基于ZigBee的光伏路灯网络运营系统
基于ZigBee 的光伏路灯网络运营系统
*
张
弛，张成俊，吴晓光
（武汉纺织大学机械与自动化学院，湖北武汉430074）
摘要：为了实现在光伏路灯运营系统中对各终端设备的遥测、遥信与遥控技术要求，将基于ZigBee 技术的新能源（光伏）路灯网络运营系统应用到实际新能源道路照明案例中。该方案通过使用Jennic 公司的JN513x 系列ZigBee 无线通讯微控制器搭建了硬件平台，利用Modbus 协议管理各个光伏路灯设备。各无线模块与汇聚终端间通过ZigBee 无线网络完成了数据交换。汇聚终端再通过GPRS 网络完成了与监控中心的数据交换。最终实现了由监控中心对所有设备的遥测、遥信和遥控系统管理要求。研究结果表明，该方案的硬、软件系统已应用于湖南省新能源道路照明项目，控制效果良好。关键词：ZigBee 技术；Modbus 协议；通用分组无线业务；新能源；运营管理系统中图分类号：TM923；TP393
文献标志码：A
文章编号：1001-4551（2012）05-0600-05
New energy operation management system based on ZigBee
ZHANG Chi ，ZHANG Cheng-jun ，WU Xiao-guang
（School of Mechanical &Automation Engineering ，Wuhan Textile University ，Wuhan 430074，China ）
Abstract ：In order to realize remote measure ，remote communication and remote control function in new energy operation management system ，a kind of new energy management system based on ZigBee technology was introduced.The JN513x series ZigBee wireless communication micro controller of Jennic company was used to build hardware platform ，and the Modbus protocol was used to manage all
new energy equipment.The data exchange between each wireless module and the gathering terminal was completed by ZigBee wireless network.The data exchange between each gathering terminal and monitoring center was completed by general packet radio service （GPRS ）
network.Finally,the remote measure ，remote communication and remote control function of the monitoring center for all equipment were realized.Results show that this design has been applied to Hunan new energy road lighting project with stability and excellent performance.Key words ：ZigBee technology ；Modbus protocol ；general packet radio service （GPRS ）；new energy ；operation management system
收稿日期：2011-09-29
基金项目：湖北省纺织装备重点实验室开放课题资助项目（DL2011008）
作者简介：张弛（1979-），男，湖北武汉人，讲师，主要从事机电一体化、网络与通讯技术、数字化制造方面的研究.E-mail ：betazhang13@https://www.wendangku.net/doc/9e6854635.html,
0引
言
光伏路灯设备主要包括风光互补路灯、光伏路灯、
太阳能路灯等。光伏路灯由风力发电机、太阳能电池组件、灯杆、控制器、蓄电池、光源等组成［1］。风光互补控制器是光伏路灯的核心设备，负责太阳能和风能的发电管理和用电管理。每个光伏路灯设备控制器都能独立工作，同时管理系统又能完成对每一个控制器进行状态监控、远程数据采集、远中程控制等操作。采用风光互补路灯为城市道路提供照明的主要亮点是完全不需要市电供电，是响应“十二·五”规划中关于“推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁
的现代能源产业体系”要求的具体行动，是未来城市建设的发展方向。
ZigBee 技术［2］是由ZigBee 联盟推出的一种基于
IEEE802.15.4标准的近距离、低复杂度、低功耗、低数据
传输率、低成本的新型无线通信技术，可以说它就是针对无线传感器网络的要求而推出的。其规定的射频信号工作在无需注册的ISM 频段上。当信号工作在2.4GHz 频率时，其数据传输率可达到250KB/s 。ZigBee 作为当今最热门的无线传感器网络WSN （Wire?less Sensor Net-work ）技术之一，以其低功耗、低单位成本、组网自适应、网络容量大等特点，已经被广泛应用于自动控制和监控领域，是适应无线遥测、遥信与遥
第29卷第5期2012年5月
Vol.29No.5May 2012
机电工程
Journal of Mechanical &Electrical Engineering
控系统要求的最佳解决方案［3-9］。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过该协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。有了这一工业通讯协议标准，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。该协议定义了一个控制器能认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其他设备的过程，包括如何回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当光伏路灯设备的数量较多时，采用固定的网络拓扑结构进行物理连接就变成一个庞大的工程，增加了工程的建设成本，因此利用无线网络实现远程控制便成为系统硬件设计中的首选方案。本研究的ZigBee 无线模块通过RS485总线，在现有标准Modbus协议的基础上设计与实现具体的数据交换格式，为后续的维护、升级各种终端设备建立良好的数据协议平台。1光伏路灯管理系统的结构
整个光伏路灯管理系统由光伏路灯设备及其控制/传感器（以下简称为终端）、网设运营系统之无线模块（以下简称为无线模块）、网设运营系统之汇聚终端及备份汇聚终端（以上简称为汇聚终端）、客户监控中心（即二级监控中心）、区域级监控中心和监控中心几部分组成。其系统结构框图如图1
所示。
图1光伏路灯管理系统结构图
图1中虚线框中的内容即为光伏路灯管理系统中的网络运营系统，从图1中可以看出无线模块通过RS485与光伏路灯的控制器（终端）相连，无线模块通过ZigBee网络与汇聚终端相连，汇聚终端通过GPRS 等接入互联网，通过Internet与各级监控中心相连。网络运营子系统是联接光伏路灯与监控中心的桥梁。其中各部分的作用如下：
终端的作用是收集光伏路灯设备的运行工况与报警信息，并根据中心下达的控制命令对系统进行控制操作。
无线模块在终端及汇聚终端之间传送信息，每个无线模块通过RS485总线可连接多达16个终端，无线模块是该网络运营系统中数据传送最重要的组成部分。
汇聚终端通过GPRS/CDMA等无线方式连接到互联网，在区域/监控中心与无线模块/终端之间传送信息，通过无线模块可连接多达128个终端，在上位机通信异常时，备份汇聚终端能接管汇聚终端的工作，并在上位机恢复正常工作时退出接管。
各监控中心对与之相连的各汇聚终端及其相连的设备进行监控、管理、分析及生成报表。
整个系统要完成的功能要求主要包括以下3个方面：
（1）遥测：远程对各终端进行遥测，如测量蓄电池电压、电流，风机转速、充电电流，太阳能板电压、电流等，以了解终端的工况。
（2）遥信：终端报警信息及时上传，终端状态改变时的工况信息集中上传。
（3）遥控：远程对终端进行遥控，如开关灯，设置亮灯时段及照度。
