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城市路灯照明智能控制系统研究

时间:2022-07-30 03:02:36 关键词: 城市路灯 照明 智能控制系统
摘要:应用智能控制系统对城市路灯进行控制可以为城市提供合理适当的照明环境,还可以及时发现故障路灯,便于及时定位与修复。应用该系统可以很大程度上降低人力成本投入,提升能源的利用率,消除或降低人为控制中存在的不稳定因素,提升整个城市照明体系的现代化、智能化程度。对于推动城市的可持续发展、提高城市夜经济具有积极意义。

城市路灯照明智能控制系统研究

城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨

摘要:路灯作为城市夜间交通道路的主要照明系统,在城市基础设施建设中占有重要的地位。随着城市的现代化发展,人们对于路灯的性能提出了更高的要求。对于传统路灯存在的耗能大、寿命短、难以管理等问题都亟待解决,为此,实现路灯系统的智能化、自动化就显得尤为重要。本文对城市路灯照明智能控制系统的应用进行了探讨。

关键词:城市路灯;照明;智能控制系统;应用

引言

随着我国大力开展节能环保理念的应用越来越广,人们开始关注城市道路两旁数量较多的路灯的耗能情况。就目前我国城市路灯照明系统管理现状来看,很多城市的路灯照明系统都存在诸多的问题,如:资源浪费较为严重,路灯的使用寿命不长,日常维护管理不全面、故障发生率较大且维修所需人工量很大,这些问题都严重制约着路灯控制系统的功能应用,也为城市居民的生活舒适度和交通道路的安全性带来很大影响。为了解决这些问题,就有必要对智能路灯控制系统进行大力研究与应用,尽快使城市路灯照明系统实现智能化管理,切实提高城市的整体建设水平。

一、城市路灯照明智能控制的优越性

1、具有较强的节能性

由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高,若使路灯整夜都工作,就会浪费大量的电能,若采用“后夜灯”的工作方式,也会影响到一些居民的照明需求,但若采用智能控制的路灯照明系统,就可以很好的解决这一问题,实现即节能又能满足照明需求的路灯系统,同时也降低了路灯的损耗,使路灯的使用寿命更长。

2、更好的实现监控,方便管理

智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控,也方便了市政人员对路灯的维护与管理,通过智能系统和监控系统,可以很快掌握路灯的故障发生状况,并及时采取措施进行维修,这种集中的监控管理,极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量,提高了管理工作效率。

3、智能化、信息化、数据化程度高

由于主站和分站大量采用电脑和网络技术,路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高,且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大,这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。

二、城市路灯照明智能控制系统的应用

1、系统组成及应用

1.1主控系统的物理结构

主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统,根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额,一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机,当其中一台正常工作时,另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机,处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。

1.2数据传输装置

数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式,则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。

1.3本地控制系统

本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统,当主控机无法参与工作时,本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常,如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信,那么会受到通信距离和电台功率的限制,且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象,主控范围越大,延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域,然后在各个区域建立主控机站,再通过如因特网这样的广域网,将各个主控机站的数据进行收集和传输,实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器,可以用做数据管理、资料存储,由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的,我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站,用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。

2、功能模块分析及应用

2.1本地控制系统中子站分析

本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配,以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成,一个触发器实现一种组合方式,如此推算,触发器使用的越多,可实现的照明组合方式越多,用于改善的道路照明问题的方案也就越多,但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制,其控制流程是:当通信系统完整建立之后,主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求,四季变化导致的昼夜长短变化等因素,制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表,并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器,所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改。这样的控制方式,最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制,还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后,子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带,它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性,大大降低了故障排出的时间。

2.2通信模块分析

计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式,便于RS-485组网通讯的利用;而模块采用的调制方式是:调制解调。它总要有两方面的作用,一是可以成为外接电话线,通过收发共线的设置方式,但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备,ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准,调制方式是FSK半双工的模式,1700Hz为它的中心频率,频偏为400Hz,通信速率是0-1200bps。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是:数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中,然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。

三、城市路灯照明智能控制系统的发展前景

城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准,首先是照度标准,之后是亮度标准,目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价,由此可见,城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展,道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来,我们跨入了一个智能化的时代,单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要,可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中,使其早日完成智能化的系统模式。

