智能路灯控制系统研究背景意义及现状.doc

智能路灯控制系统研究背景意义及现状1研究背景12研究目的及意义13 路灯控制系统的研究现状21研究背景在能源危机和温室效应日趋严重的当今社会，节能环保已成为照明产品的主题。节能并不只意味着机械地减少照明设备的数量。根据照明的实际情况调整照度，合理分配照明时间，减少不必要的用电浪费也是一项具有重大意义的节电措施。据调查，国内小型城市在夜晚 9 点后，大中城市在午夜 12 点后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨 2 点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨 6 点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占 30 的比例，约 439 亿 kWh ，以平均电价 065元kWh 计算，一年开支 285 亿元。在市政开支极度紧张的今天，国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，但这其中隐含着很大的弊病 - 不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，因此不能称作是真正意义上的节能。2研究目的及意义目前，大多数诚实街道路灯均采用人工控制。这种方法浪费人力、操作繁琐且每天早晚路灯开闭时间不准，人为因素影响太大。与此同时，计算机技术的发展日新月异，给人们生活带来了极大的便利性，城市路灯智能化控制系统就是现代计算机技术运用于城市市政建设中有效且必然的产物。研究城市路灯系统的计算机集中控制、监测与管理的设计方案,使得操控人员只需通过计算机即可了解整个系统路灯的工作状态，并可通过计算机人工或自动对所有的路灯进行远程监控。城市路灯控制系统的目的是使得城市的路灯管理工作从控制、检修、维护以及增效节流等各个方面发生革命性的改变。城市路灯控制系统具有极大的优越性。3 路灯控制系统的研究现状 据城市照明2008年第三期（总第77期）报道，法国城市照明管理集团CITELUM研发了一种LUXICOM单灯远程监控管理系统。凭借先进的载波电流信息传输技术，LUXICOM 监控管理系统为城市照明管理提供了便捷：该系统通过为每一盏路灯安装UDC电子模块，无需任何附加布线工程，利用现有配电网络结构以及创建ADSL 或GPRS通讯接口，将现有输电网络变为一个广阔的“内部网络”，使每一个照明点成为具有固有地址的信息终端，从而可以进行远程管理，操控人员可以通过互动地图实时了解每个照明点的运行状态（故障，光源电器老化等），亦可实时调节电压。除此以外，LUXICOM系统还可以用来传送其他信息: 比如巴黎圣母院的日常照明系统。同时，由于LUXICOM系统可以昼夜向WIFI天线供电，从而为无线网路的实现提供便利、节约成本。在巴西，还有学者设计利用ZigBee无线网络传输技术来进行路灯控制，这种智能路灯控制系统主要以一个HPS电磁镇流器为主，它连接着一个低成本的微控制器、传感器、一个ZigBee无线电设备、继电器和AC/DC变频器，且带有暂态和过电压保护。微控制器与ZigBee发射器是通过UART接口进行通信的，无线收发器接收和处理微控制器的请求。这种系统具有良好的通用性、可扩展性、鲁棒性和安全性，能够满足一定的要求。在国内，更多的人是尝试用单片机与PC机配合来控制路灯。比如浙江一科研人员就用89C51系列单片机研究了一种控制系统。该系统分监控中心和前段控制器两大部分。监控中心由PC机及主控制器组成。PC机用VB与GIS软件开发，有数据库管理模块、人/机操作模块以及城镇路灯系统的地理线路图。一方面PC机上的数据库完成对路灯编号、命名、历史数据、维修数据等的记录与操作工作；另一方面，利用人/机界面操作模块发出对各路灯工作的控制命令，实现所需的控制要求。再利用PC机上存储的城镇路灯地理线路图，根据前端控制器传来的路灯故障信号，可以及时准确地显示故障发生的具体位置和可能的故障的原因。当然，国内也有人尝试过研究基于ZigBee网络的路灯节能控制系统，并且都取得了很好的效果。然而，由于路由协议的原因，ZigBee 具有诸多的不