光伏路灯网络运营系统开发的主要工作就是图1中无线模块与汇聚终端的硬件设计与制作，以及终端与无线模块，无线模块与汇聚终端，汇聚终端与监控中心的3层通讯协议的设计与软件实现。
2网络拓扑结构设计
在整个运营系统结构中，无线模块接收到上位机无线传输来的访问请求，通过RS485分发送给终端。并通过RS485收集终端的应答，通过ZigBee网络无线发回给汇聚终端。无线模块通过RS485轮巡终端是否有警告、状态改变及无网络信号位信息，如有则通过无线传输上报给汇聚终端。无线模块对通过RS485总线与之连接的终端，进行动态地址分配或回收。
汇聚终端的主要功能是解析监控中心发来的报文，按其要求通过无线模块发送请求，对终端进行读写操作，并立即将结果回复监控中心。在收到无线模块传来的警告信息后，本研究根据报警内容收集终端参数（终端工况），复位警示位。本研究建立终端64位ID码及其8位动态地址码，及与之相连的无线模块的16位短地址对照表，以便当与汇聚终端相连的无线模块动态增删时或终端地址对照表更新时，立即更新地址对照表。
从图1可以看出，该方案采用合理的网状（Mesh）
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·601
拓扑结构，在网状拓朴结构中包含一个网络协调节点（Co-ordinator ）和一系列的路由节点（Router ）和终端设备（End Device ）。网状网络拓扑具有更加灵活的信息路由规则，在可能的情况下，路由节点之间可以直接通讯。这种路由机制使得信息的通讯变得更有效率，而且意味着一旦一个路由路径出现了问题，信息可以自动地沿着其他的路由路径进行传输。网状拓扑结构示意图如图2所示。
图2
网络拓扑结构示意图
RS485总线
完成的，并非ZigBee 无线连接，实际的ZigBee 网络拓
扑结构中并无终端节点，无线模块即为路由节点，汇聚终端即为网络协调节点。通常在支持网状网络的实现上，网络层会提供相应的路由探索功能，这一特性使得网络层可以找到信息传输的最优化的路径。需要注意的是，以上所提到的特性都是由网络层来实现，应用层不需要进行任何的参与。
3数据格式的设计
在网络运营系统中有终端与无线模块、无线模块
与汇聚终端、汇聚终端与监控中心3层数据通讯，每一层链路方式均不相同，因此本研究为每一层数据通讯设计了相应的数据交换格式（注：无线模块间的数据交换格式因涉密，在文中不便给出）。3.1
无线模块与终端的通讯
无线模块通过Modbus-RTU 协议来访问终端。
Modbus 协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU ）。特定总线或网络上的Modbus 协议映射能够在应用数据单元（ADU ）上引入一些附加
域。其通用数帧结构图如图3所示。
无线模块将从汇聚终端接收到的指令解析成
Modbus 协议（如去掉附加域—用于无线网络传输的地址域等，添加上CRC 码），再分发给终端。对于从终端收到的需上传数据在删除CRC 码、添加上附加域后再上传。例如使无线模块为每个与之相连的终端进行动态分配地址的具体数据格式如表1所示。
表1
动态分配8位地址命令说明表
功能描述
无线模块根据终端64位
唯一标识码，动态分配8bit 地址码
Modbus 请求指令（十六进制）
地址码FEH 功能码
41H
起始
地址
0001H 字节数0AH 写入值64bit
唯一识别码
CRC XXXXH
由表1可知，本研究用一个字节编码Modbus 数据单元的功能码域。有效的码字范围是十进制1~255（128~255为异常响应保留）。当从终端向无线模块发送报文时，功能码域通知服务器执行哪种操作。本研
究通过向一些功能码加入子功能码来定义多项操作。从终端向无线模块发送的报文数据域包括附加信息，服务器使用这个信息执行功能码定义的操作。这个域还包括离散项目和寄存器地址、处理的项目数量以及域中的实际数据字节数。在某种请求中，数据域可以是不存在的（0长度），在此情况下服务器不需要任何附加信息，功能码仅说明操作。如果在一个正确接收的Modbus 的数据单元中，不出现与请求Modbus 功能有关的差错，那么服务器至终端的响应数据域包括请求数据。如果出现与请求Mdbus 功能有关的差错，那么域包括一个异常码，服务器应用能够使用这个域确定下一个执行的操作。3.2
汇聚终端与监控中心的通讯
汇聚终端通过GPRS 网络，利用TCP/IP 协议完成与监控中心通讯。具体数据交换格式如表2所示。
汇聚终端与监控中心通过短连接方式通信，首先由汇聚终端自动连接中心服务器。汇聚终端没接入网络时，监控中心可通过振铃等方式通知汇聚终端接入
表2监控中心与汇聚终端的数据交换格式包头
1字节（如$）长度
2字节设备ID 8字节
数据
流水号
2字节指令类型
1字节数据内容
n 字节CRC 检验和
2字节
注：长度是指从包头到校验的所有数据长度；CRC 算法与
Modbus
协议校验方法保持一致。
图3
通用Modbus 帧结构图
机电工程第29卷
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网络。数据包与数据包之间的间隔为：0.2s （TBC ）数据包发送后，等待10s （TBC ）没有收到回执，则认为丢失；发送方重传此数据包。若连续3次重传都没有回复，则认为发送失败，报错CRC 低字节在前发送，高字节在后发送。
4
无线模块硬件设计
4.1
无线模块的硬件设计
JN51XX 芯片是英国Jennic 公司推出的高性能、低功耗的一系列无线片上系统（System on Chip ，SoC ）芯片，该系列芯片完全兼容，封装与管脚也完全一样，用
户能够很容易地在该系列的产品中进行平台移植。JN5139与JN5121相比较，天线的灵敏度更高，功耗更低，通讯距离更远。
JN513X 系列处理器以32位精简指令处理器为核
心，有内部数据与程序存储器，扩展同步串口、通用串口、定时器、12位AD 、11位DA ，以及ZigBee 协议栈处理器，2.4G 天线发射模块，取代了以往用CC243x 系列
无线收发器加ARM 处理器的ZigBee 结点的硬件结构，因此本研究用JN513X 系列芯片完成ZigBee 无线模块系统，其稳定性更高，外围硬件电路更简单，性价比更高。无线模块硬件结构如图4
所示。
4无线模块的硬件结构图
无线模块的主要工作是转换数据，其在ZigBee 网络中的节点特性为路由节点，由图4可知，无线模块就是在JN513X 最小系统的基础上外扩RS485总线，工作时处于全自动方式，不需人工干预。该模块的简单的输入功能键与状态显示指示灯用于调试与维护。4.2
汇聚终端的硬件设计
汇聚终端要完成GPRS 与ZigBee 网络间的转换数据，其在ZigBee 网络中的节点特性为网络协调节点。其硬件可以是以JN5139为核心的单板系统，也可是通过USB 或串口外扩GPRS 收发器和ZigBee 收发器的PC 机系统。前者成本更低，适合交互要求少的应用场合；后者在网间传输方式上的选择更加灵活，交互性更好，适用于调试与维护方式接入网络运营子系统。基于JN5139的汇聚终端系统结构图如图5所示。
由图5可知，汇聚终端扩展了GPRS 模块和LCD 显
示模块。由于JN5139有丰富的总线接口，可以将串口、SPI 方式、I 2C 总线等多种方式用于GPRS 模块相
连。本研究使用市场中已有的GPRS 模块或设备，可以大大缩短开发周期。
5通讯流程示例
监控中心与汇聚终端间要通过GPRS 网络实现
TCP/IP 连接，该部分是由电讯运营商提供的有偿服务，因此本研究只在需要时动态建立连接，并完成遥信、遥测与遥控的操作，操作一旦完成就断开连接，减少不必要的流量，减少运营费用。本研究以遥控某一道路上的某一路灯开灯为例说明网络运营系统的通讯流程。
从监控中心到终端响应流程如图6所示，相应步
骤具体说明如下：
5基于JN5139
的汇聚终端硬件结构图
6
网络运营系统的通讯流程图
第5期张弛，等：基于ZigBee 的光伏路灯网络运营系统·
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（1）监控中心根据此道路单元组网信息，找到与该路灯控制器相连的汇聚终端信息。监控中心通过振铃方式通知上位机接入Internet，并在监控中心登录，与之建立连接。如汇聚终端需上传数据时则上位机主动接入Internet，并在监控中心登录。
（2）监控中心发送遥控命令到汇聚终端，数据包参考，其中数据内容字段包括：Modbus功能码，寄存器/位地址和输出值。
（3）汇聚终端根据终端ID码，找到无线模块的16位短地址及终端的8位动态地址并将遥控命令转发到无线模块，其数据包括：终端的8位动态地址，Modbus 功能码，输入地址和输出值。
（4）无线模块计算CRC校验，并将遥控命令放到RS485总线，其数据包括：终端的8位动态地址，Mod?bus功能码，输入地址，输出值和CRC校验数据。