结束语

应用智能控制系统对城市路灯进行控制可以为城市提供合理适当的照明环境,还可以及时发现故障路灯,便于及时定位与修复。应用该系统可以很大程度上降低人力成本投入,提升能源的利用率,消除或降低人为控制中存在的不稳定因素,提升整个城市照明体系的现代化、智能化程度。对于推动城市的可持续发展、提高城市夜经济具有积极意义。

城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及研究

摘要:传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。本文将主要针对城市路灯照明智能控制系统的构成、功能模块及应用以及节能道路照明系统智能照明控制的技术要点进行简要分析,仅供参考。

关键词:城市路灯;照明系统;智能控制系统;应用

引言

一、城市路灯照明智能控制的优越性

1、具有较强的节能性

由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高,若使路灯整夜都工作,就会浪费大量的电能,若采用“后夜灯”的工作方式,也会影响到一些居民的照明需求,但若采用智能控制的路灯照明系统,就可以很好的解决这一问题,实现即节能又能满足照明需求的路灯系统,同时也降低了路灯的损耗,使路灯的使用寿命更长。

2、更好的实现监控,方便管理

智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控,也方便了市政人员对路灯的维护与管理,通过智能系统和监控系统,可以很快掌握路灯的故障发生状况,并及时采取措施进行维修,这种集中的监控管理,极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量,提高了管理工作效率。

3、智能化、信息化、数据化程度高

由于主站和分站大量采用电脑和网络技术,路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高,且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大,这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。

二、城市路灯照明智能控制系统的应用及研究

1、城市路灯照明智能控制系统组成及应用

1.1主控系统。

主控系统由计算机、打印机、投影仪等组成,其组成形式主要由系统覆盖范围大小和硬件资金配额决定,其作用就是对城市道路的所有路灯进行科学的监查和控制。一般情况主控系统会配置两台主控机,一台正常运行,另一台则进入待机状态。主控机收发信息主要是通过电隔离的途径进行传输,当正常运行的主控机关机或处于退出控制状态,则另一台待机的主控机就会自动变更为操控状态。采用双机交换互补模式能为主控系统的正常运行奠定坚实的基础。

1.2数据传输装置。

城市路灯照明智能控制系统的数据传输装置主要能分为两种方式:一是有线传输方式;二是无线传输方式。有线传输方式主要通过电话线网进行传输;无线传输方式主要通过对讲机和无线电台进行传输。此外,主控系统数据传输方式主要为无线电台传输。实例:某机场高速路是某市区通往机场的主要道路。以前由于监控中心不对其进行监控, 经常发生电缆被盗情况, 尤其在特殊情况下也不能对路灯的开启时间进行修改,路灯管理处的开关灯时间变化都必须由人工到每个控制柜进行控制时间的修改, 很不方便。鉴于此种情况, 我们集合用户的需求, 采用西门子 S7-226 PLC 对路灯进行控制, 采用电力采集模块对路灯回路电流、 电压、 用电量进行监视,采用电缆防盗系统设备对每个供电电缆进行全天候监视。 监控中心用组态软件电力版进行数据采集及控制等。 项目完成后, 能够对路灯开闭时间进行灵活的设置, 电缆被盗能够及时报警, 通过检测每天的用电量, 可以调节路灯节点等级, 大大地节约了能源, 该项目得到业内的好评。

1.3本地控制系统。

本地控制系统的组成方式包括:电台、配电柜、子站等。本地控制系统并不是独立的,但是其运行方式却是独立的,在主控机没有参与工作时,本地控制系统具有对路灯的开关控制权。若是本地控制系统是通过无线传播方式与主控机进行联系,则会具有一定的限制,导致主控机无法及时调控本地控制系统,主控系统覆盖范围越广,受到的限制就越大。关于这类情况,能通过增加主控机数量得到有效解决。具体表现为:将主控系统覆盖范围进行区域划分,在划分区域设置主控机站,而后建立一个广泛的局域网,用于各区域主控机的数据收集和信息传输,从而实现城市路灯照明系统的智能化。鉴于各区域数据信息具有的庞大性,还应在建立的广泛局域网中新建一个信息管理系统。由于广泛局域网所具有的开放性,还能借助系统数据,进一步实现对城市路灯的管理、维护等。

