摘要：随着我国城市化进程的进一步加快，城市基础设施建设成为了城市建设的重要部分，而城市路灯照明系统作为城市基础设施建设的一部分，技术人员开始将智能控制技术应用到城市照明中，朝着智能化的步伐迈进。因此，本文对智能控制技术在城市照明中的应用进行了探讨。
关键词：LED路灯；智能控制；系统
引言
近年来，随着社会经济水平和科学技术的发展，智能控制技术被广泛应用于各个行业，出现了各种各样的优秀智能产品，如智能机器人、智能手机、智能手表等。因此，当智能控制技术应用于城市照明中，将会碰撞出新的火花，它不仅可以有效地提高城市照明系统的效率，还可以实现对城市照明系统的智能管理，对于城市路灯照明有着极其重要的意义。对此，为了促进LED节能照明在市政路灯中的进一步应用，本文对LED路灯智能控制系统具体应用进行了相关分析。
1、LED路灯智能控制的重要性
LED电路灯是目前我国比较常见的照明形式之一，其主要是通过敷设相连的电线网络，来实现LED的照明供电。LED 电路灯照明形式在进行实际应用时，不仅在照明方式选择方面十分的灵活，可以用于各种场合的路灯照明，其在运用过程中稳定性也比较墙，不会轻易受到外界天气的影响，这使得LED电路灯的整体使用寿命比较长。其次，LED电路灯的维护操作比较便利，设备内部构成比较简单化，后期进行维护时整体资金投入比较少。但因 LED 电路灯采用的电路管线敷设方式，因此LED电路灯在进行运用时，需要消耗较长的时期进行电路管线敷设，这使得LED电路灯的建设工作量比较大。
1.1提高城市照明的节能性城市照明也是有时间针对性，基本上到了凌晨之后，路上的行人和车辆比较少，如果城市路灯一直亮着，则会造成电力资源的浪费。因此，城市照明智能控制可有效的对城市照明的时间进行控制，既可以满足城市居民生活对城市照明的需要，又可以减少电力资源的浪费，从而提高了城市照明的节能性。
1.2提高城市照明的信息化、数据化和智能化程度城市照明智能控制有别于传统的城市照明控制，它利用了网络信息技术对城市照明进行智能控制，将城市照明的信息进行了信息化、数据化以及智能化的处理。对城市照明信息进行分站收集，并将各个分站的信息集中回馈给主站，进行统一的控制，给城市照明系统的维护和管理工作带来了极大的便利。
1.3便于全方位管理、监控城市照明城市照明智能控制摒弃了传统的认为操作和控制，而是进行远程自动化控制，对整个城市的照明系统进行全方位的管理和监控。同时，城市照明智能控制可以对城市路灯的照明和损毁情况进行实时监控，一旦发现问题，维修人员可及时对路灯进行维修和更换，在一定程度上提高了维修检查人员的工作效率。
2、LED路灯智能控制系统
2.1路灯控制模块
路灯控制单元的结构如图所示。路灯控制模块主要由继电器单元、光耦隔离单元和受控LED路灯组成。光电耦合器件可以将微控制器与外部电路隔离开。CC2530的路灯控制信号CRTL与光隔相连接，光隔的输出信息向继电器发送命令，进而实现控制路灯的开启和关闭。
2.2功能模块分析及应用
城市照明智能控制功能模块分析主要包括了本地控制系统的子站分析和通信模块分析两个部分：（1）本地控制子站分析。本地控制系统的设计必须要基于不同路段的路灯照明情况以及不同型号路灯的节能性，而城市照明智能控制功能模块的实现必须要在控制系统中加入触发器，且一个触发器可以实现一种组合照明方式。因此，控制系统的触发器越多，组合照明的方式也就越多，但相对的成本也会随之增加。同时，本地控制系统的子站主要是控制路灯的开关，其控制流程如下：首先，要建立系统完整的通信系统，主控机需根据路灯照明的环境变化以及时间变化制定出不同的路灯开关时间表，并将时间信息表发送至各个子站。其次，子站将时间信息表存储至一个可改写只读的存储器中，且时间表的信息可根据各种因素的变化加以修改。最重要的是，子站可将收集到的照明信息及时传输给主控系统，极大的提高了城市照明控制的质量和效率。（2）通信模块分析。通信模块主要是为计算机与计算机外设备的通信提供场所，它主要由电源插座，调制器，控制、发送批示灯和串行接口组成。通过通信模块可以实现主机与各个子站之间的信息传送，并将信息数据按照需要的方式进行发送，有效地提高了城市照明系统的抗干扰性，促使城市照明系统安全稳定运行。
2.3系统主要实现的功能
城市照明智能控制系统的功能主要包括了报警功能以及遥控功能两个部分：（1）报警功能。它主要是通过控制系统的节点传送路灯的照明状态，从而使得系统控制人员及时的掌握城市照明的情况。一旦照明系统发生故障，智能控制系统会发出警告，提醒操作人员，检修人员可及时对照明系统进行维修处理，从而减少因路灯故障发生的安全事故。（2）遥控功能。城市照明智能控制系统可将路灯开关的时间信息表通过节点传输至主控中心，由主控中心根据时间表对城市照明系统自动进行远程遥控，并将遥控信息反馈给主控中心。
2.4软件设计方案
LED路灯智能控制系统的软件部分基于模块化设计思想设计，大体上分为基于ZigBee的控制设备的软件和上位机监控软件两个部分。ZigBee节点主要包括协调器和路由，其中，ZigBee路由节点主要控制路灯终端的现场设备，协调器节点为网络中心节点，通过串口与上位机进行通信。LED 路灯智能控制系统中，主要有两种类型的ZigBee设备分别是协调器节点和路由节点。协调器节点主要涉及的主要任务有：（1）对协议栈进行初始化，并进行参数设置；（2）构建相应的网络；（3）维护网络拓扑，其他节点加入和离开网络时，分配网络地址；（4）定期对ZigBee监控节点的数据采集进行监测；（5）监控中心通过对无线传输的数据进行判断，根据路灯状态数学做相应处理。LED路灯智能控制终端采用路由节点进行数据采集和无线传输，具体任务主要包括：（1）搜索并加入相应的网络；（2）采集传感器传回的数据；（3）通过与相邻节点进行通信，实现路灯的提前点亮；（4）定期把路灯的工作状态发送给协调器；（5）接收协调器发来的状态数据，根据状态数据做相应的处理。
结束语
城市照明系统是城市建设和居民生活不可或缺的部分，而随着我国绿色发展理念的提出，原有的城市照明控制系统无法实现绿色发展的理念。但是，随着智能控制技术的发展，相关专家将智能控制技术应用于城市照明中，不仅促进了照明系统的有效管理，更是节约了电能。相信未来，智能控制技术在城市照明中的应用会更加的完善、广泛。
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论文作者:朱培基
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/5
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