（5）终端收到遥控命令，应答，执行遥控命令的功能（如应答出错，重发；如出错超过3次，回送出错信号给汇聚终端）。
（6）无线模块应答汇聚终端，汇聚终端应答监控中心。
（7）汇聚终端发送断开指令给监控中心，通知关闭与上位机的Internet连接。
6结束语
本研究构建了一个基于ZigBee协议的光伏路灯管理系统的运营子系统，该运营系统能够实现由监控中心和汇聚终端的GPRS数据通讯，汇聚终端与无线模块间的ZigBee数据通讯地，以及无线模块和光伏路灯控制器间的基于Modbus协议的管理与通讯，很好地实现了由监控中心对光伏路灯设备的遥信、遥测与遥控的设计要求。整个系统已经应用于湖南省新能源道路照明项目，经过实际安装调试，通过利用两台汇聚终端与32个无线模块，完成对2000多个风光互补路灯设备的控制，经3个月测试后结果显示，其稳定性、可靠性、抗异常能力均达到设计要求。
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机电工程第29卷·
·604
智慧路灯智慧照明管理系统
目录 一概述 (3) 1.1背景介绍 (3) 1.2需求概述 (4) 1.3智慧路灯解决方案概述 (5) 1.4智慧路灯系统功能概述 (5) 二方案总体设计 (14) 2.1系统总体架构 (14) 2.1.1设计思想 (14) 2.1.2设计原则 (14) 2.2系统结构 (15) 2.2.1智能照明——打造绿色创新园区 (15) 2.2.2信息发布——共筑园区信息发布平台 (17) 2.2.3智慧安防——出入车辆/人员管理 (18) 2.2.4视频智能监控 (18) 2.2.5无线网络——无线网络全覆盖 (21) 2.2.6安全城市——一键呼叫 (22) 2.3系统功能概述 (23) 2.3.1系统结构图 (23) 2.3.2系统功能 (23) 2.3.3系统特点 (24) 2.3.4系统基本功能组成 (24) 三新疆伊宁市智慧路灯初步布局方案 (27) 3.1伊宁市智慧路灯布局 (27) 3.2伊宁市智慧路灯初步配置表 (28) 3.3智慧路灯控制中心 (28) 3.3.1总控中心硬件组成 (30) 3.3.2监控中心软件 (30) 3.3.3智能远程监控终端控制器（集中控制器） (30) 3.3.4单灯控制器 (32) 四光纤通信规划 (34) 4.1项目网络通信系统 (34)
4.1.1项目网络通信需求分析 (34) 4.1.2项目网络通信系统架构 (34) 4.1.3网络通信系统拓扑图 (34) 4.1.4主干网络通信系统 (35) 4.1.5设备间网络通信 (36) 4.1.6网络系统设备接入规划 (37) 五CPE无线覆盖通信规划 (37) 六系统工程施工遵循规范 (39) 6.1工程施工注意事项 (39) 6.2施工组织设计 (39) 七工程验收 (39) 7.1验收内容 (39) 7.2验收标准 (39) 八质量保障、售后服务及培训 (40) 8.1服务期限及人员 (40) 8.2技术支持与服务 (40) 8.3电话支持与服务 (40) 8.4现场维护服务 (40) 8.5设备维修服务 (41) 8.6人员培训 (41) 一概述 1.1背景介绍 目前，智慧城市建设正在全国如火如荼的进行，智慧城市通过物联网、大数据、云计算等技术，完善城市公共服务，改善城市生活环境，使城市变得更智慧。 智慧路灯是智慧城市概念下的产物。 随着“智慧城市”建设的日益推进，利用路灯逐步智慧升级打造的物联网信息化网络平台将发挥更大的作用，从而拓展城市智慧化的管理服务。 作为智慧城市的基础设施，智慧照明是智慧城市的重要组成部分，而且智慧城市还处于初步阶段，系统构建太复杂，城市照明是最佳的一个落脚点。 智慧路灯可以融入信息交互系统和城市网络化管理的监控体系之中，而且作为
基于单片机的智能路灯控制系统 外文文献
毕业设计(论文)外文资料翻译 系别光电信息系 专业测控技术与仪器 班级 B090102 姓名马丽娜 学号 36 外文出处 Spriger Link 附件 1. 原文； 2. 译文 2013年3月
Based on single chip microcomputer intelligent street light control system 【abstract 】 A street light automatic control system design, combined with the control, electric lamp switch control function; And street lamp fault detection and fault street lamp according to the function of the number. Use on STC 89C51 as the core Control unit; Using DS1302 clock chip to control the point open to turn off the lights when street lamps; By a photosensor complete collection of ambient light and street light fault detection, so as to realize the number of optically controlled open to turn off the lights and fault street lamp display. This system Can through the RS - 232 communication port with the street light control room of the upper machine communication. 【key words】STC 89C51; Clock chip DS1302; photosensor Introduction For the most part at present domestic cities and regions of the street lamp Lighting adopts electric control, time control and single point of electrons Control, maintenance management and manual inspections and the masses The traditional way, because of the lack of scientific and effective monitoring Means, large area lighting during the day, night not large area Light phenomenon occurs frequently, often can't find and in a timely manner Processing, not only caused power resources, human resources Cost, improve the operating costs of the system and to citizens Life bring inconvenience. Intelligent road lighting system can according to different area Domain of different functional requirements, at different times and different every day Natural light or under different traffic flow conditions, the press According to a specific setting, realize dynamic wisdom of road lighting Can management, namely the TPO management (TIME/PLACE, TIME Location/OCCASION occasions). Intelligent road lighting Control system, through the comprehensive consideration and analysis and road Ming is closely related to the intensity of illumination time, road, environment and hand it in Scene control methods of factors such as flow rate, in the