2、功能模块分析及应用

2.1本地控制系统功能。

城市路灯照明系统的设计人员在进行本地控制系统设计时,应进行多方面的考虑,例如在不同路段对路灯和三相电功率的分配;不同型号路灯其节能方式和优点等;也就是对本地控制系统的组合照明方式进行综合考虑。通过采取添加触发器的方法能有效实效各种组合照明方式,且触发器的使用量,直接决定着实现的照明组合方式数量,这对于改善城市路灯照明问题能起到非常好的效果,但是值得注意的一点,就是触发器的使用会导致成本增加。在本地控制系统中主要实现路灯开关控制的就是子站,具体控制流程如下:建立通信系统后,主控机应结合各区域对照明程度的不同需求,昼夜长短在四季的变化情况等因素,制定一份科学合理的路灯开关灯时刻表,并通过建立的通信系统传输给各本地控制系统的子站。子站接收到开关灯时刻表后将其存入一个能改写的存储器中,这样以便子站根据实际情况对开关灯时刻表进行更改。采用这种控制方式,能有效减少电能浪费。子站的功能不仅是对路灯开关进行控制,还负责对照明系统的电流、支路电流、电压数据等进行收集。最后,子站将收集到的信息通过建立的通信系统传输给主控系统。这样不仅能提高照明系统的应急性能,减少故障解决时间,从而进一步实现城市路灯照明系统的智能化。

2.2通信模块功能。

通信模块主要能分为5部分组成,包括电源插座、控制批示灯、发送批示灯、调制解调器接口、串行接口。通信模块的主要功能就是对数据通信进行转换。鉴于作者自身实际情况,本文主要就选择RS-485的通信模块进行介绍。选择RS-485的通信模块作为串行接口方式,有助于RS-485组网通讯的利用;该模块主要采用调制解调的调制方式,且具体表现在以下几方面:第一,能当作外接电话线,其设置防水为收发共线,主要功能就是对无线电台设备进行外接;第二,调制解调与RS-485串行接口间的耦合方式主要采用光电隔离的方式。采用该设计能进一步提升系统的稳定性与抗干扰能力。

三、城市路灯照明智能控制系统的发展趋势

城市路灯照明智能控制系统的实现,不仅能很好适应现代化城市建设发展及满足人们的生活需求,还能减少交通事故的发生,优化城市环境,提高城市的综合实力。城市路灯照明智能系统具有三种评价标准,即照度标准、亮度标准、可见度标准;而传统的照明系统仅采用单一的照度标准进行评价,由此可得出,城市路灯照明系统未来发展的必然趋势就是逐渐实现系统控制智能化。此外,随着照明系统的不断发展,道路灯具配管设计也在不断革新,21世纪是一个智能化时代,各种高新科技的不断出现并广泛应用,为社会的发展及人们的日常生活带来了翻天覆地的变化,因此,为了让城市路灯照明系统更好的适应社会发展和满足人民生活需要,加强城市路灯照明智能控制系统的应用研究非常有必要。

结束语

传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展,我们逐渐进入了一个智能化的时代,智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注,目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制,想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料,需要不同领域的专业人士的共同努力。

城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨

【摘要】随着社会的不断进步,城市道路建设的不断发展,城市路灯照明控制系统正逐步实现智能化管理。本文阐述了如何利用广域网实现城市路灯照明系统智能化管理的改革,通过理性的分析,科学的验算,力求完善城市道路建设中的路灯照明系统。

【关键词】路灯远程智能控制;互联网;节能

1.前言

就目前我国各行各业的发展而言,环保节能与智能化生产管理是每个行业必经的革新阶段。我国经济建设起步较晚,但成长迅速,致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐,其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式,其系统模式存在很大弊端,如线路检修不便,控制系统可变更性不强,亮灯误差较大等问题。如何改进城市路灯照明系统成为大家广泛探讨研究的课题。而网络的应用是近些年来许多行业实现智能化改革常用的方法。如果能够将网络技术科学合理的运用于城市路灯照明系统,势必可以很大程度的节约电能并实现其智能化的管理。

2.系统组成及应用

2.1主控系统的物理结构

主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统,根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额,一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机,当其中一台正常工作时,另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机,处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。

2.2数据传输装置

数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式,则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。

