安科瑞宇阳

摘要：随着我国社会经济和城市建设的快速发展，路灯照明系统逐渐成为衡量城市现代化程度的标志。 近年来，城市道路照明智能控制系统受到广泛关注。 本文设计并分析了一种基于单片机的城市路灯照明智能控制系统。 笔者首先阐述了智能控制城市路灯的重要性，然后对设计进行了具体的分析，然后对整个系统的工作流程进行了说明。

关键词：城市路灯； 智能路灯照明； 智能灯光控制系统

介绍

现阶段，世界能源危机不断显现。 受此影响，城市道路照明系统耗电量大的问题开始引起人们的关注。 如何通过智能控制系统实现高效、低能耗的路灯照明系统成为当前的研究课题。 关注点。特别是近年来随着电能价格的上涨，道路照明用电的巨额成本给地方财政增加了很大的负担。 为此，笔者对城市路灯智能控制系统做了如下思考

智能控制城市路灯的必要性

路灯是城市居民必不可少的照明工具，与大城市相比，中小城镇对路灯控制的要求有不同的特点。 比如中小城镇人口少，午夜后商业活动很少。 本着不浪费电力资源的原则，除少数关键位置的路灯需要常亮外，其余均可关闭。 另外，很多小镇都有赶早市的习惯，因此有必要在此之前打开相关路灯，方便商户和市民。 因此，实现城市路灯的科学管控势在必行。

基于单片机的路灯智能控制系统组成分析

通过对现有路灯控制系统的分析，笔者认为其划分可以分为通信模块、时钟信号模块、远程控制模块和现场控制模块等多个模块。 总体上，上述模块可以按功能执行、远程监控、现场数据采集等多个部分进行分类。 如下图1所示，计算机构成远程监控，现成部分选用的单片机控制芯片为光强监控芯片，通讯模块接口为标准RS232接口。

图1 单片机路灯智能控制系统结构示意图

三、远程监控终端工作原理

如上所述，现场和远程监控是智能控制系统的主要组成部分。 在使用运行控制、数据和路灯线路模块的基础上，远程监控计算机可以对路灯进行管理和控制。 数据模块的主要功能是对已纳入系统的路灯进行编号和存储； 运行控制模块主要是向控制站点发送指令和接收控制站点的反馈信息。 路灯线路模块是记录每盏路灯的状态和结构图等信息，以图形化的方式展示给路灯管理人员。 控制中心通过RS232串行通信口与单片机进行通信，远程计算机可以向单片机发送控制命令，也可以接收单片机采集的数据信息，从而使系统更好地控制路灯。为了为进一步简化系统结构，可在单片机与远程计算机之间增加广播通信。 通过总线的控制，远程计算机可以向单片机发送指令信息。

送到单片机后，会进行识别分析，确认是否执行了相关指令。

4、现场控制系统工作原理

(1)光强测量模块功能

光强测量模块中的传感装置可以采集路灯周围的光强，通过A/D转换模块转换成可用的数字信号，再传输给单片机进行处理分析楼宇自控照明模块，因此从而获得路灯的即时工作状态。 当路灯周围环境发生变化时，系统会控制路灯随周围环境同步变化，实现自动适应。 例如，当周围环境的光照强度较高时，微控制器会适当控制电路，减少输入路灯的电流。 当周围光线强度较弱时，微控制器会适当增加路灯的输入电流，这样路灯就可以长时间保持工作状态。

状态和掉电平衡状态。

(2)实时时钟模块功能

选择时钟模块时，应综合考虑系统性能要求和硬件器件参数。 本文使用的芯片是。 时钟信息主要提供给单片机、通信模块和采集部分，以保证各设备保持准确一致的信号周期。 此外，管理人员还可以根据实际路灯应用环境和时钟周期，在单片机中设计定时功能，完成对路灯开关时间的控制，从而达到减轻健身操作人员工作量的目的。

(3)通讯模块功能

可将现场监控中单片机接收到的信息通过通讯模块传输到远程计算机进行分析存储； 在路灯远程监控中，远程计算机可以通过通讯模块将控制指令传输给单片机，单片机控制不同的模块完成指令。 此外，当出现故障时，工作人员还可以将故障检测设备接入通讯模块，对控制系统进行检测分析，帮助工作人员完成故障的快速修复。 进一步增强了路灯系统的稳定性。

5.城市路灯控制系统工作流程

路灯通电后，系统首先会进行自检，包括各软件模块是否有故障，时间是否同步等，自检通过后，系统正式开始工作。 单片机控制光强监测装置按照预先设定的指令采集路灯周围的环境信息，并发送给单片机。 单片机将接收到的反馈信息上传至远程计算机，实时记录和监控路灯的工作状态。 值得一提的是，单片机根据时钟模块提供的信息设置定时开关机的功能，因此可以控制路灯在白天关闭，从而达到节电的目的电; 在设定的时间后，单片机控制路灯开启，使其在夜间提供照明服务。 在此期间，光强测量模块可以为路灯照明强度提供有效的数据支持，从而达到降低功耗的目的。 当阴雨天气光照强度低于预设阈值时，光照强度测量模块还可以向单片机发出开启路灯的请求，以保证市民的正常生活。不受影响。 此外，远程计算机还可以随时监控各路口路灯的工作状态，并通过数据库的功能记录其实时工作状态，为后续照明保障提供数据信息支持，电力调度和照明系统改造。

6、安科瑞提供路灯智能照明控制系统解决方案

6.1安科瑞智能照明监控系统采用分层分布式结构，即站控层、通信层、间隔层； 如图（1）所示：

图（1）网络拓扑

区间设备层主要是：开关驱动器，这些设备安装在对应一次设备对应的电气柜中，这些设备通过现场KNX总线网络进行通信，实现现场数据采集。

网络通信层主要为：智能照明网关，主要功能是对分散的现场采集设备进行集中控制，同时远程传输至站控层，完成现场层与现场层的数据交互。站控层。

站控管理：配备高性能工控机、显示器、UPS电源、打印机等设备。 监控系统安装在计算机上，对现场设备的运行状态进行集中采集和显示，并以人机交互的形式显示给用户。 以上开关模块均采用KNX总线传输，一般采用4线，接线简单方便，传输距离可达1.2km。

6.2 安科瑞智能照明系统组成

时序控制

通过时钟管理器，可以实现整个系统相关区域照明的定时和自动管理功能，实现公共通道、景观照明、泛光照明、车库照明的定时控制。 如百叶窗升降定时、集中供暖定时调节、节假日定时关闭照明、定时通知等。

场景控制

智能照明控制系统根据各部门需求，设置不同类型的场景模式，组合多种照明灯，达到美化工作环境的效果； 结合人体感应传感器，当人离开时，会议室的所有灯光都会关闭。

实时监控

中控室设置中控主机，所有灯光控制设备通过KNX网关接入监控系统。 运营管理人员可以监控公交车、区域、楼层、建筑物等的照明状态，并根据需要进行控制调整。 系统绘图工具支持矢量图形和多层页面。 图形页面易于缩放和切换。 .

报警处理

系统提供报警处理能力，用户可以通过编程完成不同的任务。 当某种报警条件发生时应该做什么可以由用户决定。

5、事件通知系统提供事件通知功能，支持邮件通知、文本输出、事件驱动打印，可以根据用户预设的条件触发事件通知功能。

6.3 设备选择

七、结论

综上所述，本智能控制系统在城市照明中的应用，可以有效减少人力资源的投入，大大提高电力资源的利用率，同时大大减少人为操作可能带来的不稳定因素，从而提高全镇街道照明系统的智能化和现代化水平。 这对促进节能减排和城市可持续发展具有积极作用。

参考：

[1] 何波． 智能控制系统在城市路灯照明中的应用[J]． 企业技术发展：中期刊，2015,34(11):54-54.

[2] 企业微电网设计与应用手册。 2020.06 版。

[3] 智能照明控制系统。 2020.08版。

[4] 韩宏伟． 对城市路灯智能控制系统的思考。

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将5G边缘计算网关应用于水泵房控制可以实现以下优势：

1. 1. 实时监控：利用5G网络的低延迟和高带宽，实时监控水泵房运行状态，及时响应异常情况，提高水泵房运行效率水泵房。

2. 2. 高效控制：借助边缘计算技术，将算力推向网络边缘，可以实现更高效的数据分析和处理，对泵房进行更精准的控制。

3. 3. 可靠安全：5G边缘计算网关可实现数据实时备份和同步，提高数据可靠性和安全性，保障水泵站稳定运行。

4、绿色节能：通过建立智能控制系统，实现水泵房设备的自动化管理和调节，避免能源浪费和资源流失，实现绿色节能.

5. 总之，将5G边缘计算网关应用到水泵房的控制中，可以提高水泵房的运行效率和安全性，降低管理成本和维护难度，是一种全新的智能控制模式。

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