智能路灯系统设计
智能路灯系统设计 摘要：我们组要做的是一个根据光线强度控制灯的亮灭、根据车流量控制路灯亮的盏数的智能路灯系统。该系统将采用AT89S52单片机作为控制芯片，利用光敏传感器来感知道路上的光强度，若达到了开灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路，灯亮；若达到了关灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路，灯灭。为了防止开、关灯引起的亮度的变化而又导致灯的开、关的循环，将在控制电路中加入施密特触发器。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息，利用单片机计数，若单位时间内车流量达到了预定值，灯全开，若小于此值，灯相间的打开，即只开一半。这样可以有效的利用路灯，并且能够省电。 关键字：路灯，智能，AT89S52，省电 一、背景 现在的路灯都是采用定时控制系统，这将不能保证在环境改变和气候变迁的时候道路上有足够的光照，从而给行车带来很多的不便。同时在某些偏僻路段，在没有人通行的情况下，路灯如果也一直全部开着，那将是对资源的浪费。由此我们小组想到了制作这个智能路灯系统，我们希望我们的智能路灯系统能够根据车流量的多少控制某一路段的路灯打开的数量，从而使路面既可以在需要的时候得到充分的照明，而在不需要的时候可以节约能源。 而作为开发这个智能路灯系统的核心则是单片机的控制。单片机作为实时控制已经应用到各个领域,应用现代工具开发单片机应用系统是现代电子类专业人员必须掌握的技术。KeilC51 是目前世界上最好的MCS - 51单片机汇编和C语言的开发工具,支持汇编、C语言以及混合编程。可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程,同时具备功能强大的软件仿真和硬件仿真(用mon51协议)功能。 二、系统总体框图与系统总体介绍 系统由51单片机为主控制器，采用外部12MHz晶振。采用光敏二极管作为光敏传感器，来感知道路上的光强度，若达到了开灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路，灯亮；若达到了关灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路，灯灭。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息，利用单片机计数，若单位时间内车流量达到了预定值，灯全开，若小于此值，灯相间的打开，即只开一半。我们系统采用若干个发光二极管来模拟路灯。
智能路灯管理系统解决方案
崇信县智能路灯管理系统解决方案 中国电信股份有限公司崇信分公司 二零一五年十一月
目录 第一部分智能路灯控制系统的概念 (2) 第二部分智能路灯控制系统的架构 (3) 第三部分智能路灯控制系统的作用 (4) 3.1节能减排 (4) 3.2安装方便 (4) 3.3远程配置 (5) 3.4实时控制 (5) 3.5路灯控制与数据分析 (6) 第四部分智能路灯控制系统解决方案 (6) 4.1 智能控制中心 (6) 4.1.1系统功能一：维护简便 (7) 4.1.2系统功能二：远程故障分析 (7) 4.1.3系统功能三：实时监控 (8) 4.1.4系统功能四：单灯控制 (8) 4.1.5系统功能五：调度表 (9) 4.1.6系统功能六：远程读取电路耗能 (9) 4.1.7系统功能七：单灯报警 (10) 4.1.8系统功能八：多个区域同时监控 (10) 4.1.9系统功能九：其他功能 (10) 4.2 现场控制柜 (11) 第一部分智能路灯控制系统的概念 随着数字化、智能化城市的不断推进，节能环保、城市形象、智能管理等被关注程度不断提高，以及结合目前照明现状和电力紧张带来的各种问题，有了“按需照明、精细管理”的概念。 智能路灯控制系统，是以因特网、无线通信、电力线载波通信的
结合，实现对整个城市或跨城市的照明监测与控制，监控精度达到了每条线路、每个单灯，实现了高效率、低成本的照明和用电管理。第二部分智能路灯控制系统的架构
第三部分智能路灯控制系统的作用3.1节能减排 3.2安装方便
3.3远程配置 3.4实时控制
3.5路灯控制与数据分析 第四部分智能路灯控制系统解决方案智能路灯控制系统主要包括两部分内容：智能控制中心、智能控制系统现场控制柜。 4.1 智能控制中心 路灯管理主站系统采用BS方式，采用PC或者手机终端，可对集中器进行远程抄读和控制操作,对主控开关、灯控器进行远程控制或实时监控，对线路其它相关设备的实时监测，对路灯系统内数据进行管理，从而实现路灯工程的三遥管理、节能控制、即时故障处理、数字化信息管理等功能。
智能路灯控制系统介绍
智能路灯控制系统介绍
扬州灿阳电子科技有限公司· 一、方案概述 路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施，传统的LED节能已经不能满足大范围节电的需求；而人工控制、路灯巡查同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。更有效率的管理手段和节能方案已经成为管理部门关注的焦点。 智能路灯管理系统，对路灯公共照明实行统一管理，达到照明远程监测、智能管控、节能降耗的“三位一体”的成效。为合理安排照明亮度和节约电能提供了系统的解决方案。 二、方案功能 控制功能 ---- 远程开关、调光、策略控制（定时开关、组控、线控） 查询功能 ---- 电压、电流、功率、功率因数、电量、开关状态 报警功能 ---- 路灯 / 隧道灯故障报警、通信失败告警 报表功能 ---- 能耗及亮灯率分析报表 存储功能 ---- 系统运行历史记录
运维功能 ---- 日常参数设置、GIS信息显示（地图显示单灯信息） 手机APP ---- 配套手机APP可移动管理控制 三、系统价值 1、绿色节能：自动化控制策略化管理，可按需进行智能控制，通过调光及隔灯点亮达到二次节能；减少光污染、减少碳排放量的同时节省电费。 2、延长灯具寿命：采用后半夜实行隔盏亮灯方法降低亮灯密度；减少了开灯时间从而延长的灯具寿命。 3、减少人工成本：由于系统具有自动报警、查询、定位、亮灯率分析等功能，维护人员不必巡检，只需要在电脑旁值班，实现真正意义上的“值班等待报警”，真正减少人工。 4、快速故障反应：采用路灯单灯控制系统后，由系统对全市范围内城市照明的每一盏路灯的开关操作实现自动控制，与此同时，由计算机对每一盏路灯的状态进行高效快速巡测，调度人员可以在故障发生后及时了解故障的地点和状态，为快速、及时修复提供了强有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形象。
基于单片机的智能路灯控制系统的设计
基于单片机的智能路灯控制系统的设计 摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计路灯控制器， 关键词：路灯；单片机技术；控制 如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行和城市美化、亮化的一个基本要求。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。 随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国内外都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给
自足的效果。而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。 1.设计题目 智能路灯亮灭控制系统设计 2.设计内容 设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。并且要求阈值可调。 3.方案总体设计与论证 本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。此课题要求以路灯控制器为对象，完成硬件系统和软件程序的设计，实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件相结合的题目。其中硬件电路部分主要包括以下几个部分：单片机最小系统、路灯控制电路部分、光电检测电路部分；软件部分主要包括二个电子软件Altium designer、 Keil-C51软件和路灯控制、光电检测两个程序模块。工作原理如下图所示： 工作原理图 硬件电路设计由6个部分组成：信号采集放大电路，A/D
基于单片机智能路灯的设计