2.3本地控制系统

本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统,当主控机无法参与工作时,本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常,如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信,那么会受到通信距离和电台功率的限制,且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象,主控范围越大,延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域,然后在各个区域建立主控机站,再通过如因特网这样的广域网,将各个主控机站的数据进行收集和传输,实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器,可以用做数据管理、资料存储,由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的,我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站,用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。

3.功能模块分析及应用

3.1本地控制系统中子站分析

本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配,以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成,一个触发器实现一种组合方式,如此推算,触发器使用的越多,可实现的照明组合方式越多,用于改善的道路照明问题的方案也就越多,但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制,其控制流程是:当通信系统完整建立之后,主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求,四季变化导致的昼夜长短变化等因素,制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表,并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器,所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改[1]。这样的控制方式,最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制,还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后,子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带,它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性,大大降低了故障排出的时间。

3.2通信模块分析

计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式,便于RS-485组网通讯的利用;而模块采用的调制方式是:调制解调。它总要有两方面的作用,一是可以成为外接电话线,通过收发共线的设置方式,但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备,ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准,调制方式是FSK半双工的模式,1700Hz为它的中心频率,频偏为400Hz,通信速率是0~1200bps[2]。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是:数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中,然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送[3]。

4.城市路灯照明智能控制系统的发展前景

城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准,首先是照度标准,之后是亮度标准,目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价,由此可见,城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展,道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来,我们跨入了一个智能化的时代,单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要,可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中,使其早日完成智能化的系统模式。

5.结语

综上所述,实现城市路灯照明系统的智能化有利于社会的发展,符合时代进步的需求。要实现这场技术革新需要进行许多创新实验与研究,而互联网应用于城市路灯照明智能系统必将是以后研究发展的主要方向,并在很大程度上推动整个系统建设的革命创新。

城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用

摘要:城市照明控制技术的进步是城市发展的需要,也是市民对优美、和谐的城市光环境的需要,本文主要对城市路灯照明智能控制系统进行了分析和探讨。

关键词:城市路灯;照明;智能控制系统

一、城市路灯智能控制系统组成

1、控制系统的物理结构组成

控制系统的主控系统包含所有路灯的监督和控制优化系统,可依据系统的投入硬件金额及系统范围的大小来确定由一台或是几台计算机和投影仪组成主控系统。一般主控系统是由两台主控机组成,它们处于不同的状态,一台主控机在等待旁听状态时,另一台主控机在正常工作状态。通过一种专业的方法可以把两台主控机中的传输信息传到另一台在热备状态的计算机。旁听等待的主控机在当前主机关机时将自动进入工作状态,这样的工作模式能保证主控系统不停地进行监控和检查。

2、控制系统的传输装置

控制系统的传输装置一般有有线传输和无线传输两种形式。有线传输形式由公用电话线网、电话线和总线网等进行传输。而无线传输可通过无线电台或是手持步话机来进行传输。我们所讲的路灯智能控制系统的传输装置及本地控制系统都是通过无线进行传输。

3、本地控制系统

路灯智能控制系统的本地控制系统通常由电台、子站、配电柜等三部分组成。本地控制系统有一个优点就是在主控机不能工作时,它可以长时间的实施路灯的状态控制,因此每个本地控制系统都是一个单一的控制系统,可以单独进行路灯控制。通常在主控机和本地控制系统协作时会出现信息或是时间传输延迟的问题,要想解决此类问题,我们需要把主控机的控制范围人为的划分为几个不同的小区域,把每个主控机的信息收集起来并进行传输通过广域网的方式,这样就能实现城市路灯的智能化控制。路灯控制系统也可建立一个信息管理系统,由于它所用的服务器可以存储数据资料,这样可以用此信息管理系统实现查找故障、修护等项目。

二、路灯控制系统的通信模块

路灯智能控制系统必须通过通信模块才能对数据进行转换,所以通信模块在路灯控制系统中有着重要的作用。电源的插座、串行接口、调制解调器、控制灯、发送批示灯这五部分构成了通信模块。通过PC机控制的平台软件把数据传输到通信模块中,然后把通信模块接收的信息进行传输。通信模块中PC机的应用及控制就会涉及到单片机的知识。现代社会对智能化的程度要求越来越高,相应的单片机的作用就显得十分重要。单片机是根据面向对象的特点集成了外设接口及大量电路,不同于传统的计算机,现在国外把它称之为微控制器MCU。下面就单片机的类型做以简单介绍。

