1 引言

城市特別是中小城市目前路燈照明存在的主要問(wèn)題是總體規(guī)劃滯后,，燈光控制方法和管理手段落后，所用電器,、燈具科技含量低,。本文以高亮度LED為路燈核心器件，設(shè)計(jì)路燈監(jiān)控系統(tǒng),，現(xiàn)場(chǎng)由從單片機(jī)采集路燈電流電壓后經(jīng)過(guò)主機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行GPRS數(shù)據(jù)傳輸,，從而達(dá)到“遙控、遙測(cè),、遙訊”的目的,。

2 系統(tǒng)工作原理及硬件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)主要由LED節(jié)能控制中心,、中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)及路燈RTU三大部分組成,。

圖1 總體結(jié)構(gòu)圖

其中路燈監(jiān)控中心包括3131P Modem模塊、路燈監(jiān)控RTU、在線監(jiān)測(cè)終端控制箱,、GPRS型模塊,、單燈檢測(cè)控制器等。

在本監(jiān)控系統(tǒng)中,，控制器單元通過(guò)RS-232與移動(dòng)GPRS無(wú)線終端相連,，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過(guò)特種路由器接入移動(dòng)GPRS，路燈RTU進(jìn)行功率信號(hào)采集,，最終由移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心,，監(jiān)控中心連接UPS電源，采用UPS供電設(shè)計(jì),，使監(jiān)控中心能夠斷電繼續(xù)工作,，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

監(jiān)控中心作為整個(gè)系統(tǒng)的主要核心部分,，不僅要與上位RTU進(jìn)行密切的通信,，還要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、存儲(chǔ),、加工,、傳輸?shù)忍幚恚瑫r(shí)還要給出相應(yīng)的報(bào)警(語(yǔ)音,、聲光)以及要求定位的節(jié)點(diