城市智能路灯照明系统的设计与实现

城市智能路灯照明系统的设计与实现

钟建波

龙腾照明集团有限公司江苏扬州225000

摘要：文章针对智能路灯照明控制系统的设计与实现进行了专门的分析，能够将智能路灯照明控制系统设计中，应该运用到的系统设计因素进行完善，借助这种设计上的完善，将整体的城市路灯智能照明管理系统控制建设好。

关键词：智能路灯；照明控制；系统设计

1控制系统的发展现状及趋势

照明控制系统发展现状

传统的照明控制主要针对光强和光分布进行控制，达到舒适或节能的目的。照明控制方法主要经历了四个阶段：（1）分组控制，目前广泛使用的控制方法，通过线束的方式，将若干个灯具并联在一个或几个开关回路，进行控制。（2）区域控制，在教室、宾馆、停车场等公共区域，人们将声控、光感、人体红外等传感开关串接至传统的分组控制回路，使用率较低时关闭某些回路，以达到节能的目的。（3）集中控制，国内某些省份的路灯配电系统、隧道照明系统，以及广泛使用的景观照明及舞台照明控制等采用了集中控制，特点是采用了数字通讯或控制系统。（4）智能控制，如正在起步阶段的智能家居、智能楼宇、智慧城市等项目，均包括智能照明控制的应用，特点是基于物联网技术。

系统功能需求挖掘

作为控制领域的新生事物，路灯控制系统的功能需求还在不断挖掘中，目前主要以节能、便捷管理为主。已形成普遍共识的功能需求有5个：（1）路灯控制，采用全体、分组或单灯的方式进行路灯的远程开、关和调光控制；（2）情景控制，可以设定路灯工作情景、控制策略，实现无人值守工作；（3）数据采集，对每盏路灯工作状态、报警、工作电压、电流、累计电量等进行采集并上传至服务器；（4）路灯管理，对路灯反馈数据进行统计分析，产生维护报警和数据报表，报警内容可以及时通知相关维护人员；（5）地理信息系统（GIS），利用商用或免费的地理信息系统，实现路灯等相关设备的实时定位，提高可操作性。

2系统总体架构设计

路灯在当前城市夜生活的建设中具有重要性建设研究意义，对其照明管理控制是保障整个城市夜生活正常运转的重要性前提。整个照明管理控制系统的框架设计由以下几部分组成：一是控制节点；二是低压电力线；三是集中器；四是基站；五是服务器六是移动终端；七是监控中心；八是打印机；九是用户控制。

3系统硬件设计

3.1通讯功能设计

通讯功能作为整个智能照明控制系统应用中的关键性控制元素，需要针对其通讯传输功能进行科学的设计，借助通讯功能设计，能够实现对整个智能照明系统科学化控制，保障了系统设计应用的安全性提升。针对系统通讯功能设计中，主要分为以下几部分：一是载波

通讯芯片选用PL3120，将其和电线传输内的智能收发机结合在一起，进而在结合过程中，能够调制信号BPSK实现了对系统通讯功能的接收。二是针对PLC构件的通讯功能控制，为了保障整体的通讯功能控制，在进行通讯功能控制过程中，将其通讯控制中的IO端口进行

了全面的分析，借助这种分析能够结合具体的通讯传输体系要求去控制路灯。

3.2单元节点控制设计

单元节点控制设计主要是针对路灯智能控制中的单体性路灯控制照明元件设计，借助该系统控制元件的设计，能够将整体的控制体系建设好，保障了整体的控制载波功能传输，同时还能保障在传输控制中，能够将对应的控制载波功能管理好，实现了载波控制的功能提

升。此次路灯智能照明控制系统的设计中，将单片机和MCU端口传输作为保障单元控制的重要性因素去控制实施，借助这种控制技术的实施全面的提升了整体的控制管理技术应用效果，对于提升智能路灯照明控制管理具有重要性研究意义。

3.3光控循环系统设计

在进行光控循环系统的设计中，将PWM元件作为整体性控制元件，将其元件的控制应用和路灯智能照明管理系统结合在一起。以光敏电阻和带串控制元件为整体的控制系统设计元素，同时在系统的光循环控制元件中，为了能够提升整体的路灯智能化控制效果，在控制工作中，应该将TLC1549元件、发光二级管以及电阻元件进行科学化设计，这样才能在设计分析过程中，将对应的控制工作管理好。

4系统软件设计与实现

4.1软件结构设计

整个软件设计部分应该针对系统设计中的软件应用程序，以及对应的软件控制体系进行设计，保障在设计过程中，能够将对应的软件结构控制工作管理好。按照路灯智能控制体系设计中的元素分析，将整个系统设计中的软件结构进行了科学性规划，按照该系统软件设计中软件架构分析来看，整个系统软件设计中，由主控界面、服务程序、实时数据处理及通讯处理和节点控制。

4.2通信控制程序

通信控制程序对整个路灯智能控制体系的建设具有重要性研究意义，通过通信控制程序的设计能够将整体的讯功能建设好，保障了通讯功能建设中，能够将对应的控制程序处理好。按照该控制程序中对通信功能的设计分析来看，要想提升整体的通信控制程序运行功能，在程序的控制中，应该注重对MAC地质及标示信息进行全面的分析。

同时还应该注重对载波芯片PL3120接收端口进行设计，保障在设计过程中，能够将对应的MCU程序控制管理好，实现路灯智能照明控制管理效果提升。

4.3单片机终端控制

为了能够将整体的路灯智能控制效果发挥出来，在进行系统控制中，将单片机作为终端控制软件，将其接入路灯智能照明控制系统中，通过这种路灯智能照明控制系统的应用，能够提升整体的路灯照明控制质量，对于提升路灯控制管理效果及管理质量，具有重要性控制研究意义。整个单片机终端控制程序设计中，需要对串口、电能检测模块以及光敏传感器进行专门的设计，这样才能在其设计过程中，将整体的智能控制质量提升上来。整个程序的控制应用过程中，对应的控制程序设计应该以单片机程序控制中的线路运行为整体控制元件，从指令的发射到指令的传输和转换过程中，都需要按照单片机控制程序进行。

5结论

智能照明是照明与信息技术深度融合所构成的新照明系统，是现代化技术高度融合、高度依赖的领域，是多种现代化技术的跨界组合。它是照明向数字化、网络化、信息化更高阶段的发展，主要涉及了网络通讯技术、照明灯具技术、产品集成技术、云平台技术、集控软件平台技术，拓宽了照明的产业范围具有广阔的发展前景。

参考文献

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[2]王文升.智能照明控制与节能[J].智能建筑与城市信息.2005（4）：120-122.

[3]张岳军.智能照明系统的研究与开发[D].浙江大学，2006.