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[科普中国]-路灯无线控制

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背景

在平时生活中,我们经常看到天还很亮路灯就开了,有时候阴云密布天色昏暗,在高速上开车非常危险,路灯却未能及时打开。这表明我们对路灯的控制还不够快,不够随机应变。所以基于GPRS的路灯无线控制系统的出现显得尤为重要。路灯管理员坐在办公室内就可监控辖区内路灯开关情况,可根据天色及时调整路灯的开关,既提高了人们的出行安全,又节约电能,为保护环境做出贡献。

定义是指利用无线遥测遥控终端设备,取代现场总线,无线控制远端路灯的一种方式。是城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一。

路由协议在有线控制系统中.用单片机控制路灯的开关以及检测路灯的故障是很容易实现的.而对于无线控制来说,为了实现远程对路灯进行控制.却必须解决如何把无线控制信号传送到被控制的路灯模块上这样的问题.换句话说.在路灯的无线控制中.无线控制路由协议的设计是关键问题。一个完善的路由协议能够完美地完成路灯的开关控制、故障检测,路灯控制器掉电报告、丢失报告等任务1。

在无线通讯申,路由协议的设计既要考虑传输的可靠性,也要考虑传输的代价,在用小功率电池供电的设备中,传输的代价特别关注,而在具有持续供电能力的设备中,则主要考虑传输的可靠性。在路灯终端控制器中,其电源直接由市电通过变换而来,其传输代价可以忽略,而把重点放在传输的可靠性上,可以采用双路径传输。

功能路灯无线控制系统应具有的基本功能概述如下:

遥控分控点可以手动或根据预先的设定时间对全夜灯、半夜灯和景观灯进行分别控制,设定的时间可以按天、周、月、年为周期进行设置。根据需要对不同分控点的开关灯时间进行个性化设置和组合,比如按照平时、假日、节日和重大庆典活动的不同要求,灵活调整景观灯的开灯时间和开灯数量。

遥测控制柜进线电压; 各回路三相电流; 功率因数; 变压器表面温度。

遥信各回路开关状态;开关柜掉电信息;门开告警、水浸告警等;网络故障信息;电流、电压超上、下限告警。

遥视根据需要在一些重要地段建设视频系统,在监控中心可直接看到景观灯的整体亮灯效果,对于灯光建设的规划和及时发现灯具损害,保证亮灯效果作用明显。

遥调随着经济建设的快速发展,电能供需矛盾加大,所以新建控制柜大多都安装有节电设备,这些节电设备通过智能接口接入到监控系统中,在监控中心可以实时了解节电设备的运行状况,及时调整节电设备的运行参数。

组成远程测控终端采用符合工业产品标准,能够满足照明监控需要、适用于户外环境或室内长期运行的控制终端,组成最小控制系统,实现数据检测中心对各个节点路灯的控制。单个控制终端由光控电路、时钟电路、检测电路,开关电路和存储器电路(掉电保护电路)组成。具有RS232等标准通信接口与CDMADTU连接,主要完成数据的采集和处理、控制输出和进行数据通信、报警、接收远程命令、开关等等功能。

无线通讯部分无线通讯应用CDMADTU(Data Terminal unit),可以理解为下位CDMA发射终端,在进行通信时,在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验,全称CDMA数据传输单元,在国内目前实际上对CDMADTU具有更加明确的约定:CDMADTU是专门用于将串口数据通过CDMA网络进行传送的无线设备。

数据检测中心监控中心由监控主机,人机接口,相关外设及与无线数据通信网接口等部分组成。对远端监控点采用轮训或并行询问方式,完成进侧,控制,采集等多重任务。监控系统是集路灯,景观灯,饰灯等的监控,数据采集,数据处理与一体,并通过群控或组控实现对不同灯型的监控终端进行控制的系统软件。具有数据存储,数据采集,报警处理,报表打印,图形人机界面,系统安全性控制,自动巡测终端,自动开关灯,终端分组控制,GIS系统接入线路防盗报警及多种时间表等众多功能。

实现路灯无线控制通常是无中心网络,所谓无中心网络,并不是没有中心,而是存在多个中心。设备分为协调器、路由器、终端设备.在一个网络中只能存在一个协调器,协调器负责网络的形成.其他设备的网络地址由协调器统一分配和管理,路由器和终端设备必须提出申请并且申请被允许才能加入网络,协调器是网络的中心,协调器崩溃。网络也就不成为网络。

而在无中心网络中。不存在协调器,每个终端设备都可以视为路由器.每个设备的地位都是平等的。终端设备能自由加入网络,都能负责信息的转发,只要在有效的通讯范围之内,且工作信道相同、数据帧格式符合,设备之间就能进行通讯。每个设备都可以视为中心,都可以作为控制任务的接入点2。