智慧城市照明信息管理論文

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一、一種基于智慧城市的照明信息管理系統(tǒng)

基于智慧城市的照明信息管理系統(tǒng)是由照明控制管理中心、智能控制器與照明設(shè)備組成。照明控制管理中心采用通信模塊與安裝在城市照明供電現(xiàn)場(chǎng)的智能控制器連接，智能控制器直接控制照明設(shè)備的配電供電電壓，控制路燈等照明光源的輸出功率及輸出照度，同時(shí)，智能控制器再通過(guò)通信模塊將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工作狀況參數(shù)及設(shè)備工作狀態(tài)自動(dòng)上報(bào)照明控制管理中心，不僅實(shí)現(xiàn)控制管理中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能控制器下的電器設(shè)備的各項(xiàng)控制、管理任務(wù)；而且還可以通過(guò)雙燈控制器單獨(dú)對(duì)照明設(shè)備及光源設(shè)備直接進(jìn)行控制、管理；實(shí)現(xiàn)單燈監(jiān)控、回路監(jiān)控可以同步進(jìn)行，比原來(lái)智能控制系統(tǒng)分工更加精確、細(xì)致。

（1）照明控制管理中心

照明控制管理中心的構(gòu)成如圖1所示，所述的是由服務(wù)器和分別與服務(wù)器相連的通信模塊、報(bào)警模塊、信息推送模塊、供電電源組成，在服務(wù)器上運(yùn)行有照明監(jiān)控管理軟件，以控制整個(gè)城市智能照明系統(tǒng)的運(yùn)行，監(jiān)視、控制、管理整個(gè)城市照明。照明監(jiān)控管理軟件根據(jù)用戶具體要求，按TPO方式動(dòng)態(tài)控制管理智能照明RTU的輸出電壓、輸入功率，在保證道路照明照度標(biāo)準(zhǔn)不降低、保證交通安全、治安要求、居民生活要求不降低的前提下，實(shí)現(xiàn)“按需照明”，提供最適合的照明照度，減少不必要的照明浪費(fèi)，節(jié)約照明能源。服務(wù)器配置兩個(gè)網(wǎng)口，一個(gè)網(wǎng)口與公網(wǎng)連接，另一個(gè)網(wǎng)口將服務(wù)器組成網(wǎng)絡(luò)，所述服務(wù)器配置兩個(gè)串行口，一個(gè)連接通信模塊，另一個(gè)連接報(bào)警模塊。通過(guò)照明控制管理中心的通信模塊，服務(wù)器和智能控制器之間可以借助3G/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。當(dāng)通信模塊通電后，通信模塊會(huì)主動(dòng)去連接事先設(shè)置好的服務(wù)器，連接上之后就可以進(jìn)行透明數(shù)據(jù)傳輸。服務(wù)器發(fā)送控制命令經(jīng)通信模塊給城市道路現(xiàn)場(chǎng)智能控制器，智能控制器接收命令，并把命令的執(zhí)行結(jié)果通過(guò)通信模塊，返回給服務(wù)器。報(bào)警模塊是通過(guò)短消息方式將報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)人員的手機(jī)上，以提高系統(tǒng)報(bào)警處理的實(shí)時(shí)性。報(bào)警模塊通過(guò)串口和服務(wù)器進(jìn)行通信。

（2）智能控制器

智能控制器是由通信模塊、信號(hào)輸出模塊、調(diào)壓模塊、主板模塊、繼電器模塊、開(kāi)關(guān)量、檢測(cè)模塊、電源模塊和雙燈控制器組成；通信模塊利用3G/4G網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行無(wú)線信號(hào)的接收和發(fā)送，進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；信號(hào)輸出模塊可以輸出調(diào)壓信號(hào)給調(diào)壓模塊，以控制回路上的電壓；主板模塊上包含有三相電壓檢測(cè)電路以及ZigBee模塊，作用是協(xié)調(diào)智能控制器內(nèi)各模塊工作，用于完成數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析、數(shù)據(jù)通信，三相電壓信號(hào)的采集以及協(xié)調(diào)雙燈控制器和信號(hào)輸出模塊的工作，并且可以發(fā)送ZigBee信號(hào)進(jìn)行本地實(shí)時(shí)控制；繼電器模塊受主板模塊控制，完成回路的開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)量、檢測(cè)模塊主要完成回路上開(kāi)關(guān)量的檢測(cè)和電流值的檢測(cè)，電源模塊給智能控制器的各模塊提供電源，控制、實(shí)時(shí)檢測(cè)回路的運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)無(wú)線通信反饋給服務(wù)器。智能控制器既可以脫離照明控制管理中心，根據(jù)預(yù)定設(shè)定好的控制程序獨(dú)立工作，又可以接收照明控制管理中心的命令，統(tǒng)一實(shí)行照明控制管理中心工作程序通信工作。其中，雙燈控制器，含有ZigBee模塊，路由器模塊，兩路繼電器輸出，兩路調(diào)光輸出，執(zhí)行開(kāi)關(guān)燈動(dòng)作，采樣電流以及調(diào)光輸出；可以單獨(dú)管理和控制照明回路中的每個(gè)照明設(shè)備；雙燈控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線通信，把數(shù)據(jù)給主板模塊，主板模塊通過(guò)通信模塊把數(shù)據(jù)給服務(wù)器，滿足了回路和每個(gè)設(shè)備都能控制的要求。雙燈控制器是每個(gè)設(shè)備單獨(dú)配置的裝置，每個(gè)雙燈控制器可以控制多個(gè)照明設(shè)備，能實(shí)時(shí)監(jiān)控照明設(shè)備的開(kāi)關(guān)燈情況和電流情況，通過(guò)ZigBee技術(shù)傳送給主板模塊，然后主板模塊接收數(shù)據(jù)并處理此數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)反饋給服務(wù)器，服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)、信息的顯示以及鍵盤(pán)操作輸入。雙燈控制器的存在保證了能通過(guò)服務(wù)器控制到每個(gè)照明設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了整條回路，以及每個(gè)燈的智能控制，方便照明設(shè)備，以及其他設(shè)備的維修，能控制到具體的某個(gè)照明設(shè)備，道路智能控制器再通過(guò)通信模塊將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的工作狀態(tài)自動(dòng)上報(bào)給智能控制管理中心，實(shí)現(xiàn)智能控制管理中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)雙燈控制器及智能控制器的各項(xiàng)控制和管理任務(wù)。

二、結(jié)論

基于智慧城市的照明信息管理系統(tǒng)滿足不斷發(fā)展的城市照明建設(shè)的需求，同時(shí)大大減少了市民投訴，減少事故安全隱患，提高交通運(yùn)輸效率、提升社會(huì)治安水平，給百姓一個(gè)安全、亮化的城市環(huán)境，也使路燈智能化管理水平上升到一個(gè)新的臺(tái)階。照明信息管理系統(tǒng)與智慧城市相結(jié)合，打造市政照明設(shè)備聯(lián)網(wǎng)智慧化照明，實(shí)現(xiàn)城市照明全方位整體節(jié)能，達(dá)到節(jié)能的最大化，配合智慧城市的規(guī)劃建設(shè)。

作者：湯洪 單位：柳州市城市照明管理處