關于城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)的探討

張連生

(哈爾濱市路燈管理處，哈爾濱 150001)

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關于城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)的探討

張連生

(哈爾濱市路燈管理處，哈爾濱 150001)

城市規(guī)模的擴大也使人們對基礎設施的需求增大，路燈是基礎設施中非常重要的，但是在實際的生產(chǎn)生活中，常常會發(fā)生路燈故障，甚至損壞的現(xiàn)象，影響廣大居民的生活。在這樣的背景下，城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了，根據(jù)實際情況，研究城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)，分析了無線監(jiān)控系統(tǒng)設計的科學原則及其主要功能，希望對推動社會經(jīng)濟的發(fā)展做出貢獻。

城市；路燈；無線監(jiān)控系統(tǒng)

路燈是展示城市形象的主要標志，在很多大中城市中，路燈和城市居民的生活有著重要的聯(lián)系，路燈建設已成為展示城市形象的有效途徑，政府部門對路燈的建設和管理也越來越重視。城市需要及時發(fā)現(xiàn)故障的路燈和故障地點，做出快速修復，在路燈的裝飾方面，也應注意城市路燈的裝飾特色。

對城市路燈進行控制的主要方法是時控法與光控法。時控法主要是以時間作為開燈和關燈的依據(jù)，不管在怎樣的天氣條件下，都只能在事先設定好的時間中進行開燈和關燈。不過隨著季節(jié)的變化，也需要人工調整開燈和關燈的時間。光控法是按照光照度的不同控制開燈和關燈，不過在光線很差的白天和夜晚，會出現(xiàn)一些誤動作。一些城市使用路燈控制箱，利用分散控制與串聯(lián)控制結合的方法對城市路燈進行管理，不過它無法依照實際需要隨時隨地地調整開燈及關燈時間，同時也無法快速顯示路燈的使用情況。我國城市化進程發(fā)展速度越來越快，涉及范圍也逐漸加大，對城市路燈的巡視監(jiān)視力度也在不斷加大，但在維護方面仍存在一些困難，需要設計人員思考解決。

怎樣改變路燈管理監(jiān)控系統(tǒng)呢？筆者認為需要使用計算機管理無線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要利用無線通信系統(tǒng)，將路燈遠程監(jiān)控終端使用的種種信息記錄在系統(tǒng)中心里，利用該軟件對路燈進行無線監(jiān)控，達到最初設計的目的。

1 經(jīng)濟效益分析

在城市生活中，電費是一筆不小的開支，如何有效節(jié)省電費呢？可以通過半夜燈控制與控制開燈、關燈時間實現(xiàn)有效控制。使用時間曲線及光控方式對整個城市的路燈開關進行監(jiān)控，防止出現(xiàn)早開燈、晚關燈等浪費電源電費的現(xiàn)象。使用路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)后，晚上的人工巡檢可以通過計算機完成，大大節(jié)約了人力方面的支出。

2 系統(tǒng)設計的科學原則

針對城市實際需要，參考國外大中城市在路燈自動化控制系統(tǒng)中的成功經(jīng)驗，在設計與建設的過程中，需要堅持五個主要原則，分別是可靠性原則、先進性原則、擴展性原則、經(jīng)濟性原則和易用性原則?？煽啃栽瓌t可以保證無線監(jiān)控系統(tǒng)無阻礙地平穩(wěn)工作。先進性原則要保證建設成功能齊全的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。擴展性原則是保證系統(tǒng)平臺可以在很多軟件中使用，實現(xiàn)通用的目標。經(jīng)濟性原則是指監(jiān)控系統(tǒng)的經(jīng)濟適用性，以節(jié)約投資。易用性原則，系統(tǒng)的使用簡單，日常維護也要方便。