本次课程设计题目是《基于单片机智能路灯的设计》，此课题要求以路灯控制器为对象，完成硬件接线系统和软件系统程序的设计，实现以传统手动和行人通过控制两种方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件结合的题目。 其中单片机体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专用的硬件和软件。 近年来，单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点，在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。与此同时，单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。影响可靠性的因素是多方面的，如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。 随着夜晚的来临，城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步于城市的街道。在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动控制系统。路灯控制方式很多，本系统采用AT89S52系列的单片机和相关的传感器设备来设计智能路灯控制器，实现了根据实际行人情况通过8052芯片的P1口来控制路灯开关的功能。利用单片机控制路灯，达到了节能、自动控制的目的，避免了传统电路对能源的浪费，且方便了工作人员的管理。本系统实用性强，操作简单，而且路灯采用LED灯，LED是目前最为节能的发光元件，可以节省大量电能，而且LED发光柔和，亮度适中，对环境无污染，已经用于各种照明场合。因此，智能光控节能路灯必将在未来得到广泛应用。
1 引言 (1) 1.1 设计思路 (1) 2 最小系统 (4) 2.1 硬件接线图 (4) 2.2 电路及元件介绍 (4) 2.3 软件程序 (6) 3 路灯控制 (7) 3.1电路设计原理图及说明 (7) 4 行人检测 (8) 4.1电路设计原理图及说明 (9) 5 手动控制 (10) 5.1电路设计原理图及说明 (10) 6 智能路灯 (11) 6.1电路设计原理图及说明 (11) 7 流程图 (12) 7.1主流程图 (12) 7.2 中断流程图 (13) 8 总程序 (14) 结束语 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17) 元件清单 (18)
智能小区路灯管理系统
2012年重庆地区第五届“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛 作品创意书 () 基于盛群HT66系列单片机的 小区路灯管理系统 重庆理工大学 药学与生物工程学院 公元 2011 年 12 月 27 日
作品创意书 一、摘要 本作品设计了一个小区路灯智能控制系统，具有通过时控、声控、光控和红外传感方式来控制小区路灯工作状态的功能,可根据天气情况做出不同亮度调节,并带有自动检测故障和显示故障路灯的功能。本设计采用盛群HT66系列单片机作为核心控制部件，利用时钟芯片DS1302对路灯进行时控开关灯控制,由声控传感器和红外传感器来控制路灯在有人车经过时的亮灭或亮度调节,由光敏器件完成环境光照度的采集与路灯故障检测，从而实现光控开关路灯与故障路灯的自动检测。 二、课题背景 随着中国城市和经济的迅速发展，住宅小区越来越多，小区环境越来越好，道路照明和灯饰美化工程也越来越受到普遍关注，同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，产生了对路灯、灯饰工程监管改革的需求。传统路灯的照明和管理存在电能浪费大，路灯使用寿命短，远程操控不变，故障巡查难度大，人工作业量重，故障维修反应效率低，统计查询功能弱等现象。对于“全夜灯”照明造成的电能浪费问题和“半夜全灭或半灭灯”带来的交通安全问题，这些都是可以通过智能管理来解决的。故如何通过智能控制系统对小区路灯进行科学和智能监管，采用何种通讯网络技术和智能控制器，运用何种路灯控制模式都是值得关注和研究的。本设计从智能控制型路灯实现的基本原理和优势着手，设计了它应具备的主要功能：适时的提供光照，适应多变的天气，按需调节路灯光强，判断路灯周围的人车通行，自动检测故障并报告[1]。 三、作品介绍 系统运行方式：首先人为选择工作模块（包括：晴天、阴天、雨雪天、春夏秋冬四季等，默认状态为晴天）。在晴朗的白天时，光线传感器检测到外界环境光线强度较高，路灯关闭。在晚上时，在规定时间段（如19点至零点）路灯全亮。深夜时分（零点以后），当无人车在路灯的光照范围内经过时，灯光采用省电模式工作（1/4亮度），当有人或车接近该路段路灯时，声音传感器和红外传感器立即探测到物体的接近，并将该信号送至微处理器进行处理，根据单片机预先设定程序，按照人车行进方向顺序调节路灯工作模式即路灯的光照强度依次改变为正常模式[2]。 图1 系统示意图
智能路灯控制系统
一．设计的任务和要求 设计并制作一套智能路灯控制系统。控制系统结构如图1所示。 输入、显示 装置 支路控制器 单元控制器1单元控制器2 LED灯1LED灯2 图1 路灯控制系统示意图 基本要求 （1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 （2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 （4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 （5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 二.路灯控制系统基本原理 本设计是基于STC单片机的智能路灯控制系统，由电源电路、单片机控制模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。单片机通过光控电路来检测环境亮度控制总的路灯开关，在设定灯开的时间段内，如果没有人或车通过时，电路的分开关元件处于断开状态，路灯不亮；当通过红外检测系统检测到有人或车通过时，电路的分开关元件闭合，路灯形成通路，路灯亮。同时通过A/D转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机，单片机输出控制信号又通过D/A转换芯片来调节路灯的明暗。光敏电阻监控路灯的好坏，当路灯坏了光敏电阻就会返回一个信号给单片机，让单片机驱动蜂鸣器报警，并由显示屏显示哪个灯坏了。整个设计应用单片机和硬件组合来对系统进行控制，设计简单，成本低，稳定性好。 三、设计方案 根据题目基本要求，设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信号进行处理，从而控制路灯的亮与灭，同时对行程中的有关数据进行处理并显示，并在此过程中如果出现故障（灯不亮）时则发出声光报警。为完成相应功能，系统可以划分为以下几个基本部分：单片机、光敏监测电路、信息显示、声光报警电路、A/D转换、时钟控制电路。（如图1所示）
路灯照明智能控制管理系统(单灯控制)
路灯照明智能控制管理系统(单灯控制)
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城市路灯照明 智能控制管理系统建设方案 山东贝宁电子科技开发有限公司 2017年10月
目录 第1章建设背景 (3) 1.1 城市照明存在的问题 (3) 1.2 发展智慧照明的必要性 (4) 第2章建设意义和建设目标 (5) 2.1 建设意义 (5) 2.2 建设目标 (6) 第3章建设内容 (6) 第4章平台建设方案 (7) 4.1 照明智能控制管理系统 (7) 4.2 路灯集中控制器 (10) 4.2.1 遥控功能 (11) 4.2.2 遥测功能 (12) 4.2.3 遥信功能 (12) 4.2.4 遥调功能 (12) 4.2.5 查询统计分析功能 (12) 4.2.6 卫星自动校时功能(GPS) (12) 4.2.7 报警管理功能 (13) 4.2.8 系统安全管理 (13) 4.3 单灯节能管理系统 (13) 4.3.1 节能规划方案 (14) 4.3.2 单灯控制节能 (15) 4.3.3 单灯管理节能 (15)
4.4 多路电流检测系统 (18) 4.5 路灯线缆监测报警系统 (18) 4.5.1 自动报警 (19) 4.5.2 抗干扰 (20) 4.6 软件平台 (20) 4.6.1 城市照明智能控制管理系统软件（pc端） (20) 4.6.2 城市照明智能控制管理系统软件（手机端） (21) 4.7 节能分析及社会效益 (22)
智能路灯控制系统..
