分析与了解我国目前城市照明控制系统存在的主要漏洞与问题。该系统存在的主要问题有：

第一，该系统的控制精度比较低，有待进一步提高。绿色照明是现在以及未来我够城市照明工作的重要发展方向以及要求。我国针对这样的理念并进行了建设，取得了较好的成绩，可是，与现代化的城市建设相互比较，还是存在比较大的差距。我国很多的路灯节能设备比较落后，其技术水平与质量普遍都比较低，占地面积比较大，控制的线路也比较长，设备处理也比较繁琐，实际的节能效果非常不理想。

第二，因为他人盗窃，所以损失严重，缺乏行之有效的管理与防范对策。我国部分不法分子想要利用路灯保护上存在的漏洞，盗取城市的路灯设备，导致城市的路灯照明条件越来越不好，给我国的经济造成了巨大的损失，也影响了城市的交通安全，影响了夜间活动的行人等，不利于城市的健康发展与进步。虽然我国城市的很多部门都积极的去管理，并提高了防范的力度，以及实施一系列的惩罚措施，但是并未取得良好的效果。针对以上这些问题，应该改进智能路灯控制系统的设计技术，在多个方面进行完善，关于智能路灯控制系统的整体设计，应该从以下这几个方面来进行：

第一，在系统功能设计方面。智能路灯控制系统主要是这两个方面的功能进行实现：一是要实现系统终端的控制与管理功能，主要是由主要控制管理、电源管理、储存管理等等子系统所组成。二是要实现远程管理的功能，主要是由数据储存、数据分析、数据显示等等子系统所组成。

第二，在系统的结构设计方面。智能路灯控制系统的设计应该基于模块化下进行，因为模块化的开放程度相对来说比较高，该系统也是比较容易检修的，极大的提高了维修的工作效率。根据功能不同的划分，可以分为监控中心，集中控制器以及终端控制器。每一个部分都是独立又相互联系的，三者之间密切的配合，可以更好的实现智能路灯控制系统之外的其他功能。所谓的终端系统就是负责全部的路灯的数据运输与信息的传递。但是，需要特别注意的是，在多个集中控制器里面，只有一个控制器是和监控中心存在一定的信息联系的，因此称其为协调器。其他的集中控制器的数据是间接性的传输给监控系统。监控中心是一个最主要的监控部门，其配备了专业的操作人员，通过控制网络，使用专业性的软件进行及时的监控。

第三，在系统模块设计的方面。首先根据一个终端控制器进行简单的分析，终端控制器也也是可以透过模块化的形式进行设计，每一个模块里面设置一个对应的功能，每一个功能可以掌控一个路灯，对路灯进行监控与管理。其次是从集中控制器上分析，集中控制器有属于自己的个独立的节点，与其他是通具有一定的识别性地址进行识别。最后是从监控中心上分析，监控中心主要是利用专业性的计算机软件对整个路灯系统进行监督与控制。通过软件的界面，工作人员就可以非常快速、非常方便的对每一个路灯的电流、电压、位置信息等进行监测。如果发现路灯出现损坏的情况，监控中心就会受到警报，工作人员接收到这样的信号之后就可以及时的进行处理。

2　系统的电路结构与原理

首先，需要构建一个电路结构，其电路结构设计应该是有条有理的，并从整体上完成了对智能路灯的感应目标。我国传统的照明控制措施缺乏一个系统的自检功能，路灯设备发生故障之后，如果相关的工作人员没有及时的发现故障与处理，就会影响路灯的正常照明与工作的顺利施展。针对这些问题，智能路灯控制系统就自然而然的产生了。该系统比较先进，其灵活性能、可靠性能等比较高，对于迅速的提高城市路灯照明系统的控制水平与质量来说是非常可靠的，可以极大的满足城市建设的快节奏、快发展、高要求等目标发展，在很大的程度上促进城市的建设与发展。电路结构图如图1所示：单片机的输入信号主要有光电检测信号、光强信号与延时调节信号，这样可以实现对双向晶闸管的驱动，进一步对路灯的开启与关闭进行控制。

图1　控制电路整体结构图

3　系统软件流程

该系统的软件程序流程图如图2所示。

图2　总体程序流程图

其在初始化之后，需要对光强信号进行一个判断，如果光强比较弱，并且还伴有物体进入探测的范围当中，那么单片机需要进行编程控制，输出经双向晶闸管，然后导通，这时候面控制灯亮，当检测到物体离开探测的范围之后，单片机控制推迟一段时间再令其灯灭；如果光强比较强，或者是光线比较弱，且没有任何的物体通过时，就控制灯灭。

该系统可以极大的满足现如今社会各个方面的发展需求，尤其是电力方面的需求。因为我国的电力能源已经成为了人们高度关注的话题。设计这样一智能路灯系统可以极大的解决能源利用率不高的问题，尤其是当夜间交通流量较少，行人较少，路灯却彻夜保持明亮的状态，这样设计可以极大的减少电力资源的浪费。该设计可以在没有行人或者是车流量的时候，通过控制停止照明来节约大量的电力与人力资源。

4　结语

设计了智能路灯控制系统，可以实现城市建设节能与绿色发展的目标。该系统作为城市未来的路灯照明建设的重要方向，城市基础设施建设部门应该提高重视的程度以及关注的程度，基于绿色城市与环保的观念与理念出发，尽可能的满足城市居民的基本需求，尽可能的建设一个绿色、美好的城市。本系统主要在相关的理论基础上设计路灯控制系统，达到了节能的最终目的。目前我国还处于一个初步的发展阶段，通过本文的分析与介绍，希望引起良好的社会效益。通过这样的一个智能系统，可以满足城市居民的照明需求，并且能够符合社会节能减排，城市绿色生活的主题，具有一定的实用价值。

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支持基金：湖南省教育厅一般项目（14C1014）。