陶佳能

摘 要：为解决自动监测系统在道路照明中的应用，本文对城市照明自动化监测系统及其重要性进行研究，提出了城市照明监测系统的功能应用，主要包括灯的开关控制、动态监控、远程监测、数字化电子地图信息功能、故障监测和异常报警以及节能控制，以期为相关工程提供参考。

关键词：道路;照明;自动化;检测系统

中图分类号：U491.53 文献标识码：A

0 引言

随着社会经济的飞速发展，电力能源短缺问题已成为城市建设发展的一大难题，也是城市道路照明工程发展的一大障碍。人们的注意力集中在保障城市照明上，最大限度地减少照明系统的能源消耗和维护成本，促进城市居民福祉的有效改善。对于传统城市照明系统来说，其自动控制和管理方式已无法适应现代城市发展的需要。为此，在城市照明建设过程中需要使用自动化系统，城市照明自动化监控系统的出现弥补了传统照明系统的不足，通过计算机化和数字化实现了高效节能的目标[1]。

1 城市照明自动化监测系统

道路照明作为城市照明的主要构成部分，其重要性不言而喻，并且对于其节能要求越来越受到重视。一直以来，节能主要停留在光源的选择、控制方式的选择以及后期维护等上面。在城市照明设计中，自动控制已成为节能的核心内容，在保证照度合理的前提下，大力节约用电，已成为所有设计重中之重。在2009年科技部启动的“十城万盏”试点工程就是要在国内各大中城市推广绿色环保的LED路灯，并且合理的选择智能控制的方式，目前的主要控制技术主要有：PLC电力线载波技术（Power Line Carrier），ZiggBee技术以及GPRS等其他协议技术。城市照明自动化监控系统不仅解决了城市照明分布广泛的问题，而且照明相对集中的照明设备也适用。随着移动公用网络的发展和完善，移动公用网络提供的服务内容越来越多，网络覆盖范围也越来越大，通信可靠性也越来越可靠。用户将难以管理的通信组件交给专业的移动运营商[2]。这可以降低用户风险并提高城市照明自动化监测系统运行的可靠性，尤其是在城市变得越来越大和越来越高的情况下。道路照明自动控制系统如图1所示。

2 城市照明自动控制的原理

2.1 工作原理

路灯自动监控系统是通过移动公共通信网络和监控计算机，实现对路灯设施进行集中的监测和管理。在核心网络上配置专有的信号接入。而实现对监控中心的数据传递，完成遥控、遥测、遥信、故障分析、报警处理、打印、自动和手动遥控灯功能。

2.2 主要功能

（1）报警处理。当监控终端主动报警或调度端在巡测时发现有数据异常或监控终端设备被非法操作、偷盗时，前置微机自动发出语音报警、自动存盘并在地图上显示相应的位置和故障类型。

（2）远程抄表及计算用电量。如果在照明控制箱内安装带有远程抄表接口的电子電表，则可通过终端机的RS-485接口，直接读取用电电度值，实现远程抄表。

（3）自动、手动巡测和选测。调度端能按设定的时间周期自动进行定时巡测。操作者也可随时手动巡测和选测各监控终端的电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。

3 传统城市照明监控系统存在的不足

3.1 无法实时控制照明系统

在传统的照明监控系统中，往往是单一的控制方式，针对地区、灯型和时间段的不同，无法实现智能分类和控制，使得电能在分配过程中出现分配不均的问题，导致电力资源的浪费[3]。

3.2 无法有效控制照明系统开关

对于传统的照明监控系统，无法在恶劣天气或紧急情况下提供电源系统的自动开关。例如，在恶劣的天气下，如果照明系统不及时关闭，不可避免地会损坏一些部件，如路灯，并引发大规模故障事件。在此期间，工作人员失去了对整个照明系统或部分照明系统的控制，影响了城市照明系统的整体运行。

3.3 无法反馈有效信息

如果城市照明监控系统设备的电压、电流、路灯点亮频率过高，工作人员无法及时获得照明系统运行状况的反馈，不可避免地会损坏照明设备，影响整个城市照明系统的安全稳定运行。

