GPRS無(wú)線路燈監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析

張力強(qiáng)

摘要：本文分析市政道路路燈的運(yùn)行現(xiàn)狀，以及無(wú)線路燈監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用背景，無(wú)線路燈監(jiān)控系統(tǒng)的原理及設(shè)備的構(gòu)成，以及各部分的作用和在路燈控制中系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：路燈控制;監(jiān)控系統(tǒng)

路燈是分布于所有市政道路上的必有設(shè)施，能夠體現(xiàn)城市建設(shè)的完善水平，同時(shí)也是公用設(shè)施中的能源消耗大戶。無(wú)線路燈監(jiān)控系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)線路控制在于控制方式在于由分散控制變?yōu)榧锌刂啤⒂晒潭ㄔO(shè)置啟停變?yōu)榘葱鑶⑼！?/p>

一、路燈的運(yùn)行現(xiàn)狀

（一）路燈種類樣式繁多

路燈分布于所有主、次干道兩側(cè)，共計(jì)1150基，燈頭根據(jù)道路情況有四火、三火、雙火和單火等不同形式，共計(jì)有燈2150盞，總功率為420KW。路燈控制分散，主干道路燈分別由20臺(tái)路燈變壓器提供電源，控制開(kāi)關(guān)總計(jì)達(dá)200余個(gè)，隨著近年來(lái)的亮化施工，大多數(shù)電源就近配置，使得電源分布更顯分散。若需進(jìn)行路燈運(yùn)行調(diào)整非常麻煩，節(jié)日亮化開(kāi)啟送電也是如此。

（二）各條道路路燈啟停不同步

20臺(tái)路燈變壓器都安裝著光照控制器自動(dòng)啟停，但因安裝位置不同、光控器的個(gè)體差異等原因，各條道路的路燈啟停時(shí)間相差十分鐘以上，效果非常不理想。

（三）不利于路燈線路的多功能協(xié)調(diào)使用

因路燈是在道路上分布最廣泛的用電設(shè)施，所以為了充分利用資源，有的燈桿上會(huì)安裝交通指示燈、廣告燈箱、裝飾亮化燈等多種燈具，按原運(yùn)行模式只能要開(kāi)全開(kāi)，要關(guān)全關(guān)，不能靈活調(diào)度。

二、GPRS無(wú)線路燈及亮化監(jiān)控系統(tǒng)的框圖及主要構(gòu)成

（一）GPRS監(jiān)控中心設(shè)備組成框圖

（二）主要構(gòu)成

1.無(wú)線信道

采用進(jìn)口基地電臺(tái)改制成數(shù)傳機(jī)，天線采用高增益全向天線，天線饋線采用低損耗高頻電纜。

2.前臺(tái)機(jī)

主要運(yùn)行監(jiān)控軟件程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、完成各項(xiàng)操作，并承擔(dān)定時(shí)任務(wù)的實(shí)施。該機(jī)目前多數(shù)采用工業(yè)控制微機(jī)或品牌商用機(jī)、工作站。

3.后臺(tái)機(jī)

作為前臺(tái)機(jī)的備份，配置和前臺(tái)機(jī)一樣，可在前臺(tái)機(jī)癱瘓時(shí)作為前臺(tái)機(jī)使用。

4.數(shù)據(jù)服務(wù)器

主要承擔(dān)存放數(shù)據(jù)庫(kù)的任務(wù)，可供前臺(tái)機(jī)、后臺(tái)機(jī)或其他工作站同時(shí)訪問(wèn)。目前多數(shù)采用品牌服務(wù)器。

5.通訊服務(wù)器

除了存放數(shù)據(jù)庫(kù)的功能外，還承擔(dān)GPRS通訊命令的轉(zhuǎn)發(fā)工作，把通訊的任務(wù)從監(jiān)控軟件分離，減輕監(jiān)控軟件的負(fù)擔(dān)。

6.光控探頭、光控儀

主要將采集到的光照模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，然后傳到前臺(tái)

7.GPS衛(wèi)星定位模塊

通過(guò)接收全球定位衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來(lái)校正計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘，并可以顯示當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度（一顆衛(wèi)星可以對(duì)時(shí)，三顆衛(wèi)星可以定位）。

8.短消息告警模塊

將監(jiān)控軟件發(fā)生的故障以短消息的方式發(fā)送到相關(guān)工作人員手機(jī)上。

三、基本原理

在服務(wù)器上安裝Windows sever 2003作為系統(tǒng)平臺(tái)并配置好數(shù)據(jù)庫(kù)并運(yùn)行Gprs sever service（非綁定IP版）通訊軟件。使各個(gè)監(jiān)控終端和服務(wù)器建立聯(lián)系。并且設(shè)定好時(shí)間在服務(wù)器運(yùn)行負(fù)荷低的時(shí)候自動(dòng)備份數(shù)據(jù)庫(kù)。

前臺(tái)機(jī)安裝Windows xp或者Windows 7作為系統(tǒng)平臺(tái)，安裝路燈集中控制軟件，并通過(guò)工控軟件與光控器建立通訊聯(lián)系，路燈集控軟件將根據(jù)時(shí)間和光照度這兩個(gè)條件都符合時(shí)自動(dòng)亮燈。當(dāng)需要臨時(shí)手動(dòng)開(kāi)燈時(shí)，前臺(tái)機(jī)向終端發(fā)出開(kāi)燈信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)終端天線接收、由無(wú)線通訊模塊解調(diào)出數(shù)字信號(hào)送往主控單元。主控單元應(yīng)用程序截取從異步通信接口送出的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和識(shí)別，根據(jù)命令代碼執(zhí)行開(kāi)燈操作（根據(jù)命令代碼驅(qū)動(dòng)交流接觸器吸合接通主電路，路燈線路通電點(diǎn)亮。同時(shí)其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合）并向前臺(tái)機(jī)反饋線路的接通工作狀態(tài)。關(guān)燈反之。

終端根據(jù)前臺(tái)機(jī)命令采集必要的數(shù)據(jù)，由異步串行接口送往無(wú)線通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制，最后通過(guò)天線將信號(hào)發(fā)向主臺(tái)。終端根據(jù)主臺(tái)發(fā)下的參數(shù)，測(cè)出電壓、電流有效值及有功功率等模擬量參數(shù)并反饋回前臺(tái)機(jī)完成遙測(cè)、遙信、遙控等功能。

四、應(yīng)用效果

當(dāng)前我國(guó)已進(jìn)入快速發(fā)展的信息時(shí)代，城市亮燈率與節(jié)約能源的矛盾日益突出，路燈遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)以其環(huán)保節(jié)能、安全穩(wěn)定、方便快捷的優(yōu)勢(shì)，在城市中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代的路燈節(jié)能自動(dòng)控制系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，讓城市的路燈管理更智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化，徹底轉(zhuǎn)變夜晚巡燈、白天巡線修燈的管理模式，將管理部門原有的人工操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)方式，只需一名監(jiān)控人員就能完成數(shù)名一線巡測(cè)人員的工作。

五、結(jié)論

以往我們?cè)诠?jié)假日期間要安排大量的巡查人員以保證亮化線? ?路正常運(yùn)行，現(xiàn)在只需要在控制室鼠標(biāo)一點(diǎn)，各線路的運(yùn)行情況一目了然。隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用我們也要與時(shí)俱進(jìn)，積極采用新科技手段來(lái)提高操作水平和管理水平。

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