本文針對路燈資源的浪費情況研究，設計了基于PLC的智能路燈控制系統，系統中應用的技術結合了電力載波與無線通信網絡。由三層架構組成，其中集中控制器的控制是后臺服務器通過核心網實現。所有路燈都是由集中控制器控制。物聯網的終端接入點是路燈節點，從而控制路燈的顯示情況。系統中主要設涉及到了PWM，電力載波以及LED顯示等技術。

關鍵字：智能 路燈控制 PLC

1智能燈控制系統實現原理概述

運用智能路燈控制系統可以實現路燈工作效率的提高，而且還能保證路燈的工作質量，在能源節約方面起到了很大的作用。并且奠定了重要的基礎。智能路燈控制系統的結構圖如圖1所示。

圖1 智能路燈控制系統的結構圖

總結智能路燈控制的優點如下所示。

(1)在電力資源方面得到了很大的節約，而且還能實現路燈的保護。避免了后半夜路燈在高電壓的情況下進行工作，這對于電能資源的節約起到了十分大的作用，如果路燈長時間性處于高電壓的情況下進行工作的話，這會損耗路燈的使用壽命，會讓路燈的使用壽命大大地折扣。

(2)實現遠程管理與管理。通過智能路燈控制系統，可以實現實時控制路燈，并且不分時間不分氣候對路燈實施智能監控與智能管理，將路燈集中起來進行控制，并且給予監視與相關的檢查，從而減少后期人力以及物力的投入，另外一方面使得路燈的故障發生率得到了很大程度的降低。

(3)數據的實現更加地智能化，也充分體現了數據化以及信息化。因為主站與分站通常采用的技術是計算機以及網絡的相關技術，而且智能路燈控制系統的信息化實現比較高，同時，還可以通過收集的手段，將數據量回饋給主站。從某一種程度上而言，對優化智能路燈系統以及維護起到了很大的推動作用。

2 智慧路燈控制系統的硬件體系結構

2.1 節點控制器的硬件設計

路燈燈頭的控制是通過節點控制器實現的，通過節點控制器能夠采集燈光的亮度以及電流電壓值，還可以對開關進行智能地控制等。節點控制器功能的通信是根據電力線以及集中控制器實現的，而且該集中控制器是來自同一個邏輯子網，并且支持集中控制中的相關命令，把集中控制器中會收到采集到的大部分信息。通過節點控制器的功能以及相關的性能需求，運用模塊化的思想從而控制節點。節點控制器組成如圖2所示。

圖2 節點控制器組成

系統中的工作電壓是通過電源部分提供的，LED獲得相應的恒定電壓進行工作，其中的AC/DC確保了交流電的輸入向輸出恒壓的直流之間的過渡轉換，根據DC//DC從而將固定的電壓值輸出來，確保路燈可以正常的工作。電表功能的作用主要有是對路燈的運行狀態進行監測，將路燈總共所用的電量進行統計，此外還統計實時的電流以及電壓值。節點控制器中的電力載波模塊的作用是通過PLC和集中控制器之間建立起通信，將采集到的節點信息進行發送，將發送的控制信息進行接收。路燈的燈光調節是通過PWM輸出的占空比的值改變實現的。

3 智能控制型路燈實現基本功能

3.1 遠程遙控功能

遠程遙控的方式的實現是通過智能控制系統中的多個子模塊實現的，其中的子模塊主要包括了調節路燈的亮度模塊、開關控制以及路燈點亮的時間控制等。通過這些模塊路燈的工作模式能夠實現聲控、音控、以及光控等。按照季度以及經緯度的改變，通過當天的天氣從而進行路燈的控制。而且對路燈的控制可以實現定時操作，通過定時操作決定路燈是全夜燈點亮還是半夜點亮。根據具體的情況進行具體的分析，管理人員通過開關控制終端，終端的控制還可以通過分區以及分組的方式實現。

此外還能夠按照當季節以及天氣發生變化之后該如何實現壓控以及光控，當天氣或者是時段發生變化的時候通過分站集中控制器進行路燈的亮度以及強度進行調節，這就是所謂的光控，如此一來在電能方面取得了節約，同時也確保了路燈的使用壽命，大大地方便了路人以及行車。分站控制中心會接收回饋的信息，路燈的開關以及應該打開多少盞路燈的控制都是通過分站智能控制器實現的。根據不同的情況，選擇合理的遙控模式進行路燈的控制。根據季節的不通過從而將燈點亮與熄滅，具體如表1所示。

表1 不同的季節點亮和熄滅時間表

點亮時刻節流時刻熄滅時刻3.21-6.21(春)19:00 24:00 06:00 6.21-9.21(夏)20:00 24:00 05:00 9.2 1-1 2.2 1(秋)19:00 24:00 06:00 1 2.2 1-3.2 1(春)18:00 24:00 07:00

4 基于控制模式的智能路燈控制系統設計與應用

傳統意義上的智能路燈控制的路燈控制是通過光照以及時間實現的。通過這種控制需要按照氣候的變化以及季節的變化等從而對路燈進行控制，控制中心管理著開關的以及光照的強度。通常情況下根據時間段的不同從而控制燈光的亮度，以及燈光的強度等，在一定的程度上電資源得到了大大地減少，而且更加地經濟與實惠，從而為交通安全做出了貢獻。

在路燈的智能控制系統中運用無線傳感器網絡技術，接著再結合PLC控制器以及無線的通訊技術，從而實現開關的控制和路燈的亮度的調節以及電壓的調節等，在本文設計的智能路燈控制系統中，當路上出現了行人，或者是出現了車輛以后可以實現路燈的自行點亮，并且路燈數量的顯示也是通過智能的方式進行自動控制的額。此外當車輛通過有路燈的地方時候，可以將沒車輛的地方的燈熄滅，從而最終達到電資源的節約。此外還大大地方便了行人，以及車輛的運行，最終確保車輛的安全駕駛。基于控制模式的智能控制系統如圖3所示。

圖3 基于控制模式的智能控制系統

5 智慧路燈控制系統軟件設計

智能路燈控制系統的具體流程總結如下所示：智能路燈的網絡通信模塊一共是由2個部分組成的，分別是核心網以及接入網。每一個路燈的終端節點是加入到接入網中，然后集中控制器中再接收這些信息。智能路燈的控制系統是選擇電力線作為接入網，根據PLC實現控制與通信。其中的核心網的含義是通過GPRS網絡從而連接集中控制器與后臺服務器。通過GPRS網絡從而實現進行命令數據包的傳送，這個傳送的過程主要是通過后臺服務器實現的。集中控制器中的目的地址的查找是通過路由表實現的，通過USB進行集中控制器的接收，其中數據包的解析式通過COrtexM3實現的，通過UART接口向電力線發送封裝好的數據包。對動態子路由表進行查找，將路由表發給到目的地址中對應處的節點，這個過程需要借用PLC通信，接收過程的實現是通過節點確認的。距離最近的路燈上的節點控制器中存儲的是不能夠直接發送的數據包，目的地址的查找是通過循環的方式實現的。路燈節點中存儲的就是數據包。

結語：隨著網絡技術的飛速發展以及自動控制技術的實現，智能路燈控制系統的發展日益成熟。作為無線監控系統中的一種，智能路燈控制是的實現結合了新型的通訊方式，采用計算機相關的網絡技術知識和傳感技術知識等，通過智能路燈控制能夠實現對道路，橋梁以及項目工程進行智能監測，能夠更加深入地了解路燈的工作原理和路燈該如何進行維護處理等。

文章感謝：上海熙枚電子科技有限公司 www.ximei-iot.com

總結

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