道路照明智能控制系统的设计与实现

苏涛

（慧林克（天津）科技发展有限公司 天津市 300221）

近些年来，我国城市化水平逐渐提升，城市道路照明开始呈现出更加智能化和自动化的特点，并加强了对于智能控制系统的应用，但从目前来看，其在设计方面仍存在一定的不利因素，基于此，有必要对其展开更加深入的探究。

1 道路照明智能控制系统应用的意义

1.1 简化工作流程

对于智能化照明控制系统来说，其关键点便在于主站和子站的问题，所以需要在主站以及子站的基础上实现对于照明路灯的整体控制。其实现的原理主要是指在现有的基础上将分站中所采集到的各项数据有效集合起来，接下来便可以将其反馈至主站当中，这在极大程度上实现了对于原有工作流程的简化，在提高智能化照明系统工作效率的同时为后续工作人员开展对于路灯的维修工作创造了良好的条件。

1.2 提升监控效率高

路灯在日常应用的过程中离不开人工维修以及监管工作，而智能化控制系统的应用能够高效达到远程监管的效果。这种智能化路灯设计能够帮助相关工作人员实时动态地对路灯故障情况进行监控。这样一来，维修人员便能够第一时间明确路灯故障的实际情况，并针对性地采取相应的解决措施，与此同时，灵活应用智能监管系统可以高效减少对于人力的大量投入，对于提高维修人员的维修工作的质量和效率有着重要意义[1]。

基于此，工作人员应当强化开展对于照明监控软件的设计，其具体功能包括以下几部分内容。该软件包括登录权限分级功能，在应用手动控制模式的过程中，可以采用单独对每个路灯的开关进行控制的方式，也能够使用一键对群控路灯进行控制。在应用自动控制模式的过程中，可以结合当地实际情况在夜晚对路灯进行自动开启和关闭。与此同时，其还有着路灯调光功能，既能够采用手动的方式进行调光，也可以使用自动模式结合光照度的实际情况利用PLC 驱动调光模块实现对其的自动调光。除此以外其还包括对于操作历史、温湿度历史以及故障历史的记录功能和报表导出功能等等。该系统的具体操作如图1、图2 所示。

1.3 提高节能效果

道路照明智能控制系统的合理应用能够提升道路照明的节能效果。对于城市社区来说，在深夜的时候，其在部分时间没有较高的照明要求，若是持续点亮路灯，便会导致大量电能资源被不必要的消耗。但若是采用智能控制系统便能够根据居民日常的实际照明需求对照明情况进行合理控制，这样一来便能够减少不必要的能源消耗情况，并增加道路照明系统的使用年限。

图1：总画面

图2：网络拓扑图

2 道路照明智能控制系统的设计与实现分析

2.1 系统设计

2.1.1 主控系统

在道路照明智能控制系统当中，主控系统负责开展对于城市整体照明系统的监控以及管理工作，需要从城市照明系统实际范围和在照明系统建设过程中所投入资金情况的基础上对相应的投影仪、打印机以及计算机的数量进行确定。通常情况下来说，道路照明主控系统涉及到两台计算机，两台计算机将分别处在正常工作状态以及待机状态。与此同时两台主控机在接收信息数据的过程中都是采用电隔离技术向另一待机主机中进行信息的传递，若是当前正在应用的主机存在异常或者是关机的现象，便由另一待机主机自动投入到运行过程中，此举能够有效规避由于主机故障所产生无法正常进行信息接收的问题。

2.1.2 本地控制系统

本地控制系统在整体系统当中有着相对独立的特点，若是主控系统面临故障难以实现正常运行，便可以采用本地控制系统开展对于道路照明的智能化控制工作。与此同时，因为本地控制系统和主控系统之间的无线通信有极大的可能性受到电台功率以及通信距离所对其造成的负面影响，进而出现信息传递的延迟现象。所以应当在现有的控制系统中进行主控机站的建立，同时还要在互联网络的基础上实现对于数据信息的传递，构建起一个更加系统和完整的信息管理库，进而实现对于当前城市中道路照明智能控制系统相关数据信息的智能化监控以及管理工作。

2.1.3 数据传输装置

在城市照明数据传输方面，基本上可以分成有线传输和无线传输两种类型，其中无线传输指的是采用手持步话机以及无线电台作为媒介展开相应的数据传输工作。有线传输则需要使用电话线以公用电话网等作为媒介实现数据传输。在城市整体的道路照明智能控制系统当中，本地控制系统与主控系统之间使用的是无线数据传输的方式[2]。