3.4 节能效果差

在采用传统照明系统的过程中，我们知道员工需要手动控制路灯开关。当人员延误或其他因素出现时，不可避免地会导致电力浪费，影响城市照明系统的安全稳定运行。

3.5 无法及时修复故障

如果照明系统出现故障，无法及时向工作人员报告，也无法及时有效地处理故障。对于传统照明监控系统，在系统运行出现问题时，不能对故障进行及时有效的分析，只能通过工作人员的线路巡检，发现故障后进行故障的分析和修复，这会延迟故障处理和维护时间，并影响人们在夜间的出行，在给人们出行带来不便的同时，也增加了当地人力、物力和财力的浪费[4]。所以，通过引进先进的城市照明自动化监控系统，能够在照明系统出现故障时进行有效的识别，及时向监控中心反馈故障信息，这有助于工作人员及时维护和维修，避免故障影响的进一步扩大。

4 城市照明监测系统的功能应用

4.1 灯的开关控制

在传统的城市照明系统中，主要有两种类型的灯具，即道路照明灯具和景观照明灯具。在控制和管理过程中，景观照明通常是参照它所在的区域，包括该位置的实际情况。道路照明在城市照明系统中的作用主要是基于对城市人口交通安全和相应车辆行驶安全的综合判断，需要避免过早开灯，但同时需要注意关灯时间不宜太晚，只有这样才能有效保证道路照明系统管控效率，避免资源浪费和管理不当等不良影响。如果路灯开启得太晚，在一些危险路段和拥堵路段，交通事故的安全隐患会显著增加[5]。在城市的某些地方和繁忙的道路上，路灯打开速度太慢，不仅会增加片面的安全风险，还包括一些社会安全问题，例如，在治安管理过程中，一些不法分子经常利用路灯为非法抢劫、盗窃等违法活动创造机会和便利。

4.2 动态监控

道路照明控制系统基于对现场设备运行数据的监测，可以实时反映现场照明设备的运行状态，也可以通过监测数据判断现场故障状态。但是，仅从相关数据来看，有可能会出现误判现象，虽然概率很低，但也有误报的可能。通过引入照明自动控制系统用于校准视频信号，将提高故障确定的准确性，通过视频可视化功能判断故障是否属实，及时解决故障。

4.3 远程监控

借助自动化监控系统，有效利用其中的传感器功能，将城市照明系统的实际运行状态，即整个系统的地图，通过监控中心的屏幕完整地展现出来。相关城市照明管理人员可以有效地利用这张地图，实时查看监控点的照明数据，及时了解照明控制点开关的运行状态。同时，可以检查和监控远程活动，使設备的电压和功率在线，及时发现频率和照明问题，做出准确诊断，便于及时维修[6]。

4.4 数字电子地图信息功能

基于原电子地图的研发，准确实现了每一个控制点的具体地理分布坐标的昼夜图像显示。在城市每条道路的施工时间、道路的起点和终点、街道的光量、管道以及电缆等相关的具体参数信息的基础上，完善线路维护和工程建设所需的监控信息。

4.5 数据库功能

通过数据库模块，可以最大限度的收集、完成和存储相关灯具的参数信息。此外，管理员可以使用终端设备通道随意截取历史设备数据，进行有效的数据对比，通过总结分析可以充分调查照明系统的潜在缺陷，便于及时、合理地采取措施。

5 结束语

总体而言，城市照明不仅仅是照明的功能，更是一种城市美化景观。城市照明可以有效体现建筑效果，营造美丽的城市夜景。通过应用城市照明自动化监控系统，可以实时控制城市照明系统的运行状况，进一步提高城市照明质量。

参考文献：

[1]郄尔敏.道路照明自动监测管理系统之建置[J].中国路灯，2015（1）：5-12.

[2]赵华.浅议城市道路照明监测系统[J].价值工程，2011

（4）：181.

[3]罗超全.自动化智能监测系统在城市照明中的应用[J].青春岁月，2012（12）：382-383.

[4]吴晓龙，潘卫东.城市照明自动化监测系统[J].信息化研究，2009（3）：6-9.

[5]张雷冲，周正华.一种城市道路照明智能化监控管理系统设计[J].工业控制计算机，2008（12）：58-59.

[6]罗云，周伟，张军，等.智能照明系统在道路照明工程中的应用[J].灯与照明，2018（1）：47-52.