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摘要：随着节能减排的国家政策的引导和实施，我国城市道路照明设计由于面临的能量浪费、效能低下以及管理落后的典型问题逐渐被认识到一个高度，近几年智能化的城市道路照明设计和应用越来越普及，本文就主要照明设计面临的问题和符合城市道路照明设计的智能化系统满足的基本条件进行分析和阐述。
关键词：道路照明；管理；智能化
中图分类号：U491文献标识码： A
引言
城市道路照明管理不仅与城市的能耗有关，还与其自身的文化管理有着紧密的联系。目前随着科学技术的发展与人们生活需求的不断提高，城市道路照明管理已经向着智能化的方向发展。对此，本文介绍了道路照明智能化管理系统的主要结构与功能，阐述了其目前的技术水平，并对其未来的发展作了展望。
一、城市照明现状及发展趋势
在中国大部分地区的城市中，照明系统的控制还十分落后，基本停留在手动方式，或者虽然采用时钟、光电控制等方式对路灯进行开关控制，但是一年四季不能随着时节、天气变化等因素进行智能便捷的调整，对出现人为或极端天气等非可控因素造成电路损坏也不能进行有效的监控，往往需要派出专员专车进行排查，十分费时费力，甚至有时候等到市民反映才得以知晓，缺乏对路灯监控的主动性、及时性以及可靠性，对市民的出行造成了极大的不便。由于利益驱使，针对电线等输电设备的盗窃也屡见不鲜。由于城市照明的覆盖范围较广，不容易对其实施有效及时的监控，对因盗窃而出现的断路与灯具丢失也只能束手无策，严重地影响市民出行并造成巨大的经济损失。采用先进技术提高路灯自动化控制与管理水平，己成为城市路灯照明系统建设的当务之急。
从照明系统控制方案上看，主要分为有线控制和无线控制两大类。有线控制具有传输可靠和传输容量大的特点，但有线控制方式只适应于的简单的监控系统，完全不能适应城市全局监控管理的要求。相比于有线通讯方式，无线控制具有：无需电缆、工程周期短、适应范围广、扩展性好、设备维护方便等突出优点，成为发展主要方向。当前在无线控制系统中主要采用数传电台通讯、电力载波通讯、GSM/GPRS通讯、ZIGBEE技术等方案。其中GPRS由于覆盖范围广、扩容无限制、系统投入少等优点，成为智能化照明系统控制的主流方案。
二、道路照明智能化管理系统的主要构成
道路照明智能化管理系统通常会采用集散控制方式，包括三方面构成，即中央处理系统、信号采集系统以及信息传输系统。其中信号采集系统可以分为前端采集设备与终端采集设备，在少数的系统中仅需安装前端采集设备。而信息传输系统则主要包括无线通讯传输方式与有线传输方式，其中前者仅适用于小规模的照明系统。中央处理系统作为道路照明智能化管理系统的重要构成，在整个系统中发挥着十分重要的作用。
1、监控管理系统
最近几年，监控管理水平在逐渐提高，无线技术也逐渐引进到城市道路照明的智能化管理中，并为城市道路照明提供了良好的条件。监控管理系统的作用就是控制城市照明节点，同时对其进行监测。在对公共照明节点进行控制过程中可分为多种控制，如远程访问控制、单点控制以及部分群控等。而遙测则能够对所有的照明设备的亮灯率以及其他数据信息等进行巡测，同时还可以根据其巡测到的数据信息对相应的监控点状态进行调整。除此之外，现今的监控管理系统已经可以在手机设备上完成相应的管理工作，并对相关的检修信息进行搜索。
2、GPRS网络接入技术
GPRS无线数据传输系统能够为广大的用户创造永久在线的网络平台，同时还能够根据人们的不同需求来提供相应的通信方式，例如点对点的通信方式等。GPRS是基于GSM技术实现的，它主要包括四大部分，也就是：网关GPRS节点GGSN；基站系统；终端MS；服务GPRS节点SGSN。GPRS会把由单片机搜集到的相关信息借助基站系统发送到SHSN上，之后其再和GGSN共同来实现信息在GPRS网络中的正常传输。对互联网而言，GGSN可以说是发挥着路由器的作用。其中的AT命令为物理层协议，其往往是借助GPRS和智能控制终端两者之间的联接来得以构建物理层通道的。GPRS的主要优点包括：瞬间上网；永远在线；快速传输；自由切换。
