毛永偉
淮安市路燈管理處（223001)
隨著城市建設規模的飛速發展，淮安的城市照明規模也經歷了前所未有的變化，2023年以前，淮安市區的路燈盞數只有5000餘盞，2023年後迅速
發展到目前的近30000盞，控制方式也經歷了單一時鐘控制——微電腦時鐘+訊號線控制——智慧型控制的階段。由於路燈盞數的急劇增加，路燈的控制
方式成為了路燈發展的重點。控制系統不僅要具有高度的可靠性，還必須具有便利性和一定的技術含量，而且隨著城市路燈照明的重要性不斷加大，
還要求對路燈的執行狀況實行實時監控，這就要求有一套新的智慧型的控制系統。我處在2023年，根據淮安市路燈發展的需要，投入執行了一套路燈智
能控制系統，通過一年的試執行，初步實現對市區主幹道的路燈智慧型控制，但也存在著一些問題。因此，有必要對這套系統進行分析，找出其中的優
勢和不足，以便更好的使用這套系統。
一、路燈智慧型控制系統的設計目標
統一開關、集中控制；實現遙控、遙信、遙測、遙調、遙視; 靈活設定開關時間; 自動報警。
二、系統主要技術指標
1 自動和手動控制: 路燈智慧型控制系統主要是通過調整開關燈的時間來實現控制功能，具有多路開關控制輸出能力，可以根據不同的需要，採用
不同的時控方案，為每路輸出任意選擇，實現全夜燈、半夜燈、廣告燈等各種不同燈型的控制，在特殊的天氣或節假日中，可以傳送臨時開關燈的信
號，也可以實現半夜燈清晨二次開燈等分時段的開關燈設定。
在維修人員對路燈進行檢修時，控制中心可以隨時控制任意終端的任意乙個接觸器的吸合或斷開，在終端現場，維修人員也可以通過手動開關對
路燈進行操作。
2 自動和手動巡檢: 控制中心的計算機可以按設定的時間週期對各個終端自動進行巡檢，可以按制定的順序或隨機的對各個終端的狀態進行遙測
。檢測的資料主要有電流、電壓、接觸器狀態、有功功率、無功功率、功率因數、用電量等。通過對這些資料的分析可以得到路燈線路的狀態、亮燈
率、故障原因等資料資料，並在地圖上顯示出巡測點的位置，便於操作人員進行定位。
3 報警處理: 當監控終端主動報警或監控中心在巡檢時發現故障時，控制中心的計算機能夠自動進行語音報警，如在控制中心加裝gsm modem，就
能夠以短訊息的形式將故障報於指定人員的手機，實現無人值守。報警的內容包括：（1）白天亮燈（2）夜晚熄燈（3）電壓、電流越限（4）接觸器
故障（5）空氣開關跳開（6）通訊失敗（7）停電或電源側熔斷器燒斷。
4 查詢列印功能
(1)系統可以對各監控終端的任意定時資料和年、月、日統計資料進行查詢，顯示的**、曲線圖、直方圖均可列印。
(2)可以對任意一天的實際開關燈時間、當時的照度和日出日落時間等記錄進行查詢，顯示的**、曲線圖、直方圖均可列印。
(3)可以對歷史故障進行查詢和列印。
(4)對當前資料、某日某時資料、電流電壓標準資料、當地開關燈時刻表、**表、基本配置表等均可列印。
5 **顯示功能: 路燈地理資訊系統（gis）可以實現對各種路燈資料及相關市政設施資料與地圖資訊相結合進行管理，各種設施管理並與路燈地
理資訊資料庫緊密結合起來，既可以通過向量地圖或平面地圖查詢各種設施，也可以通過某種設施反向查詢該設施所處的位置。
6 遠端抄表功能: 每乙個控制終端的電表資料都可以遠端抄錄到控制中心。
7 軟體系統: 智慧型控制系統的軟體是整個系統的核心，負責對整個系統的資料集中處理並對各個終端統一發布命令。軟體系統主要有以下幾個部
分：(1)路燈監控系統: 利用visual basic程式編寫，對通訊返回資料進行各種方式的顯示、分析，借助大量的第三方activex控制項實現各種內部功能
，visual basic對資料庫的訪問用最新的activex資料物件完成，採用visual basic和visual c++結合的方案，對於一些底層操作內容呼叫visual
c++編寫的動態鏈結庫（dll）達到目的。
(2)地理資訊系統（gis）: 採用mapinfo開發的地理資訊系統，該系統可以實現對各種路燈資料及相關市政設施資料與地理資訊相結合，既可以通
過路燈地理資訊資料庫查詢地圖上的各種資訊，也可以通過地圖查詢各種設施的屬性，並能夠對市政設施進行各種分析統計。