前言 近年来，随着中国国力的逐渐增强，发展的日新月异，我国的电力能源十分紧张，所以，环保节能逐渐成为当今社会的主题。各种节能设备、节能家电应运而生，在照明领域运用节能方法来节约电能也已经为人们所接受[1]。 目前，路灯照明系统的传统节能方法主要有两种，一是光源节能方法，另一种是控制节能方法。控制节能方法主要采用人工控制节能、时控控制节能、光控控制节能和节能器控制节能等方法来进行节能。在控制节能方法中，运用智能控制节能方法能在节省人工的基础上做到节约资源，避免浪费。 对普通路灯进行智能照明改造后，可大幅度降低路灯的电耗，有效提高节能率。仅以广州中国科学院软件应用技术研究所在南沙逸晖路的改造工程为例，共有十八盏灯，智能路灯在LED灯的基础上进行了改造，增加了来车检测模式和时间控制模式对照明设备进行控制。通过一年的最终检测结果显示：节能率高达78.73%，年节省费用达到6044.4元，相当于年均节省9.93吨标准煤，年均二氧化碳排放量减少24.75吨。试想，偌大的中国千千万万的路灯，如果其中半数以上都能运用这项技术，那么可节约的能源将是难以估量的。 为响应节能环保口号的号召，本次所做的课程设计就是一个能根据外部光线强弱通过光敏开关控制路灯点亮或者熄灭的一个电子产品。目前，有关智能路灯控制的产品已经非常多，自己也深知设计的这个电子产品有许多的不足，但能首次设计自己的产品，并能做到在实现相同功能的基础上节约成本，这是非常有意义的，不仅提高自己的动手能力，还丰富了课余生活。
1.总体设计方案 图1 智能路灯控制系统框图 智能路灯控制系统由西门子S7-200系列PLC，总开关，光敏电阻及输出系统（也就是路灯）构成。该节能控制系统根据路灯工作环境的光线强弱通过光敏开关自动控制路灯的开或关，从而对路灯进行节能控制，智能路灯控制系统框图如图1所示。 2.单元模块设计 2.1 PLC概述 2.1.1 PLC的基本信息 PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程[2]。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 2.1.2 PLC介绍 ⑴PLC的基本概念 早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC[3]。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC自1969年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。
路灯照明智能控制管理系统单灯控制
城市路灯照明 智能控制管理系统建设方案 贝宁电子科技开发 2017年10月
目录 第1章建设背景 (3) 1.1 城市照明存在的问题 (3) 1.2 发展智慧照明的必要性 (4) 第2章建设意义和建设目标 (5) 2.1 建设意义 (5) 2.2 建设目标 (6) 第3章建设容 (6) 第4章平台建设方案 (7) 4.1 照明智能控制管理系统 (7) 4.2 路灯集中控制器 (10) 4.2.1 遥控功能 (11) 4.2.2 遥测功能 (12) 4.2.3 遥信功能 (12) 4.2.4 遥调功能 (12) 4.2.5 查询统计分析功能 (12) 4.2.6 卫星自动校时功能(GPS) (12) 4.2.7 报警管理功能 (13) 4.2.8 系统安全管理 (13) 4.3 单灯节能管理系统 (13) 4.3.1 节能规划方案 (14) 4.3.2 单灯控制节能 (15) 4.3.3 单灯管理节能 (15) 4.4 多路电流检测系统 (18)
4.5 路灯线缆监测报警系统 (18) 4.5.1 自动报警 (19) 4.5.2 抗干扰 (20) 4.6 软件平台 (20) 4.6.1 城市照明智能控制管理系统软件（pc端） (20) 4.6.2 城市照明智能控制管理系统软件（手机端） (21) 4.7 节能分析及社会效益 (22)
第1章建设背景 1.1城市照明存在的问题 随着照明设施数量越来越多，如何有效地管理好城市照明设施是城市管理部门目前的最大课题。此外，大量的维护工作和维护成本及不宜及时发现的安全隐患，也给城市管理带来巨大的困难。在当前形势下，采用以往的过于粗放、被动、无监督和评价机制的传统管理模式已不能满足现代化城市照明管理的需要，创建一种全新的管理模式来推动城市的照明管理和亮化管理已成为迫在眉睫的首要工作。 一、监控管理方式落后且维护成本高 目前城市照明管理还是采用比较传统的时钟控制方式，特别是重大节日或阴雨天不能根据需要进行亮灯情况调整，不能对单灯进行控制，不能根据实际情况（例如：天气突变、重大事件、重要节日灯）及时校时和修改开关灯事件，无法实现按需照明；路灯运行情况无法实时、准确监控，出现灯具故障或路灯控制器损坏造成白天亮灯情况，无法及时反馈到监控中心；另外，缺乏路灯故障处理情况跟踪、分析机制，影响照明生产管理考核，从而影响到领导的管理决策判断；路灯的数量非常多，并且分布非常广，而现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区。 二、能源消耗大 随着城市的迅速发展，城市城区道路照明和亮体工程建设得到了迅速发展，路灯和景观灯数量日益增加。城市照明用电的电能消耗越发成为政府财政支出的沉重负担，不符合国家节能减排，低碳环保政策；目前无法实现按需照明，造成了30%-40%的电能浪费，同时造成了光污染，并且极大缩短了灯具的寿命。 三、照明设施损坏所带来的大面积停电等问题
智慧路灯管理系统整体解决方案
智慧路灯管理系统整体解决方案 （此文档为word格式,下载后您可任意修改编辑！）
目录 一、概述 (6) 1.1项目背景 (6) 1.2项目意义 (8) 二、系统总体方案设计 (9) 2.1系统设计依据和原则 (9) 2.1.1设计依据 (9) 2.1.2设计原则 (9) 2.2 系统设方案概述 (10) 2.2.1系统结构 (10) 2.2.2系统管理概述 (12) 2.2.3系统功能概述 (13) 2.2.4系统优点概述 (15) 三、系统具体方案设计 (16) 3.1系统主控中心 (16) 3.1.1主控中心硬件组成 (16) 3.1.2主控中心配置说明 (16) 3.1.3主控中心软件 (17) 3.2智能控制终端—集中控制器 (18) 3.2.1终端主要功能 (19) 3.2.2终端技术参数 (20) 3.3智能控制终端—单灯控制器 (20) 3.3.1终端主要功能 (21)