3 無線監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)有很多功能，比如遙控、遙測和遙調等。遙控方面，主要是按照時間的曲線及光照度兩個因素，由計算機進行自動控制，對每個點的路燈開關進行手動遙控與組合控制。遙測方面，按照提前制定的時間周期進行自動檢查，也可以手動檢測路燈線路的電壓與電流等參數(shù)。遙信方面，可以獲得各個路燈點的信息與狀態(tài)。遙調方面，能夠實現(xiàn)節(jié)電器等基礎設備的調壓功能。無線控制可以保證無線通信的正常開燈和關燈，系統(tǒng)屏幕會持續(xù)展示各路口點的路燈工作實際參數(shù)，操作也特別方便，數(shù)據(jù)信息的存儲和打印也都非常方便。利用聲光和語音可以實現(xiàn)及時的報警處理，進行快速搶修。GPS衛(wèi)星和公共網(wǎng)絡的連接，可以保證遠程訪問，實現(xiàn)節(jié)能控制。

4 路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成

路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成，分別是監(jiān)控中心、無線通信系統(tǒng)及路燈監(jiān)控終端，見圖1。

表1 監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構Fig.1 Generanl structure of monitoring system

城市路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)最重要的工作是建立無線通信體系。在城市市區(qū)中心建天線塔，路燈調度中心利用天線塔保證城市無線通信信號的覆蓋，執(zhí)行終端可以直接和中心基站實現(xiàn)通信，省去中間環(huán)節(jié)，提升通信質量。對于城市中的信號盲點，可以使用無線智能路由補齊。工作人員在車輛中配備通話電臺，配上GPS接收機，適應城市建設的要求，提高工作效率。

4.1 城市路燈無線監(jiān)控中心

監(jiān)控中心通常由工控機、數(shù)據(jù)服務器組成，可按照路燈監(jiān)控專用設備的基本結構進行設計，比如打印機、屏幕投影機等。系統(tǒng)以外的微機利用撥號形式連接系統(tǒng)，使用加密方式訪問監(jiān)控系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)和信息，監(jiān)控系統(tǒng)必須以電話方式查詢實際情況。

4.2 使用CDMA公網(wǎng)無線通信系統(tǒng)

城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)主要使用電信CDMA網(wǎng)絡完成組網(wǎng)工作。要使用電信SDH傳輸網(wǎng)中的監(jiān)控網(wǎng)，完成平臺的鏈接與接入。在遠程監(jiān)控通信終端的模塊上配置電信SIM卡。遠程監(jiān)控終端連接電信CDMA網(wǎng)絡，實現(xiàn)與監(jiān)控中心的信息傳遞，實現(xiàn)遠程監(jiān)控計劃。

4.3 路燈監(jiān)控的終端

路燈的監(jiān)控終端主要由測控電腦板、CDMA模塊、電源及傳感器等原件組成，這些基礎原件全部在路燈控制箱中，以實現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙調等功能。如果無線通信出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會啟動自控功能，保證供電線路的正常運行，同時還可以實現(xiàn)現(xiàn)場的展示與人機對話功能，方便工人對路燈進行維護與試驗。終端接通電源后，就會進入復位初始化階段，第一次運行應由主控中心發(fā)出一部分有用的參數(shù)，供終端分析顯示。主控給終端發(fā)信號，信號被終端天線接收后，系統(tǒng)要做好識別和分析研究，按照命令代碼進行操作。終端針對命令傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，處理后由終端發(fā)送給無線通信，對數(shù)據(jù)進行詳細研究和分析。終端針對信息參數(shù)，測試實際的電壓與電流，計算出有用的數(shù)值。

4.4 電纜防盜報警設施

路燈的電纜防盜報警設施，主要由路燈配電柜中信號轉換器和電纜防盜報警器兩部分組成，路燈白天沒有電、夜晚有電或路燈電纜被剪，都可以馬上進行報警。它能夠利用監(jiān)控終端起到報警作用，同時也能直接給值班人員手機發(fā)信息。

5 結語

城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代社會必備的綜合系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對城市路燈的控制和管理。城市路燈監(jiān)控管理是城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，是市政工程建設的主要內(nèi)容。它的功能齊全強大、構成合理，還可以節(jié)省投資，經(jīng)過科研人員的技術驗證，是完全可行的。路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)使用先進技術對路燈進行控制，不僅能夠產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，還能推動社會經(jīng)濟的發(fā)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