1.主控系统
主控系统主要作用是检查城市照明路灯运行性能与质量，监督检测整个照明系统的运行效果。在对城市路灯照明系统进行设计时，需要向主控系统接入多项设备，常见有打印机、计算机以及投影仪等，各项设备相互配合，实现对各路段路灯照明系统的监督检测，随时掌握整个系统的运行状态。对于主控系统来说，最主要的部分为计算机，并且一般要安装两台，一台用于智能控制，另一台则作为后备资源待机，确保在电隔离方式下各项运行信息可以在计算机中稳定传输，实现两台计算机之间的稳定流通。另外，主控系统具有主动操作能力，以城市路灯照明实际需求为依据来自动运行，在实现对路灯照明系统的监督监测同时，确保系统的有效运行。数据传输系统主要包括有线与无线两种，其中有线传输即利用网络化与智能化手段来达到数据传输的效果，例如常用的RS-485总线网等；而无线传输即利用专业相关设备来进行数据信息的传输，如常见的无线电台等。数据传输系统主要就是完成城市路灯照明系统运行过程中所产生各类信息的传输，而在进行城市路灯照明智能控制系统的设计时，即利用无线电台的方式来实现各个模块数据的传输。
2.城市路灯照明智能化控制系统设计分析
2.1硬件系统设计
2.1.1节点控制器常见节点控制器分为协调器与路由器两种，其中协调器主要通过GPRS通信技术向上与上位机进行远程通信，并利用ZigBee技术向下与路由器节点完成各项数据信息的传输。协调器程序主要功能包括系统初始化、终端节点中策、串口命令接受与执行以及协议栈事件处理等。协调器硬件结构主要包括节点控制器模块、GPRS通信模块、程序烧写串口模块以及电源模块等。而路由器主要作用是对传感器与路灯采集信息的收集，并将各项数据信息传递给协调器。因此在选择路由器构件时，要求其不但要具有JN5139模块、程序烧写串口模块、电源模块外，还需要包括传感器模块、路灯亮度控制模块等。2.1.2GPRS模块在对路灯照明智能化系统进行设计时，协调器与上位机采用GPRS通信技术来实现远程通信，可以选择用CinterionMC52i模块，其中MC52i无线通信模块体积比较小，并且其通信模式可以支持GSM/GPRS两种频段，在集成上更具优势[2]。2.1.3传感器模块可以分为照度传感器与运动传感器两部分，其中路面照度信息的采集用传感器可以选择TSL2550，为一种数字信号输出双线式光传感器，具有一个SMBus串行接口。其在一个CMOS集成电路上结合了两个二极管与一个压缩数模转换器，提供一个能够检测到在一个有效12位动态范围内的光照度，与人类眼睛对光照度捕捉类似。选择此种传感器可以将采集到的光照度转化为数字信号，并且可以扩展A/D转换，适应于宽动态范围，与其他传感器相比其运行所需能耗低，电源可以调整为休眠模式。在进行设计时，利用SMBus系统总线接口与主控制器连接，另外一个12位比较型数模转换器主要对两个通道采集到的信息进行模数转换以及相减处理。对于运行传感器种类比较多，应用比较广泛的为感应线圈检测传感器，可以比较精确的完成对车辆的检测，但同时也存在可靠性差缺点。另外，还有微波检测器与声学检测器等，其中微波检测器更适应于比较恶劣的环境，并且可以完成对静止车辆的检测；而声学检测器则主要是完成对特定车辆的检测，并需要对接收到的信号进行去噪处理，运算上具有一定难度，在设计时应根据实际需求来选择相应的检测器种类。2.1.4电源模块电路设计对于城市路灯照明系统来说规模较大，相应的开发板上集成模块数量多，需要做好对开发板供电供电体积的控制。以LS03系列绿色模块电池为例，为一种AC/DC即交直流两用电池，电池模板中带有过电流与过高温保护电路，其电池模块内部原理图如图1。模块C1为输入滤波电容，C2为输出滤波电容，C3为滤除高频噪声电容，如果电池模块选择用交流电充电，除将C1外接外，还需要将输出端C2与C3外接[3]。
2．2软件系统设计
对于城市路灯照明智能控制系统的设计，启动主系统后，系统首先会对所有模块与各项参数进行初始化处理，处理后系统会对网络中所有传感器进行组网，并启动无线传感器网络，利用协议栈对对应事件进行处理。事件处理完成后要对灯具节点与照度传感器以及运行传感器节点进行绑定与解绑，完成所有准备工作后，路由节点传感器模块对路面亮度信息与情况信息进行采集，经过处理后通过ZigBee通信技术上传到协调器节点，在利用GPRS通信技术将信息上传到上位机，上位机将会对上传的各项数据信息进行处理并回复，确保灯具可以按照上位机传递的命令动作，实现正常的照明。在整个系统运行过程中，最终要求灯具可以完成上位机最后命令，当灯具正常照明后上位机会显示灯具实时运行状态，并将控制指令传递到协调器节点，在利用ZigBee无线网络将信息传递到相应的路由节点。对于未正常运行的灯具，故障监控系统就会启动并向上位机发送报警讯号，由技术人员进行检查维修，恢复路灯的正常照明。
3.结束语
在对城市路灯照明智能系统进行设计时，需要结合实际情况，做好各组成系统的研究，选择合适的硬件构件，确保整个系统均可以正常运行。智能化系统设计完成后，必须要能够对灯具照明状态进行实时监控，及时发现故障问题并报警，确保可以在第一领导艺术论文时间解决故障，提高照明系统运行的稳定性与可靠性。
作者：朱洪峰 单位：浙江滨和建设有限公司
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