智能路燈控制系統發展現狀介紹
發表時間：2019-06-02 17:56:10
智能路燈控制系統由調度中心、路燈監控中心、通信平臺、路燈遠程測控終端、計量測量(交流電壓互感器、交流電流互感器等)設備、控制設備(交流接觸器等)等組成。下面小編給大家介紹一下智能路燈控制系統的發展現狀。
1.系統功能需求挖掘
作為控制領域的新生產物，路燈控制系統的功能需求還在不斷挖掘中，目前主要以節能、便捷管理為主，已形成普遍共識的功能需求有：
路燈控制：采用全體、分組或單燈的方式進行路燈的遠程開、關和調光控制;
情景控制：可以設定路燈工作情景、控制策略，實現無人值守工作;
數據采集：對每盞路燈工作狀態、報警、工作電壓、電流、累計電量等進行采集并上傳至服務器;
路燈管理：對路燈反饋數據進行統計分析，產生維護報警和數據報表，報警內容可以及時通知相關維護人員;
地理信息系統(GIS)：利用商用或免費的地理信息系統，實現路燈等相關設備的實時定位，提高可操作性。
另外，與大量客戶接觸后，部分客戶提出的需求如下：
配電箱控制：目前部分省市對配電箱采用了“三遙”控制，起到了示范作用。有客戶要求在路燈控制系統中加入配電箱電源遠程控制及電力參數監測功能，或將已有的配電箱控制系統集成至路燈系統中;
電纜失竊及偷電報警：某些地區電纜盜竊和偷電情況非常嚴重，客戶提出可以加入電纜失竊和偷電報警功能;
照度檢測及控制：檢測環境光亮度，進行自動調光;
活動檢測：分時段通過人體紅外傳感、圖像模式識別等方式識別是否有人員活動，分區域調節亮度;
擴展攝像頭功能：用于監控路燈運行狀態及有無人員破壞等。
未來可能產生和引導用戶使用的功能需求主要來自網絡規模和技術融合，如：
功能領域擴展：由于照明控制系統的終端節點數量大、分布廣，一旦形成規模后，可以用于城市環境監測、交通管理、治安等;
可見光通訊：利用LED光源的快速響應特性，可以進行可見光通訊，目前已經有多家研究機構和高等院校對此展開研究，并在一些領域產生一些應用，如果將這一技術應用用在路燈控制系統和路燈上，無疑將會產生更多的應用;
傳感器應用：傳感器技術的發展，將會給照明控制系統的功能帶來更大的擴展空間。
2. 路燈控制系統常用架構
路燈控制系統延續了物聯網的架構，由應用層、網絡層、感知層構成。
其中應用層由一系列軟件構成，目前多數公司采用B/S架構，也有公司采用C/S架構和組態軟件。一般包括：
數據采集和控制組件：用于連接網絡層設備，獲取數據或發送控制命令;
配置組件：用于進行系統平臺及數據庫初始化，設備列表的導入等;
管理組件：用戶通過該組件可以操作和查看路燈等設備，執行生成列表、報警等功能。
網絡層在路燈控制系統中稱為集中器，一般采用ARM內核和Linux或VxWorks等操作系統，實現路由和一些簡單的控制、數據采集功能。
感知層主要由大量照明控制器構成，用于執行燈具的調光/開關操作和采集燈具數據等功能。如若需要，也可以擴展其它傳感器或執行器件，如照度儀、人體紅外傳感器、震動器等。
3.路燈控制系統設備及設計需求
在路燈控制系統中，部分設備需要重新定義和開發，如集中器和照明控制器。
其中集中器的基本功能需求如下：
第一，上行數據接口一般采用GPRS路由器或GPRS透傳模塊，同時配備網口，可以接入以太網或光端機，采用TCP/IP與應用層軟件進行通訊;第二，下行數據接口根據廠家實際需求，可以接入ZigBee無線通訊、電力載波、RS485等通訊模塊，與感知層設備進行通訊;第三，RS485通訊接口，用戶擴展功能模塊，如電表、照度傳感器等;第四，數字和模塊I/O若干，用于控制接觸器或采用相線電路電壓等;第五，輪詢功能，可以定期對所管理的感知層設備進行輪詢，并將輪詢結果上傳服務器;第六，可以脫機運行，當服務器網絡故障或不存在時，可以使用本地控制策略進行感知層設備控制。
照明控制器的基本功能需求如下：
第一，數據接口可以為ZigBee無線通訊、電力載波或RS485等通訊;第二，具有一路或多路開關功能，用于開關后級設備(如燈具);第三，具有一路或多路調光接口，如PWM、0～10V或4～20mA電流輸出等，用于后級燈具調光功能;第四，可以采集工作電流、電壓、累積電量等工作參數，并根據集中器要求上傳數據;第五，有過壓、過流、過溫等報警功能;
此外，集中器和照明控制器均為戶外使用，除要考慮其防水防塵等防護性能參數外，還要考慮高溫、外殼老化、防雷、靜電等相關參數的設定。使用環境必須適應路燈系統電力環境，還需滿足國家對電子產品強制標準要求。
4.路燈工程施工及系統數據庫初始化
相對于傳統的路燈系統，每盞(或幾盞)路燈會安裝一個照明控制器，且根據網絡規模，需要安裝若干集中器。無線控制器一般由于安裝位置對信號強度會有影響，安裝在燈具內部;而電力載波或RS485等對位置要求則不是很高，可以安裝至燈桿的維護窗內。一般無線集中器安裝至電桿或路燈上，而其它集中器可以安裝至路燈控制系統在工程施工需要增加的工作量有：
使用環境前期評估：如電壓是否穩定及諧波是否滿足要求;對于電力載波還需要檢測載波頻率附近是否干擾，無線通訊需要查看現場同頻無線干擾的情況及阻擋物的情況等;
網絡規劃：根據節點分布、網絡狀況、配電情況等，規劃集中器安裝位置等;
設備安裝：照明控制器和集中器的安裝，控制室設計等;
設備檢測及組網：檢測設備是否安裝正確，并記錄網絡驗收及維護;檢驗集中器和照明控制器的接線及安裝等是否符合規范，定期檢測節點連通率等。
其中組網過程，獲取大量路燈節點信息并輸入服務器數據庫中的工作量非常大，現有的系統基本為手動或半自動完成。
