摘要：笔者主要从城市路灯照明智能控制系统的组成、智能控制系统在城市路灯照明中的应用等方面探讨了本文主题，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：城市路灯；照明系统；智能控制系统；应用
就目前我国各行各业的发展而言，环保节能与智能化生产管理是每个行业必经的革新阶段。我国经济建设起步较晚，但成长迅速，致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐，其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式，其系统模式存在很大弊端，如线路检修不便，控制系统可变更性不强，亮灯误差较大等问题。如何改进城市路灯照明系统成为大家广泛探讨研究的课题。而网络的应用是近些年来许多行业实现智能化改革常用的方法。如果能够将网络技术科学合理的运用于城市路灯照明系统，势必可以很大程度的节约电能并实现其智能化的管理。
一、城市路灯照明智能控制系统的组成
1. 主控系统
主控系统主要是负责检查城市照明路灯的性能、质量，监督控制照明路灯的应用。按照智能控制的要求，主控系统接入了多项设备，比如计算机、打印机和投影仪等，用于全面监控城市路灯照明系统的运行状态。主控系统的核心是计算机。其中，一台用于正式的智能控制，另一台待机备用，从而在电隔离的方式下确保信息在计算机中的稳定传输，保障信息在两台计算机之间的稳定流通。主控系统具有自动操作能力，可根据城市路灯照明的需求自动运行，同时，可在监控、监测的状态下提高智能控制系统的运行水平。
2. 本地控制系统
本地控制系统在城市路灯照明中的独立性强，如果主控系统出现问题，影响到了城市路灯照明的智能控制，则本地控制系统可在独立状态下完成路灯智能化控制。本地控制系统与主控机采用无线连接，会受到通信干扰，因此，本地控制系统在主控机的影响下会出现时间延迟。本地控制系统中需要加装主控机站，划分主站区域，在主站模块内合理安装主控机站，从而保障主控机站可通过互联网汇集运行信息，提升信息传递的能力，做到系统地管理本地控制系统在城市照明中的应用；构建存储器，确保存储数据的完整性，避免出现数据丢失的情况；规划城市路灯照明管理，保障系统维护的完善性。
3. 数据传输系统
城市路灯照明中的智能控制系统在数据传输上表现为有线和无线两种方式。有线传输是指利用智能化、网络化的手段实现数据传输，比如 RS-485 总线网等；无线传输需要依靠相关设备进行传输，比如无线电台等。智能控制系统在城市路灯照明中需要利用无线电台的方式完成各个控制模块的数据传输。
二、智能化控制系统中的时控、光控智能设计
城市路灯照明的智能化控制的一个重要体现就是时控、光控相结合，以促进路灯节能。文章设计的时控、光控系统是利用定时控制和光敏电阻控制相结合的形式，这样设计出来的是节能、经济且实用的城市路灯照明系统。
首先是时控设计，时控设计电路不但能够利用实时芯片来来记录系统的实时时间，还能够利用单片机的定时程序代码来设置路灯的开关时间，在规定的时间里路灯能自行亮灯和熄灯，文章选用的实时时钟芯片就是DS12887芯片。该芯片的运用可以为智能化控制系统提供精确的时间和日期。
文章设计的城市化路灯照明的智能化控制系统中的单片机选用的是ATmega单片机，其中该单片机与DS12887实时芯片相连的电路图如图1所示。
图 1 ATmega单片机与DS12887实时芯片相连的电路图
其次，本文设计的智能化控制系统的光控开关采用的是感光探头，夜幕降临时，光线渐弱，路灯就会自动开启；而当早晨的光线渐强时，路灯就会自动关闭，实现了智能化的自动控制。
三、智能控制系统在城市路灯照明中的应用
1. 本地控制系统中子站分析
本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成，一个触发器实现一种组合方式，如此推算，触发器使用的越多，可实现的照明组合方式越多，用于改善的道路照明问题的方案也就越多，但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器，所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经A D C 转换的支路电流、电压数据。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性，大大降低了故障排出的时间。
2. 智能化系统中通信模块的作用
计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择R S-485为串行接口方式，便于R S-485组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，IT U -T V 213是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是FSK 半双工的模式，1700H z为它的中心频率，频偏为400H z，通信速率是0～1200bps。调制解调与R S-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是：数据先由PC 机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。
3. 城市路灯照明智能控制系统的发展
城市路灯照明智能控制系统具有强大的发展力。智能控制系统的综合性强，可提高城市路灯照明质量，满足城市环境的需求。在应用过程中，智能控制系统能促进路灯照明的发展，尤其是在照明标准、性能标准等方面，均有很大的提升，体现了城市路灯照明智能化的发展方向，且智能控制系统促使城市路灯照明具有系统化、集成化的特点，表现出智能控制未来的发展状态。城市路灯照明中的智能控制系统既要具备智能化的控制方式，又要促进智能发展的改革。随着城市建设的发展，路灯照明的智能控制面临着各方面的压力，也为路灯照明的智能控制系统提供了发展机遇，促使其更加适应现代城市的发展。
结语
综上所述，本文从城市路灯照明智能控制系统的应用及研究以及未来发展趋势方面进行了分析与探讨，具有非常重要的意义。城市路灯照明系统智能化的实现，不仅能更好的适应社会发展和满足人民生活需要，城市路灯照明系统的建设情况能在一定程度上反映出该城市的综合实力，而城市路灯照明系统智能化实现，照明智能控制系统的良好应用，有助于进一步提高城市综合实力，促进城市的可持续发展。
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论文作者:张文榜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/14
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