城市智能路燈照明系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

穆瑩

摘? 要：伴隨云計算技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術也飛快推廣普及。其中涉及的智慧城市也引起了更加廣泛的關注，在現(xiàn)代化的城市當中，路燈也被融入到城市新物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當中。通過物聯(lián)網(wǎng)新技術，打造智能化城市路燈照明體系勢在必行。基于此，本文從現(xiàn)代城市出發(fā)，主要探討了規(guī)劃設計、實現(xiàn)智能化照明路燈體系的有關內(nèi)容。

關鍵詞：智能路燈;現(xiàn)代城市;照明系統(tǒng)

一、城市中路燈智能化照明體系概述

在市場經(jīng)濟飛快增長的背景下，作為百姓安居樂業(yè)的環(huán)境之一，城市也愈發(fā)顯得重要。在我國當前的社會，“綠色、智能化城市”已然變成主流發(fā)展趨勢。在城市建設當中，智能化照明路燈體系并不是片面、簡化的流程，而需要進行科學、合理地規(guī)劃布局。立足城市發(fā)展上看，路燈照明影響深遠。除了能保護百姓正常出行外，還能為城市交通“保駕護航、提供光照”。從現(xiàn)代城市出發(fā)，打造的智能化照明路燈結(jié)構(gòu)體系，則可很好地達到市民需求。而伴隨現(xiàn)代科技的日新月異，4G、5G、智能化技術等也越來越推廣普及。在打造智慧城市當中，特別需要融入這些先進技術。其中的智能化照明路燈結(jié)構(gòu)體系，就很好地集成了智能化遠程控制、網(wǎng)絡、3G、4G等專業(yè)技術，并且大量開發(fā)應用來有關軟件，最終從整體上實現(xiàn)了智能化布局，點燃了城市當中的路燈智能化照明。

二、規(guī)劃搭建遠程通信網(wǎng)

首先，建立了數(shù)據(jù)通信鏈。①基于4G/5G通信模塊，聯(lián)合以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至遠程處理中心。在該中心，再利用以太網(wǎng)，統(tǒng)一接收4G/5G下的數(shù)據(jù)信息，并加以分類存儲。②在智能化的遠程處理中心，借助4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至4G/5G模塊，再接收遠程智能化處理中心輸出的數(shù)據(jù)，并在無線局域網(wǎng)上，向各目標路燈傳輸數(shù)據(jù)。③借助手機監(jiān)測技術軟件，經(jīng)由4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至智能化遠程處理中心，便通過以太網(wǎng)統(tǒng)一接收手機監(jiān)測信息軟件發(fā)出的數(shù)據(jù)，并加以分類存儲。④在智能化遠程處理中心，經(jīng)由4G/5G、以太網(wǎng)模塊，經(jīng)由協(xié)議TCP/IP，統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)至手機監(jiān)測技術軟件，再利用4G/5G無線接收遠程處理中心發(fā)出的數(shù)據(jù)，并解析判讀這些數(shù)據(jù)。其次，統(tǒng)一規(guī)劃設計硬件設施。根據(jù)4G/5G專業(yè)技術、以太網(wǎng)通信，集成的網(wǎng)絡遠程通信硬件，主要涉及智能網(wǎng)關設計與智能節(jié)點規(guī)劃，以形成必要的控制器。

三、設計智能化遠程處理數(shù)據(jù)的中心

1.設計智能化的遠程監(jiān)控中心系統(tǒng)

在智能化的遠程監(jiān)控中心，經(jīng)由數(shù)據(jù)綜合處理層，在數(shù)據(jù)鏈路和終端之間通信。其中的終端應用層，主要涉及局域節(jié)點、智能手機終端，一共包含百盞路燈局域節(jié)點。而在數(shù)據(jù)鏈上面的通信層，各基礎架構(gòu)節(jié)點經(jīng)由4G/5G，和路燈進行通信，再利用INTERNET和監(jiān)控中心保持通信。數(shù)據(jù)在綜合處理層，主要具備時鐘天文、ERP管理、報警、維護、權限掌控等功能。

①時鐘天文。從局域網(wǎng)路燈節(jié)點出發(fā)，統(tǒng)一傳輸路燈GPS信息，以準確顯示各局域網(wǎng)當中的時間、經(jīng)緯度等。②ERP管理。針對網(wǎng)絡當中的路燈，統(tǒng)一分類、處理、錄入信息。經(jīng)由分類表，可以查詢開閉路燈的時間、地理位置、顯示亮度時間、設置亮度狀態(tài)、狀態(tài)信息、電壓等。③報警。按遠程監(jiān)控中心做出的判據(jù)，明確路燈是否正常作業(yè)。一旦發(fā)現(xiàn)不正常，就會進行報警。具體在報警中，主要提示故障路燈在節(jié)點、位置、電流、電壓等方面的信息，以輔助管理員及時找出故障路燈。④維護。統(tǒng)一維護路燈狀態(tài)，按路燈照明有關要求，基于標準化的流程，來統(tǒng)一設置路燈狀態(tài)。⑤掌控權限。針對持有終端的不同級別訪問人員，設置相應的訪問權限。例如，普通用戶可以觀察單一化的路燈信息;而管理員則可以自由訪問大多數(shù)信息，全面獲取路燈信息。