3、基于语义网络的故障智能诊断
为了进一步的保障城市道路照明的安全，同时在最短的时间内分析照明终端的实时信息，现今的城市道路照明智能化管理中已经专门增加了故障自诊断智能专家系统。这一系统是建立在语义网络基础上，由于故障分为多种类型与级别，所以在表示故障的详细信息时往往会采用网络的形式。与此同时，语义联系将每一个故障都当做核心，并针对性的对其进行组织相关联系。语义联系通常情况下都能允许低层故障的类型继承高层类型的属性，这样就能够更加容易的判断故障的具体类型。总之，在城市道路照明智能化管理中引入故障分级分类的自诊断控制技术能够简化照明设备的故障原因分析与判断，从而为城市大众的夜间出行安全提供有力的保障。
4、数据流量的自适应控制
数据传输系统是终端与控制端连接的桥梁，一般分为两级网络，主干网是照明系统控制中心与现场变压器侧服务器之间网络连接，二级子网是变压器侧服务器与终端控制器之间网络连接。主干网一般采用GPRS无线通信。二级子网方案较多，包括：有线方式、电力载波、ZIGBEE技术、GPRS等，主要是根据经济可行性而选择。数据传输系统需要具有实时地采集被监控设备的运行参数和工作状态，搜集故障告警信息，并且及时地送往监控中心的功能；实时接收、执行来至监控中心的控制与监测命令的功能；存储各个设备的历史数据，并且对专用存储设备进行管理的功能；必须具有备用电池，以防突然停电，以维持在掉电后的相关信息监控与信息传输的功能；一旦发生故障，可以继续按照事先设定的时间顺序来控制灯光控制系统的运行的功能。
目前，为了降低智能化照明系统的成本，在控制效果和控制成本上取得平衡。数据传输系统通常以一个变压器为单位进行建设，这样既可以避免每台路灯都安装传输系统而造成的庞大费用，也可以有效地对路灯系统进行监控。
5、灯光控制系统
灯光控制器中包括了开关回路、电压电流等参数测量反馈回路、故障报警装置、光照传感器、时间控制器、通讯模块等，其中开关回路可以通过数据传输器接收开关信号以完成对回路的关断或者闭合，并可以运用脉冲宽度调制（PWM，PulseWidthModulation）技术，以实现对灯光亮度、能源消耗的有效调节。而电流电压等参数测量反馈回路可以对单个路灯或路灯组的工作状态进行监测，若是出现异常则可以由数据传输器向上一级进行反馈，而光照传感器与故障报警器也应以向上反馈信息，保证系统的正常运行。
三、智能化城市照明系统的应用
1、照明智能控制
采用智能照明控制系统，可以通过编程预先设置各区域的光照度，以适应各种场合、不同场景的要求。智能照明可将光照度自动调整到工作最合适的水平。无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证各区域照度维持在预先设定的水平。
2、可观的节能效果
智能照明控制系统使用了先进的电子技术，根据节能的要求，能对单个或单组灯具（包括白炽灯、日光灯，配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调节。减少不必要的照明用电，从而产生可观的节能效益。
3、减少维护费用
运用智能化的照明控制系统，一是大大提高了灯具等设备的平均寿命，减少照明系统的运行维护费用。二是可以通过对电参数的计算，自动定位需要维修的灯具和线路，从而大幅度减少维修工作量和维护费用。
结束语
现今，城市道路照明智能化水平的高低也是判断该城市经济发展水平的重要体现。但是目前的道路照明智能化管理也存在着一些问题有待解决，信息技术、计算机技术以及其他技术的发展为道路照明智能化管理的完善提供了强大的助力，因此我们相信在未来的发展里这一系统不仅会在城市道路照明中得到完善和发展，也必将在其他领域如景区泛光照明中得以应用。
参考文献
[1]李保林，刘继光.基于单片机的工业控制网络模块的研制[J].实验技术与管理，2009年.