1、总线型和非总线型单片机

总线型单片机由数据总线、控制总线及并行地址总线组成,可以用这些引脚扩展结构。非总线型单片机可依据使用方法的不同进行分类,一类是在单片机内部将需要的外设接口及外部器件进行科学的集成,会达到减少芯片体积和引脚数的效果,因为此类单片机没有用控制端线、数据总线及并行的地址总线。第二类是需要并行总线但不需要扩展,用于I/O口的是原来的并行地址总线及数据总线引脚。

2、通用型或专用型单片机

通用型单片机和专用型单片机是根据其应用范围的不同而进行的分类。如通用型单片机80C51,它的使用对产品或是环境没有特殊的要求。专用型单片机是专门针对某一种产品或是某一种特别的用途所设计的,此类单片机有DVD、VCD、PC机声卡和显卡中的CPU芯片等。专用型单片机有大量的优点:降低工程成本、提高效率及能使路灯智能控制系统结构最大程度的简化。现在,单片机快速发展的的一个重要部分就是开发专用型单片机。

3、单片机的优点

单片机是把微型计算机的不同部件都集中在一块小芯片上的一个微型计算机,它有许多优点:单片机的可靠性强、体积微小、并且把拥有不同功能的部件集成在一个芯片上,容易携带;单片机的性价比高,在市场上一台功能多样的智能化单片机控制装置只需几块人民币就可以买到,这也说明单片机市场已经相当的成熟;单片机使用的总线结构,减少了一些不必要的连线,提高了单片机的抗干扰性能,为单片机在恶劣的条件下工作奠定了基础。

三、城市路灯照明控制技术的应用

1、PLC技术

电力线载波(PowerLineCarrier,简称PLC技术),是运用电力线载波实现信息传递的通信方式的统称。该技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统,在电力线上加载不同信号,使用电力线载波的特点进行各种信号传输,通过电力线调制解调器把不同信号分离出来,并将各种不同信号传送到不同设备中。PLC技术的最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,同时节省电能,延长灯具寿命并降低运行维护成本。完整的电力载波LED路灯控制系统,包括主站控制中心(服务器)、基站(集中)控制器、路灯(单灯)控制器,以及实现基站控制器与路灯网络之间通讯过程的协议软件。

2、ZigBee技术

ZigBee和PLC等智能系统一样,需要GPRS/CDMA的网络支持,其结构本身与图1PLC技术结构类似,但是ZigBee网络最大的特点是自组织网,只要ZigBee子网络彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。其控制系统通过ZigBee网络和GPRS网络的连通实现远程监控。由于ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术,远距离无线通信采用GPRS技术,两种通信技术互为补充,在扩宽监测范围的同时也提高了监控系统的智能水平。另外,ZigBee网络是一个由可多达65000个无线数传模块组成的无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可根据需要从标准的75m无限扩展。通过ZigBee无线自组织网络将区域内的路灯都组成一个ZigBee子网,若干个ZigBee子网通过GPRS网关组成大型路灯网络,在监控中心可以实现对各个ZigBee子网中的每个路灯进行无线智能控制。

3、其它协议技术

DALI协议虽然是专用于照明控制的协议,但DALI智能照明系统也可以作为一个独立的系统来运作,DALI系统的开放性,使其可以方便地和目前得到广泛应用的建筑物管理系统(如EIB、Lonworks、LUXMATE和BATIBUS等)无缝连接。由于DALI具有开放性好、采用数字控制技术、采用DALI构成的可寻址数字控制系统、造价低、易于安装、系统构成灵活、可以级联(组成主/从控制系统)的特点,适用于办公室、学校、住宅等楼宇智能照明控制系统。由于其自身的优势体现在楼宇照明,而在道路照明的缺陷明显,目前采用DALI技术的道路照明控

制的运用较少。目前,智能照明控制协议除了上述协议外,还有ACN协议、ArtNet协议、CEBUS协议、Lonworks协议、Dynet协议、EIB协议和HBS协议。这些协议在各自的领域均有自己的优势,占据各自优势市场,所以在短时期内无法将照明智能控制网络统一协议。

四、结语

传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展,我们逐渐进入了一个智能化的时代,智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注,目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制,想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料,需要不同领域的专业人士的共同努力。