2.2 系统实现——基于物联网技术

近些年来我国现代化科技水平逐渐提升，物联网技术的快速发展并推广使得诸多领域和行业都得到了迅速发展，而在应用物联网技术的过程中能够使得我国各个地区所涉及到的各种数据，包括节日、特殊天气、车流量、人流量以及路灯分布的数据等有效结合起来，这样一来便可以形成道路照明智能控制系统的基本策略。

2.2.1 照明时长控制

物联网基础上的道路照明智能控制系统能够实现对于照明时长的优化控制，根据当前道路上人流以及车流量的实际情况进行针对性的调整。在当前物联网技术水平逐渐提高的过程中，已经实现了对于各条道路上人流和车流量的精确统计，除此以外，通过对于传感器技术的应用还能够对其实际的变动情况进行检测。这便可以为实时动态调整城市照明时长创造良好的条件，此举能够改善以往统一对各地区全部道路上的照明路灯进行开关的方式，使得照明时长能够同当地人流量以及车流量等的实际情况相适应，这对于提高城市路灯智慧照明水平有着重要意义。物联网技术的合理应用能够在某一地区范围内，将那些在人流量以及车流量方面存在较小差异的路灯联系起来，进而形成一个相连的系统，并对其路灯的时间展开分别的设置工作，此举可以高效达成减少路灯照明消耗的作用，实现对于用电成本的节约。

2.2.2 照明亮度控制

道路照明智能控制系统能够实现对于照明亮度的合理控制，LED 光源在应用过程中能够展现出其反应快、低电压、寿命长以及污染少等特点，在未来有着极为长远的应用前景，但在同一地区中也要避免对于单一亮度LED 光源的统一应用。在强化应用物联网技术的过程中道路光源亮度能够同该地区道路状况以及车流量和人流量的实际情况有效适应，进而达到降低用电损失的效果，同时还可以有效规避其它路灯照明亮度问题。例如：针对城市社区中的低层居住用户，应当其在所居住的路段科学选用亮度适中的灯具光源进行路灯的设置，进而有效减少炫光以及光污染等问题，而对于城市主干道来说，则应当加强对于较高亮度光源的应用，以此为车辆的通行创造良好的环境条件。除此以外，还可以对路灯开关控制方法进行改善进而实现对于路灯照明亮度的调节。比如：在城市社区供休闲的位置可以使用声控开关，若是周遭的人较多并有着嘈杂的声音便会将路灯的亮度自动调高，若是四周没有人或者是声音，便会将灯光的亮度自动调低。

2.2.3 结合天气调整照明供给

合理使用物联网技术能够充分结合当前天气的实际情况对城市道路照明供给进行调整，具体可以使用GPS 定位技术来获取具体的天气信息，然后再将道路基本信息和节假日信息与之有效结合起来，便能够达到更加良好的道路照明供给的科学调节效果。例如当出现大雾和暴雨天气的时候便可以利用道路智能控制系统将其实时的变化情况向当地道路的路灯上进行推送，接下来便可以根据具体的数据信息的实际情况对其展开科学合理的调节工作，最大限度减少照明不当和不足现象的出现，提升人们出行的便利性。除此以外，为了能够更加高效地应对特殊天气，可以采用与光控相结合的方式，立足于环境照度同照度要求的符合情况对开关灯进行操作[3]。

在节假日的时候，便可以结合人们在照明方面的实际需求，在事先调研工作的基础上对节假日行人行车数据库进行制作，使得每条道路上的路灯信息都能够互相联系起来，在对其展开深层次的分析以及总结工作，进而合理调整道路照明的亮度以及路灯的开关时间。通常情况下来说，每年在同一个节假日中车流量的实际数值并不会产生较为明显的波动，以十一黄金周为例，其出行人数相对较多，所以此时应当确保热门景区的路灯照明能够得到全天供给，与此同时，还要科学合理地实现对于其照明亮度的控制工作。当处在正常工作日的时候，对于部分地区来说，并不需要全天进行路灯照明的供给，所以便可以结合实际情况展开针对性的调整工作，以便于达到良好的节能效果。

3 结论

综上所述，优化开展对于道路照明智能控制系统的设计工作，能够有效提升道路照明的质量和水平，对于城市整体路灯设施的智能化、自动化管理有着积极的促进作用。因此，相关人员要充分发挥出其应有的作用，为城市现代化发展创造良好的条件。