無線遠程照明監控系統
一、引言
道路照明是城市公共設施的重要組成部分，目前國內的道路照明系統大部分沒有采用網絡化監控管理，只能以區域為單位對照明設備進行簡單的開關燈控制，這樣的控制方法不能實時的獲得每盞路燈的狀況，也無法根據具體情況調整路燈亮度，不能有效的節省電能。
國內多數城市路燈的開、關控制仍由每臺變壓器(配電箱)分散控制，很少有對路燈進行單燈控制和監控，這樣的控制方式缺乏靈活多變的操作系統。因此存在著以下4個的問題：
(1)系統復雜，難以統一管理。
(2)路燈覆蓋面廣，維護困難，維護力量嚴重不足，疲于應付。路燈損壞情況不能及時掌握以及反饋，給快速維護帶來困維，同時給道路上行駛的人們帶來不便。
(3)開關控制效率低，用電浪費現象嚴重。目前大部分城市燈光采用的是人工管理模式：一是使用人工開關燈控制，由工作人員在需要的地段和需要的時間，人工開關燈；二是使用機械鐘控開關燈控制方式，如果需要調整開關燈時間，則必須人工到各現場調整每一個機械時鐘控制器，工作難度大，造成開關燈時間不能及時變更，難以做到合理開關燈，用電浪費嚴重。
(4)存在**隱患，無法快速掌握路燈運行狀態，無**保障，統計困難。
道路照明路燈系統龐大復雜，對各種漏電、觸電、短路、跳閘，電纜和燈具被盜、破壞等現象不能及時發現，存在較大**隱患。也無法對整個系統每盞燈的電壓、電流、功率等數據進行每天統計，不能及時快速地掌握燈光系統的運行狀態。用阿爾泰的ZigBee模塊加GPRS模塊可輕松組建路燈照明控制系統，大大簡化工作難度，實現路燈狀況監測及控制的智能化。
二、系統分析
2.1 系統組成
系統主要由三部分組成，包括：路燈控制終端、無線傳輸設備、數據管理中心。
路燈采集控制終端由**終端路燈控制監控柜和二級終端組成，監控柜包括工控機、電能測量單片機、多路控制板、監控板；二級終端安裝在每盞燈里，包括電力載波模塊（EPCW）和輸入輸出接口板；路燈控制終端可實時監控每盞路燈的亮滅情況、電能負荷狀態、燈桿損壞報警，漏電報警等功能。ZigBee中心節點則采用阿爾泰的ZigBee+GPRS模塊，中心節點收到的數據可以通過串口直接是輸出到服務器上（前端與服務器的距離較近）；還可有通過GPRS把其收到的數據發送的遠端的服務器上，GPRS部分采用國際標準TCP/IP通信協議，且兩種方式都是實現數據透明傳輸功能。省去了每個終端的GPRS模塊，只需要中心節點一個，節約了成本。數據管理中心主要實現的功能包括：1）主站計算機按設定好的經緯時間曲線自動控制全市路燈的開/關狀態，也可在主站手動控制任意的**終端和二級終端的開/關狀態。2）自動巡測或隨機檢測各個終端亮燈率、電壓、電流、功率因數、有功和頻率等工作參數，在自動運行時只要終端有變化，它便立即將變化數據向主站傳輸，無須主站巡檢。3）對各個終端開/關狀態、故障和報警等信息的獲取，保證系統有效正常地運行。
2.2 系統拓撲圖及功能分析
上圖為路燈照明的拓撲圖，其功能描述如下：
1、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）
2、根據光照變化，控制路燈的開關（光控），根據預定時間表，控制路燈開關（時空）；監控中心人工控制路燈開關。
3、當監控終端發現有告警時，系統自動報出故障的有關參數。
4、當監控終端出現異常時，可以接受控制中心的遠方復位，初始化監控終端，重新運行，提高系統可靠性。
5、當檢測到停電、白天亮燈、夜晚滅燈、電纜被盜等故障時，自動向控制中心發出警報，從而保證故障響應的實時性。