摘 要：通過無線傳輸和計算機,對城市路燈實行集中的監測與控制。街區路燈控制裝置即監控終端,與設在路燈管理機構的監控中心,形成兩級分布式計算機控制系統。監控中心與各監控終端主機之間的通信方式采用通用分組無線業務通信技術（GPRS）、監控終端主機與各監控終端從機之間采用電力線載波通信技術實現數據交換。 關鍵詞：監控中心;監控終端;通用分組無線業務GPRS;電力線載波 Abstract: Perform monitoring and control to the city street lamps together by wireless transmission and computer. The street control apparatus is the monitor and control terminal. Together with the monitor and control center in the control agency, they form the two stage distributed computer control system. The communication mode between the monitor and control center and each terminal mainframes is the general packet radio service. And the communication technology of power line carrier is adopted between the monitor and control terminal mainframe and each inferior-frames to realize data exchange. Keywords: monitor and control center, monitor and control terminal, general packet radio service, power line carrier 1 引言 　　路燈照明是城市基礎設施的組成部分，在城市的交通安全、社會治安、人民生活和市容風貌中居于舉足輕重的地位，發揮著不可替代的作用，而且標志著城市實力和成熟的程度。建國以來，伴隨我國城市現代化建設的突飛猛進，城市路燈照明取得了輝煌的成果，成為一項蓬勃發展的公用事業，但是市政開支普遍緊張與增設路燈照明形成了很大的矛盾。在沿海某些開放城市，大批路燈在安裝后迫于財政緊張的壓力，支付不起沉重的照明電費開支，又不得不關掉近一半的燈，結果近年新裝的部分路燈形同擺設，造成變相浪費。 　　如何讓路燈亮起來，讓城市亮起來，亮得更科學，亮得省電省錢?這就要求除了具有高水平的照明設計和品質優良的照明設備以外，還要求有一套安全可靠、靈活多變的控制操作系統，從而根據不同的使用環境、不同的使用功能及不同的照明需求，編制出各種不同的控制方案，通過各種控制方案的有機結合，制造出各種不同的照明效果;另外，在實施了某種控制方案時，還要對每套燈具的運行狀況有一個準確的掌握。只有真正做到以上幾點，才能保證良好照明效果的實現。現代計算機集控技術的發展為我們提供了一種解決以上問題的有效途徑。基于無線通信的城市路燈監控管理系統是現代計算機技術運用于城市市政建設中有效且必然的產物，實現了城市路燈系統的計算機集中監測、控制與管理。 2 系統的組成 　　基于無線通信的城市路燈監控管理系統由一個監控中心、若干個監控終端主機、若干個監控終端從機以及通信設備組成。監控中心是整個路燈監控系統的操作、維護、處理、統計、分析和監管的中心,肩負著與其它管理網絡的互聯任務。監控終端負責路燈的供電和控制。監控中心與監控終端的通信方式采用GPRS公共通信網絡。完成遙測、遙信和遙控。發生報警時通過短信傳呼值班人員及時處理故障。而在各監控終端，每一個數據采集器和監控終端主機（一個變壓器內）的標準串口上都會配置一部GPRS終端，用于和中心進行數據交換。監控終端主機與監控終端從機（一個路段控制箱內）之間用電力線連接，采用電力線載波通信技術實現數據交換，系統的組成框圖如圖1所示。 [align=center] 圖1 基于無線通信的城市路燈監控管理系統組成框圖[/align] 3 系統的工作原理 　　基于無線通信的城市路燈監控管理系統,是通過無線傳輸和計算機,對離散存在的受控對象實行集中的監測與控制。在計算機檢測管理系統中,街區路燈控制裝置即監控終端,與設在路燈管理機構的監控中心,形成兩級分布式計算機控制系統, （上位機設在監控中心室,下位機設在各監控終端） 監控中心上位機兼做管理計算機和工程師操作站,主要完成遙控、遙測、遙信、故障分析、數據檢索、系統維護、電子顯示和報表打印等功能。監控終端下位機為實時在線控制機,不斷檢測線路狀態、參量及查詢監控中心的命令，完成路燈開關控制,電流、電壓、電能及功率因數的檢測,調壓降壓運行等功能。