[2]杨森，孟晨，王成.基于STD标准的ATS运行时系统设计与应用[J].仪表技术，2009年.
关键词：道路照明；管理；智能化
中图分类号：U491文献标识码： A
引言
城市道路照明管理不仅与城市的能耗有关，还与其自身的文化管理有着紧密的联系。目前随着科学技术的发展与人们生活需求的不断提高，城市道路照明管理已经向着智能化的方向发展。对此，本文介绍了道路照明智能化管理系统的主要结构与功能，阐述了其目前的技术水平，并对其未来的发展作了展望。
一、城市照明现状及发展趋势
在中国大部分地区的城市中，照明系统的控制还十分落后，基本停留在手动方式，或者虽然采用时钟、光电控制等方式对路灯进行开关控制，但是一年四季不能随着时节、天气变化等因素进行智能便捷的调整，对出现人为或极端天气等非可控因素造成电路损坏也不能进行有效的监控，往往需要派出专员专车进行排查，十分费时费力，甚至有时候等到市民反映才得以知晓，缺乏对路灯监控的主动性、及时性以及可靠性，对市民的出行造成了极大的不便。由于利益驱使，针对电线等输电设备的盗窃也屡见不鲜。由于城市照明的覆盖范围较广，不容易对其实施有效及时的监控，对因盗窃而出现的断路与灯具丢失也只能束手无策，严重地影响市民出行并造成巨大的经济损失。采用先进技术提高路灯自动化控制与管理水平，己成为城市路灯照明系统建设的当务之急。
从照明系统控制方案上看，主要分为有线控制和无线控制两大类。有线控制具有传输可靠和传输容量大的特点，但有线控制方式只适应于的简单的监控系统，完全不能适应城市全局监控管理的要求。相比于有线通讯方式，无线控制具有：无需电缆、工程周期短、适应范围广、扩展性好、设备维护方便等突出优点，成为发展主要方向。当前在无线控制系统中主要采用数传电台通讯、电力载波通讯、GSM/GPRS通讯、ZIGBEE技术等方案。其中GPRS由于覆盖范围广、扩容无限制、系统投入少等优点，成为智能化照明系统控制的主流方案。
二、道路照明智能化管理系统的主要构成
道路照明智能化管理系统通常会采用集散控制方式，包括三方面构成，即中央处理系统、信号采集系统以及信息传输系统。其中信号采集系统可以分为前端采集设备与终端采集设备，在少数的系统中仅需安装前端采集设备。而信息传输系统则主要包括无线通讯传输方式与有线传输方式，其中前者仅适用于小规模的照明系统。中央处理系统作为道路照明智能化管理系统的重要构成，在整个系统中发挥着十分重要的作用。
1、监控管理系统
最近几年，监控管理水平在逐渐提高，无线技术也逐渐引进到城市道路照明的智能化管理中，并为城市道路照明提供了良好的条件。监控管理系统的作用就是控制城市照明节点，同时对其进行监测。在对公共照明节点进行控制过程中可分为多种控制，如远程访问控制、单点控制以及部分群控等。而遙测则能够对所有的照明设备的亮灯率以及其他数据信息等进行巡测，同时还可以根据其巡测到的数据信息对相应的监控点状态进行调整。除此之外，现今的监控管理系统已经可以在手机设备上完成相应的管理工作，并对相关的检修信息进行搜索。
2、GPRS网络接入技术
GPRS无线数据传输系统能够为广大的用户创造永久在线的网络平台，同时还能够根据人们的不同需求来提供相应的通信方式，例如点对点的通信方式等。GPRS是基于GSM技术实现的，它主要包括四大部分，也就是：网关GPRS节点GGSN；基站系统；终端MS；服务GPRS节点SGSN。GPRS会把由单片机搜集到的相关信息借助基站系统发送到SHSN上，之后其再和GGSN共同来实现信息在GPRS网络中的正常传输。对互联网而言，GGSN可以说是发挥着路由器的作用。其中的AT命令为物理层协议，其往往是借助GPRS和智能控制终端两者之间的联接来得以构建物理层通道的。GPRS的主要优点包括：瞬间上网；永远在线；快速传输；自由切换。
3、基于语义网络的故障智能诊断