四、系统智能终端使用说明 (22) 4.1集中控制器接线详细说明 (22) 4.1.1设备首次运行 (22) 4.1.2设备接线端子定义及接线 (23) 4.1.3设备电源端子接线示意 (24) 4.1.4 DO开关量输出端子接线示意 (24) 4.1.5 DI开关量输入端子接线示意 (25) 4.1.6三相电压电流采集接线示意 (26) 4.1.7 DL/T645-1997规约电表RS485接口接线 (26) 4.1.8 设备详细接线图 (27) 4.2集中控制器本地控制菜单 (28) 4.2.1 运行主界面 (28) 4.2.2触摸键盘操作 (29) 4.2.3主菜单 (30) 4.2.4基本参数 (31) 4.2.5 定时设置 (32) 4.2.6手动开关 (32) 4.2.7 通信设置 (32) 4.2.8高级设置 (33) 4.3临时（定时）时间方案设置 (34) 4.3.1检查运行状态 (34)
智慧路灯照明管理系统方案
智慧 照明管理系统方案 成都信息工程学院 二O一二年十月
目录 一、概论 (2) 二、智慧照明管理系统的特点 (3) 三、系统功能与指标 (4) 四、系统构成 (6) 五、应用案例 (9) 六、系统报价 (11) 一、概论 目的 利用智慧LMS系统，对路灯实现照明智能化管理，以达到按需照明、提高管理效率、降低能耗的目的。 项目背景分析 必要性： 由于传统的路灯管护方式存在诸多弊端，在一定程度上导致管护效率低下，人力、物力、财力投入多，夜间现场巡逻投入大、危险性高，CO2排放多，即使这样，现场问题也不一定能够即使发现与解决；如果要临时调整开关灯时间，也只有到现场去手动调整，这样效率低，而且容易出错；如果电缆被盗，靠传统的方式也不能够及时发现并修复。有了智慧的照明管理系统，此类难题便迎刃而解。可行性： 智慧照明管理系统（LMS，Lighting Management System）有效地将电力线网络、GPRS网络、互联网、传感器网络、Zigbee技术融合到一起，是物联网在电力、能源行业的典型应用，其核心是利用电力线载波通信技术（PLC）用来管理城市照明系统，实现智能化管理，对整个城市的路灯进行远程集中管理、监视和控制，通过LMS管理平台，可以在网络上的任意工作站对任何路段灯具实现7×24小时实时监控，随时掌握任何路段灯具的各项实时数据及状态，实现灯具的预维护，使得路灯时刻工作在最佳状态。 与传感器网络数据相结合，远程实现对灯具的开关灯时间、亮度进行控制，并可以使用地图对任何一盏灯进行维护，实现按需照明，降低能耗。自动预警、报警功能，避免了因现场巡检的效率低下和由此带来的能源消耗与CO2的排放，
基于ZigBee的智能路灯控制系统设计方案
[导读]本文提出了一套采用无线通信协议ZigBee的智能路灯控制系统的设计方案。该方案的系统利用ZigBee无线通信技术实现主控系统对终端路灯的实时控制，具有微波雷达移动物体检测、环境光检测及时间设定等路灯控制方式，能实现路灯远程控制、自动调光、故障检测及定位等功能。模拟试验表明，本方案中所设计的系统操作简单，智能化程度高，节能效果好。 0 引言 随着中国城市和经济的迅速发展，城市路灯照明已经成为展示城市魅力的名片和窗口，但是照明在带来绚丽和方便的同时，也遇到了诸多问题。据调查，我国小型城市在夜晚9 点后，大中城市在午夜12点后，道路上行人非常稀少，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路上也罕见行人、车辆。这时如果保持“恒照度”会造成资源的大量浪费；另外后半夜是用电的低谷期，电力系统的电压升高，路灯反而会更亮，而我国现行70%的道路照明使用的高压钠灯，此类电网电压的波动致使灯泡的实际使用寿命不超过1年，带来了高额的维修费和材料费，并且系统难以及时反馈路灯运行的故障信息，无法进行远程控制和处理，只能采取人工巡查方式。 路灯控制系统从最初的开关控制功能，逐渐演化到监控节能控制功能，各种新技术被用于路灯监控系统中。路灯控制方法有PLC控制，电力载波控制和无线网络控制等。从路灯控制系统的成本、可靠性、信息化、应用前景等方面考虑，本方案采用ZigBee无线自组网网络技术实现LED路灯节能控制的目的。 1方案系统设计 按照系统要求，本设计主要完成支路控制器和路灯及二者之间的通信网络设计，其中支路控制器完成时间、光照信息的测量，路灯终端完成故障诊断和移动物体的检测，利用ZigBee无线网络技术实现支路控制器和路灯终端之间的通信。因此系统主要包括以下分系统： 电源稳压系统、支路控制系统、ZigBee协调器系统、Zig-Bee 路由和终端系统。其中电源稳压包括5 V 稳压和3.3 V稳压；支路控制系统包括时间模块、键盘模块、显示模块和光照采集模块；ZigBee协调器包括显示模块和键盘模块；ZigBee路由和终端包括微波雷达检测模块、故障检测模块和路灯控制模块。系统结构框图如图1所示。
智能路灯管理系统解决方案
智能路灯管理系统解决 方案
崇信县智能路灯管理系统解决方案 中国电信股份有限公司崇信分公司 二零一五年十一月 目录 第一部分智能路灯控制系统的概念 (3) 第二部分智能路灯控制系统的架构 (4)
第三部分智能路灯控制系统的作用 (5) 3.1节能减排 (5) 3.2安装方便 (5) 3.3远程配置 (6) 3.4实时控制 (6) 3.5路灯控制与数据分析 (7) 第四部分智能路灯控制系统解决方案 (7) 4.1 智能控制中心 (7) 4.1.1系统功能一：维护简便 (8) 4.1.2系统功能二：远程故障分析 (8) 4.1.3系统功能三：实时监控 (9) 4.1.4系统功能四：单灯控制 (9) 4.1.5系统功能五：调度表 (10) 4.1.6系统功能六：远程读取电路耗能 (10) 4.1.7系统功能七：单灯报警 (11) 4.1.8系统功能八：多个区域同时监控 (11) 4.1.9系统功能九：其他功能 (11) 4.2 现场控制柜 (12) 第一部分智能路灯控制系统的概念随着数字化、智能化城市的不断推进，节能环保、城市形象、智能管理等被关注程度不断提高，以及结合目前照明现状和电力紧张带来的各种问题，有了“按需照明、精细管理”的概念。 智能路灯控制系统，是以因特网、无线通信、电力线载波通信的结合，实现对整个城市或跨城市的照明监测与控制，监控精度达到了每条线路、每个单灯，实现了高效率、低成本的照明和用电管理。