監控中心與各監控終端主機之間的通信方式采用通用分組無線業務通信技術GPRS，監控終端主機與各監控終端從機之間采用電力線載波通信技術實現數據交換。 4 系統的主要功能 　　4.1 監控中心主要功能 　　① 監測內容：監測變壓器相電壓、相電流、工作溫度、濕度,監測線路開關狀態、有功功率、故障報警和用電量。 　　② 控制內容：對整條線路進行統一開關控制（線控）,對單燈進行獨立控制（點控）。 　　③ 遠程控制方式：根據光照度的變化，控制路燈的開關（光控）;根據預定的時間表，控制路燈的開關（時控）;監控中心人工控制路燈的開關,光控、時控及人工干預相結合。 　　④ 管理功能：通過改變系統配置文件完成系統配置;進行網絡設置,對本地工作站或遠程工作站（計算機或便攜電腦） 進行管理。 　　⑤ 報警功能：當監控終端主動報警或調度端遙測發現有告警時，調度端應自動用語音報出故障的有關參數。對于無人值班的情況，應提供電子值班功能，以手機短消息或Email形式及時通知有關人員。 　　⑥ 時間表功能：設置自動定時時間表、臨時時間表、全夜燈時間表、半夜燈時間表等。 　　⑦ 計算功能：根據電壓、電流、有功功率和功率因數的變化，自動進行亮燈率估算。為了保證亮燈率的統計，數據采集精度應優于1%。 　　⑧ 地理信息功能：以地理信息系統（GIS）為開發平臺，實現照明監控和地理信息管理的有機結合。地圖可以縮放、分層顯示，全貌可以顯示全系統地理位置，局部可以顯示某控制點的詳細內容。地理信息是界面的主體，有地理地貌信息、各路段及終端設備的安裝位置，各種設備的參數、運行數據的數據庫。 　　⑨ 數據統計與報表：統計系統與運行過程中的各類信息，形成報表，便于針對具體目的的分析研究。 　　⑩ WEB信息發布與遠程實時查詢：采用Internet技術，將本系統的各種數據通過WWW網發布，使用戶通過MIS網或撥號網絡，從WEB瀏覽器上查看各路段照明系統的運行狀態。 　　⑪ 電話語音訪問：通過電話撥號的加密查詢方式，用戶可以通過一部雙音頻話機（包括手機），訪問當前路段監控系統的最新情況和故障情況。 　　⑫ 安全管理功能：為了操作安全，系統分級權限管理。所有重要操作均需要嚴格的人員密碼及權限驗證，防止非法操作，并有詳細的日志記錄以備事后追溯。 　　4.2 監控終端主要功能：監控終端采用優化的自動校準、自動跟蹤、交流采樣技術，可以實現免調節、免維護、免校準，保證長期穩定性。 　　① 開關燈控制功能。 　　② 路燈運行數據采集功能。監控終端主要檢測電流、電壓、功率、功率因數、用電量、接觸器狀態等數據。數據采集分為模擬量采集、數字量采集、開關量采集，根據采集的數據和系統設置可以判斷出路燈的運行狀況和故障情況。 　　③ 通話功能，監控終端數傳電臺可以插入麥克,與控制中心或路燈維修車通話聯絡,通過此方式路燈維修人員可以隨時隨地互相聯絡,很大的方便了工作。， 　　④ 遠方復位功能，監控終端因意外情況出現異常時,可以接受控制中心的遠方復位命令，監控終端程序初始化，重新運行,提高了系統的可靠性。 　　⑤ 無線數據通信功能，監控終端能通過無線數據通信網,定時或隨機地向控制中心返回電壓、電流、用電量等路燈運行狀況數據,另外每個監控終端都可以作為通信中繼站,以接力方式將較遠或處于高樓樓群通信可能不暢的監控終端數據傳送到主站,從而實現了不架設專門的通信中繼站也能保證通信的暢通無阻。 　　⑥ 故障自動上報功能，當檢測到停電、白天亮燈、夜晚滅燈、電纜被盜等嚴重故障時，自動向控制中心發出警報,從而保證故障響應的實時性。 　　⑦ 輸出狀態顯示，監控終端各輸出繼電器的位置狀態、各遙測信號輸入狀態均有燈光指示。 　　⑧ 顯示和按鍵功能，可以在現場顯示設備運行狀態參數，現場置入監控終端運行參數。 　　監控終端需要三遙的參量清單如下： 5 結束語 　　基于無線通信的城市路燈監控管理系統，是現代計算機集控技術和無線傳輸技術發展的必然結果，是城市路燈管理系統發展的必然方向。該系統涉及計算機技術、通信技術、自動控制技術等多個領域的最新科研與技術研究成果，是城市現代化程度的重要標志。它的采用和推廣不僅能提高路燈管理水平和服務質量,而且在節約能源、保護環境、保證公共安全等方面也將產生較大的經濟效益和社會效益。 　　本文作者創新點：利用通用分組無線業務通信技術GPRS和電力線載波通信技術，借助計算機,對離散存在的路燈,實行集中的監測、控制與管理。系統可擴充性高，資源共享性能強，經濟效益和社會效益好。 6 參考文獻 　　[1] 深圳市格潤特電子有限公司,城市燈光夜景及道路路燈集中監控系統建議書.2001,11 　　[2] 郭鵬,孫瑋.基于手機短消息（SMS）的遠程無線監控系統的研制.計算機測量與控制.2002，（8）:506～507 　　[3] 鄧小華,劉光明.基于電力線載波與GPRS通訊的公共路燈控制系統. 南昌水專學報. 　　2004，（3）:53～56 　　[4] 張玉生，何紅太.基于GPRS無線技術的架空電力線路監測系統，微計算機信息.2005, （5） :131～132