2.遠程開發(fā)智能化監(jiān)控技術中心軟件

在智能化的遠程監(jiān)控技術中心，主要開發(fā)的軟件涉及部分遠程處理數(shù)據(jù)中心專業(yè)軟件與手機APP監(jiān)測軟件。在服務器端口，統(tǒng)一架設上位機軟件，經(jīng)由服務器端口的固定IP與端口，找到和服務器連接的硬件電路，以在硬件和服務器間完成交互數(shù)據(jù)任務。在規(guī)劃上位機軟件時，應搭建.NET平臺，并基于Framework，通過TCP連接，再采取IP映射來控制外網(wǎng)。在上位機，統(tǒng)一通過C#來開發(fā)。在后臺通過數(shù)據(jù)庫SQL server來存儲、更新數(shù)據(jù)。

通過手機APP監(jiān)測軟件，旨在遠程控制路燈、顯示路燈有關信息。通過APP，先對接上端口上位機，再會向服務器發(fā)出請求。待請求接收后，再向APP反饋路燈信息。在APP接收后，會分類顯示數(shù)據(jù)，以方便管理員及時操作、觀看。另外，在APP中還帶有地圖，可以在地圖上顯示路燈地理數(shù)據(jù)及手機當前的位置，供給管理員準確找到路燈、明確自己和周圍最近路燈間的實際距離。

四、遠程實現(xiàn)智能化控制路燈的系統(tǒng)

1.遠程智能化處理數(shù)據(jù)中心

在遠程智能化處理數(shù)據(jù)中心，主要涉及設置、監(jiān)測路燈狀態(tài)，顯示路燈位置等綜合信息的界面以及數(shù)據(jù)庫。通過設置路燈狀態(tài)的界面，可以在網(wǎng)絡上，統(tǒng)一設置開關燈：開燈一半、開單一路燈、關路燈等。在網(wǎng)絡上，照亮度有四個檔：100%、75%、50%、25%。通過監(jiān)測路燈情況的界面，可以顯示路燈的實時電流、電壓、位置、時間等。在顯示路燈所處位置的界面，還有地圖功能，可以顯示已記錄路燈的位置，也可以再錄入路燈新的位置，通過百度API地圖即可實現(xiàn)。在顯示綜合信息的界面，可以通過云服務，聯(lián)系上生產(chǎn)企業(yè)，借助購買服務，企業(yè)就可以在線支持用戶、便捷地存儲云數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)庫當中，存儲著有些軟件體系下的關鍵性數(shù)據(jù)。所以，在服務器上，有統(tǒng)一架設數(shù)據(jù)庫SQL server。其中建立了兩張類型表，以顯示路燈位置及其信息。

2.手機APP監(jiān)測軟件

借助手機APP監(jiān)測軟件，可以監(jiān)測路燈狀態(tài)。再與計算機聯(lián)網(wǎng)，通過智能化的遠程監(jiān)控中心，則可以配置、查詢路燈狀態(tài)。這樣便可以實時提供路燈具體狀態(tài)，及時針對故障路燈，報警并準確定位。

3.智能化的遠程路燈規(guī)劃通信體系

集成4G/5G、以太網(wǎng)等專業(yè)技術的智能化遠程控制路燈的統(tǒng)一通信體系，主要涉及20個節(jié)點與網(wǎng)關控制器。

五、結(jié)語

總之，伴隨社會的變遷，城市公共設施也獲得了長足的發(fā)展，其中的路燈照明也一樣。在現(xiàn)代化的城市當中，通過設計智能化的路燈照明結(jié)構(gòu)體系，可以充分展現(xiàn)城市整體精神風貌與當?shù)匚幕瘍?nèi)涵。所以，針對路燈系統(tǒng)，應積極通過智能化管控技術，實現(xiàn)路燈的集成化發(fā)展，令路燈更加節(jié)能環(huán)保，從而打造智慧城市。

參考文獻：

[1]葉俊男.基于價值共創(chuàng)視角的城市智慧照明綜合裝置形態(tài)設計評價方法研究[D].華東理工大學，2018.

[2]車都.城市路燈智慧照明系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學，2014.