第二部分智能路灯控制系统的架构
第三部分智能路灯控制系统的作用3.1节能减排 3.2安装方便
3.3远程配置 3.4实时控制
路灯智能化控制管理系统
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9e6854635.html, 路灯智能化控制管理系统 作者：汤洪 来源：《企业技术开发·下旬刊》2015年第06期 摘要：随着现代化城市建设的飞速发展，对城市道路照明工程的要求越来越高、需求多 样化、节电降耗越来越迫切，为满足各方需求，对城市智能照明监控系统的要求也相应提高，城市路灯系统智能化程度直接反映了一个城市建设的现代化水平。因此，设计一种自动化程度高、系统运行可靠、高效节能、使用维护方便的路灯智能化控制管理系统，是建设现代化城市的必然需求。文章在分析比较现有路灯监控系统 1 城市道路照明相关情况概述 城市道路照明工程是一个城市建设的重要基础，随着城市化扩大发展，城市的形象备受关注，城市路灯照明管理系统的监控程度将成为衡量城市道路照明工程建设优劣的重要指标，直接代表一个现代化城市的形象。城市道路照明工程对城市治安、城市美化、夜间交通以及城市文明建设起重要作用，为城市人民生活和经济活动提供了重要的保障。现有路灯照明管理控制系统大多数仍在采用人工巡视手动控制路灯照明的供电回路传统模式，现有模式与当前城市路灯照明飞速发展的需要极为不匹配。因而在城市道路照明规划中，路灯智能化控制管理将成为重要环节。 2 路灯智能化控制管理系统 路灯智能化控制管理系统，将推动城市路灯智能化控制管理步入物联网时代、节能时代，实现对城市路灯照明系统的集中控制、远程控制、智能控制、实时控制和灵活控制。路灯智能化控制管理系统通常由监控中心、集中控制器、监控终端（单、双灯控制器）及终端组成，集中控制器安装在配电柜内，通过GPRS无线网路与监控中心进行通信，监控终端安装在照明终端，以电力载波通信方式与集中控制器进行通信。集中控制器接收、执行、转发监控中心的命令，并通过监控终端对每盏路灯进行开关控制和亮度调节，实现灵活的远程控制。同时，集中控制器可通过内置输出端口实现对各路灯回路的监控，并通过监控终端监控每盏路灯的实时状态，还可以通过模拟量、数字量的输入端口，将现场的光照、温度等信息反馈至监控中心，以实现对城市路灯的智能化控制管理。 3 路灯智能化控制管理系统设计方案 以下介绍一种路灯智能化控制管理系统设计方案，该路灯智能化控制管理系统如图1所示，主要包括主控中心、集中控制器、监控终端（双灯控制器）及终端组成。该系统采用DCMS由主控中心、集中控制器、监控终端等共同组成三级网络结构，满足城市路灯管理部门的各种功能需求，实现对路灯照明系统进行科学性管理、安全性管理、节能降耗管理。具有回路控制、分组控制、单灯控制、多种控制方式、分组分时采用不同的控制方式。同时还具有数
智慧路灯管理系统
智慧路灯管理系统 1.概述 目前交接于市政公司管理的路灯杆有2310根，路灯5522盏。 智慧路灯是指通过NB-IOT技术实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，智慧路灯具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。 同时以智慧路灯作为载体，可与物联网、无线城市、智慧城市等有效的结合起来，形成广义的智慧路灯，可以多个维度推进智慧城市建设，提升了当地的城市管理效率和人民生活质量，使城市生活更美好。 2.功能设计 2.1.路灯GIS管理 系统采用GIS地理信息技术可无缝接入电子地图，按照路灯照明设施的现场实际地理信息情况以及照明设施分部，建成一个实时的、可视化的地理信息服务平台，它以地理信息为基础，综合集成现有系统，将集中管理器、路灯、电缆地理位置、各回路布置、各监控点的实时动态信息等各种数据区域电子地图上，并将收集到的信息录入数据库中，建立起完善的照明基础设施的数据库系统，实现亮化照明设施的数字化管理，并将采集起来进行集中管理、分析、查询，为管理人员提供实时的可视化信息。 地理信息系统由各种不同的地理信息图形和特征组成，图形组织采用层的概念组织和管理基础数据层可以任意建立和叠加。 该系统具体实现如下： 1）地图操纵 支持放大、缩小、平移显示、标识、查看全图、放大镜、鹰眼、居中显示等功能。 2）图层分层显示和控制
支持地图分层显示灯具型号、回路布置、路灯亮化、夜景灯、变压器和配电柜的地理位置、各监控点实时信息等应用图层。 3）地理信息查询 系统提供对图形信息和属性信息的多种双向查询方式，查询内容可以包括地图显示的所有信息，主要有： 位置信息查询 设施分布查询 回路布置查询 实时运行数据查询 地图信息维护 有权限的用户可以在地图上对静态及动态信息进行维护。对灯具、电缆、配电柜柜等设施和回路信息进行维护。 实时信息的显示功能 如在屏幕上选择一个查询点，该选中查询点的实时信息便在屏幕上显示出来。 自动和手动遥控 在智能照明控制系统中可直观的看到整个区域的路灯分布情况，可以根据不同类型的路灯控制要求，把所管辖区域内的路灯和景观灯等分成若干个组，采用一键式的操作，可大大简化管理人员平时的工作量，工作人员经过简单的上手就可以基本操控系统，采用不同控制策略：时间控制策略、天文历控制策略、光控控制策略、分组控制策略、时控和光控相结合的控制策略，遥控命令正确率大于99%；，自动遥控开/关路灯、沿街饰灯；也可以手动对各种灯具进行遥控开/关操作；在特殊情况下，可实现白天亮灯。 自动巡测、手动巡测和选测 集中管理器能按设定的时间周期（可以根据开/关灯前后任意选取不同的周期）自动进行定时巡测，操作者也可随时手动巡测和选测各监测点的运行状态，并把监测结果上传并存储于监控中心，可测试的内容包含：各监控终端的电压、电流、亮灯率、功率因素、有功功率、无功功率、开关输出状态、各种开关量输入状态等信息，并且提供历史数据以供查询，让管理者了解路灯亮化的运行情况，随时