(3)衛星校時系統: 採用visual basic和flash mx開發的衛星校時系統，通過接收衛星時間使系統時間及各個節點的時間精確到秒級。
(4)簡訊報警系統: 採用activex簡訊控制項技術可以對各個終端時刻保持監控，一旦發生故障可以第一時間通過監控中心計算機傳送簡訊給值班人
員。[2]
四、控制中心微機系統
控制中心採用區域網的方式，將服務區、工作站、投影系統組成乙個網路，並採用了瀏覽器/伺服器（b/s）與客戶機/伺服器（c/s）相結合的組
網方案，系統其他的工作站可以隨時了解監控系統的工作情況。
五、路燈監控終端
1 監控終端主要由負責通訊的主模組，電壓、電流模擬量採集模組和開關控制採集模組組成。其主要功能：
(1)模擬量輸入：三相交流電壓輸入，3*12路交流電流輸入（可擴為36路）。
(2)開關量輸出：8路，用於控制燈迴路。
(3)開關量輸入：16路，用於檢測接觸器。
(4)ups不間斷電源，在主電源停電狀態下為終端系統供電。
(5)預留遠端抄表、節能裝置、單燈測控介面。
(6)電壓變送：vhj-2型電流型電壓互感器，線性度為±0.1%。
(7)電流變送：lmzj11-0.5型，精度為0.5級。
2 監控終端硬體裝置主要包括主電路、電源電路、模擬量輸入/輸出通道、開關量輸入/輸出通道、通訊模組、天線、人機介面電路、微控制器電路
等。(1)主電路為終端控制櫃內電氣控制電路，由熔斷器、主接觸器、空氣開關及其保護控制電路組成，用於實現路燈的開關控制及故障保護。
(2)電源電路包括模擬電路電源及數位電路電源，兩部分電路互相隔離以避免干擾。採用的低功耗微控制器具有極高的可靠性，並可以由鈕扣電池在
停電狀態下保持微控制器正常執行。該電源電路還具有電源電壓檢測及自動復位的功能。
(3)模擬量輸入通道採用了感測器——多路開關——有效值測量——電壓頻率轉換的結構，以最簡的電路方式，獲取較高的模擬量測量精度。經多
路轉換輸入的模擬量送入叫做「有效值電路」的rms電路晶元內，將輸入的交流訊號變換為與其有效值成正比的直流電平訊號。由rms電路輸出的直流
電平訊號再送入v/f電壓頻率轉換器內就將直流電平訊號轉化為與頻率成正比的脈衝串，此脈衝串送入微控制器後經程式的標度變換就徹底得到了表徵各
輸入電壓及電流等的數字量。
(4)開關量的輸入通道用於檢測主電路接觸器的觸點開閉情況，此狀態與其他參量送回控制中心後，可作為判斷路燈線路有無故障及分析故障型別
的依據。開關量輸出通道用於驅動主電路的接觸器控制開關燈操作和自動與手動執行狀態的轉換。
3 監控終端軟體部分
(1)主控程式在系統啟動後立即開始執行，首先對微控制器內各界面電路進行初始化，檢查數儲存區的內容，若引數未設定或錯誤，則啟動數傳裝置
上報監控中心，如一切正常則進入迴圈控制程式，查詢有無按鍵命令或監控中心發來的命令及是否有中斷服務的申請等。
(2)人機對話程式主要用於對控制終端系統的除錯與維護，終端設定有人機對話介面，通過led顯示屏可以檢查各種引數，可以對開關燈時間，站
點編號等引數進行設定、調整及讀出。
(3)定時取樣控制程式按照固定的時間週期迴圈採集各模組通道的資料，進行簡單運算處理後儲存起來，在控制中心發來檢測訊號後傳送至主機，
對事先定義的故障如停電、缺相、短路等狀態則直接傳送報警訊號至控制中心。
(4)通訊程式用於實現控制終端與控制中心的資料傳送，在通訊訊號中還採用了設定口令碼和校驗碼的方法，確保控制和檢測的準確性。
4 電纜載波檢測裝置。控制終端可以加裝電纜載波檢測裝置，能夠全天候判斷電纜狀態，出現異常時可以對線纜被盜或異常進行報警。[2]
六、結束語
路燈智慧型控制系統的應用，對淮安路燈的發展起到了去除瓶頸的作用，但其中也出現了系統主機板小故障較多，通訊訊號較弱，系統功能不能完全
發揮等一些問題，隨著路燈事業的不斷發展，相信在今後的實踐中，我們能夠更好的發揮路燈智慧型控制系統的作用，為淮安的路燈照明事業作出應有
的貢獻。
參考文獻：
[1] 淮安市路燈管理處照明智慧型監控系統技術要求
[2] 俞青.路燈計算機實時監控系統在執行管理中的運用[m].《道路照明》2004.2