为了进一步的保障城市道路照明的安全，同时在最短的时间内分析照明终端的实时信息，现今的城市道路照明智能化管理中已经专门增加了故障自诊断智能专家系统。这一系统是建立在语义网络基础上，由于故障分为多种类型与级别，所以在表示故障的详细信息时往往会采用网络的形式。与此同时，语义联系将每一个故障都当做核心，并针对性的对其进行组织相关联系。语义联系通常情况下都能允许低层故障的类型继承高层类型的属性，这样就能够更加容易的判断故障的具体类型。总之，在城市道路照明智能化管理中引入故障分级分类的自诊断控制技术能够简化照明设备的故障原因分析与判断，从而为城市大众的夜间出行安全提供有力的保障。
4、数据流量的自适应控制
数据传输系统是终端与控制端连接的桥梁，一般分为两级网络，主干网是照明系统控制中心与现场变压器侧服务器之间网络连接，二级子网是变压器侧服务器与终端控制器之间网络连接。主干网一般采用GPRS无线通信。二级子网方案较多，包括：有线方式、电力载波、ZIGBEE技术、GPRS等，主要是根据经济可行性而选择。数据传输系统需要具有实时地采集被监控设备的运行参数和工作状态，搜集故障告警信息，并且及时地送往监控中心的功能；实时接收、执行来至监控中心的控制与监测命令的功能；存储各个设备的历史数据，并且对专用存储设备进行管理的功能；必须具有备用电池，以防突然停电，以维持在掉电后的相关信息监控与信息传输的功能；一旦发生故障，可以继续按照事先设定的时间顺序来控制灯光控制系统的运行的功能。
目前，为了降低智能化照明系统的成本，在控制效果和控制成本上取得平衡。数据传输系统通常以一个变压器为单位进行建设，这样既可以避免每台路灯都安装传输系统而造成的庞大费用，也可以有效地对路灯系统进行监控。
5、灯光控制系统
灯光控制器中包括了开关回路、电压电流等参数测量反馈回路、故障报警装置、光照传感器、时间控制器、通讯模块等，其中开关回路可以通过数据传输器接收开关信号以完成对回路的关断或者闭合，并可以运用脉冲宽度调制（PWM，PulseWidthModulation）技术，以实现对灯光亮度、能源消耗的有效调节。而电流电压等参数测量反馈回路可以对单个路灯或路灯组的工作状态进行监测，若是出现异常则可以由数据传输器向上一级进行反馈，而光照传感器与故障报警器也应以向上反馈信息，保证系统的正常运行。
三、智能化城市照明系统的应用
1、照明智能控制
采用智能照明控制系统，可以通过编程预先设置各区域的光照度，以适应各种场合、不同场景的要求。智能照明可将光照度自动调整到工作最合适的水平。无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证各区域照度维持在预先设定的水平。
2、可观的节能效果
智能照明控制系统使用了先进的电子技术，根据节能的要求，能对单个或单组灯具（包括白炽灯、日光灯，配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调节。减少不必要的照明用电，从而产生可观的节能效益。
3、减少维护费用
运用智能化的照明控制系统，一是大大提高了灯具等设备的平均寿命，减少照明系统的运行维护费用。二是可以通过对电参数的计算，自动定位需要维修的灯具和线路，从而大幅度减少维修工作量和维护费用。
结束语
现今，城市道路照明智能化水平的高低也是判断该城市经济发展水平的重要体现。但是目前的道路照明智能化管理也存在着一些问题有待解决，信息技术、计算机技术以及其他技术的发展为道路照明智能化管理的完善提供了强大的助力，因此我们相信在未来的发展里这一系统不仅会在城市道路照明中得到完善和发展，也必将在其他领域如景区泛光照明中得以应用。
参考文献
[1]李保林，刘继光.基于单片机的工业控制网络模块的研制[J].实验技术与管理，2009年.
[2]杨森，孟晨，王成.基于STD标准的ATS运行时系统设计与应用[J].仪表技术，2009年.