关于城市路灯无线监控系统的探讨

张连生

(哈尔滨市路灯管理处，哈尔滨 150001)



关于城市路灯无线监控系统的探讨

张连生

(哈尔滨市路灯管理处，哈尔滨 150001)

城市规模的扩大也使人们对基础设施的需求增大，路灯是基础设施中非常重要的，但是在实际的生产生活中，常常会发生路灯故障，甚至损坏的现象，影响广大居民的生活。在这样的背景下，城市路灯无线监控系统出现了，根据实际情况，研究城市路灯无线监控系统，分析了无线监控系统设计的科学原则及其主要功能，希望对推动社会经济的发展做出贡献。

城市；路灯；无线监控系统

路灯是展示城市形象的主要标志，在很多大中城市中，路灯和城市居民的生活有着重要的联系，路灯建设已成为展示城市形象的有效途径，政府部门对路灯的建设和管理也越来越重视。城市需要及时发现故障的路灯和故障地点，做出快速修复，在路灯的装饰方面，也应注意城市路灯的装饰特色。

对城市路灯进行控制的主要方法是时控法与光控法。时控法主要是以时间作为开灯和关灯的依据，不管在怎样的天气条件下，都只能在事先设定好的时间中进行开灯和关灯。不过随着季节的变化，也需要人工调整开灯和关灯的时间。光控法是按照光照度的不同控制开灯和关灯，不过在光线很差的白天和夜晚，会出现一些误动作。一些城市使用路灯控制箱，利用分散控制与串联控制结合的方法对城市路灯进行管理，不过它无法依照实际需要随时随地地调整开灯及关灯时间，同时也无法快速显示路灯的使用情况。我国城市化进程发展速度越来越快，涉及范围也逐渐加大，对城市路灯的巡视监视力度也在不断加大，但在维护方面仍存在一些困难，需要设计人员思考解决。

怎样改变路灯管理监控系统呢？笔者认为需要使用计算机管理无线监控系统，该系统主要利用无线通信系统，将路灯远程监控终端使用的种种信息记录在系统中心里，利用该软件对路灯进行无线监控，达到最初设计的目的。

1 经济效益分析

在城市生活中，电费是一笔不小的开支，如何有效节省电费呢？可以通过半夜灯控制与控制开灯、关灯时间实现有效控制。使用时间曲线及光控方式对整个城市的路灯开关进行监控，防止出现早开灯、晚关灯等浪费电源电费的现象。使用路灯无线监控系统后，晚上的人工巡检可以通过计算机完成，大大节约了人力方面的支出。

2 系统设计的科学原则

针对城市实际需要，参考国外大中城市在路灯自动化控制系统中的成功经验，在设计与建设的过程中，需要坚持五个主要原则，分别是可靠性原则、先进性原则、扩展性原则、经济性原则和易用性原则。可靠性原则可以保证无线监控系统无阻碍地平稳工作。先进性原则要保证建设成功能齐全的路灯监控系统。扩展性原则是保证系统平台可以在很多软件中使用，实现通用的目标。经济性原则是指监控系统的经济适用性，以节约投资。易用性原则，系统的使用简单，日常维护也要方便。

3 无线监控系统的主要功能

城市路灯无线监控系统有很多功能，比如遥控、遥测和遥调等。遥控方面，主要是按照时间的曲线及光照度两个因素，由计算机进行自动控制，对每个点的路灯开关进行手动遥控与组合控制。遥测方面，按照提前制定的时间周期进行自动检查，也可以手动检测路灯线路的电压与电流等参数。遥信方面，可以获得各个路灯点的信息与状态。遥调方面，能够实现节电器等基础设备的调压功能。无线控制可以保证无线通信的正常开灯和关灯，系统屏幕会持续展示各路口点的路灯工作实际参数，操作也特别方便，数据信息的存储和打印也都非常方便。利用声光和语音可以实现及时的报警处理，进行快速抢修。GPS卫星和公共网络的连接，可以保证远程访问，实现节能控制。

4 路灯无线监控系统的主要组成

路灯无线监控系统由三部分组成，分别是监控中心、无线通信系统及路灯监控终端，见图1。

表1 监控系统的整体结构Fig.1 Generanl structure of monitoring system

城市路灯无线监控系统最重要的工作是建立无线通信体系。在城市市区中心建天线塔，路灯调度中心利用天线塔保证城市无线通信信号的覆盖，执行终端可以直接和中心基站实现通信，省去中间环节，提升通信质量。对于城市中的信号盲点，可以使用无线智能路由补齐。工作人员在车辆中配备通话电台，配上GPS接收机，适应城市建设的要求，提高工作效率。

4.1 城市路灯无线监控中心

监控中心通常由工控机、数据服务器组成，可按照路灯监控专用设备的基本结构进行设计，比如打印机、屏幕投影机等。系统以外的微机利用拨号形式连接系统，使用加密方式访问监控系统中的各种数据和信息，监控系统必须以电话方式查询实际情况。

4.2 使用CDMA公网无线通信系统

城市路灯监控系统主要使用电信CDMA网络完成组网工作。要使用电信SDH传输网中的监控网，完成平台的链接与接入。在远程监控通信终端的模块上配置电信SIM卡。远程监控终端连接电信CDMA网络，实现与监控中心的信息传递，实现远程监控计划。

4.3 路灯监控的终端

路灯的监控终端主要由测控电脑板、CDMA模块、电源及传感器等原件组成，这些基础原件全部在路灯控制箱中，以实现遥控、遥测、遥信、遥调等功能。如果无线通信出现问题，系统会启动自控功能，保证供电线路的正常运行，同时还可以实现现场的展示与人机对话功能，方便工人对路灯进行维护与试验。终端接通电源后，就会进入复位初始化阶段，第一次运行应由主控中心发出一部分有用的参数，供终端分析显示。主控给终端发信号，信号被终端天线接收后，系统要做好识别和分析研究，按照命令代码进行操作。终端针对命令传输的数据，处理后由终端发送给无线通信，对数据进行详细研究和分析。终端针对信息参数，测试实际的电压与电流，计算出有用的数值。

4.4 电缆防盗报警设施

路灯的电缆防盗报警设施，主要由路灯配电柜中信号转换器和电缆防盗报警器两部分组成，路灯白天没有电、夜晚有电或路灯电缆被剪，都可以马上进行报警。它能够利用监控终端起到报警作用，同时也能直接给值班人员手机发信息。

5 结语

城市路灯监控系统是现代社会必备的综合系统，可以实现对城市路灯的控制和管理。城市路灯监控管理是城市现代化发展的重要标志，可以产生巨大的经济效益，是市政工程建设的主要内容。它的功能齐全强大、构成合理，还可以节省投资，经过科研人员的技术验证，是完全可行的。路灯无线监控系统使用先进技术对路灯进行控制，不仅能够产生巨大的社会效益和经济效益，还能推动社会经济的发展。

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Discussion on wireless monitoring system of urban streetlight

ZHANG Lian-sheng

(Harbin Streetlight Management Office, Harbin 150001, China)

The expansion of the city has also increased the demand for infrastructure. The streetlight is very important in infrastructure. However, streetlights are often damaged in actual life, which affects the normal life of the residents. The urban streetlight wireless monitoring system appeared in this context. According to the actual situation, the urban streetlight wireless monitoring system was studied, and scientific principle in wireless monitoring system design and its main function were analyzed, hoping to make a contribution to promote the development of social economy.

Urban; Streetlight; Wireless monitoring system

2017-02-13

TP

B

1674-8646(2017)08-0112-02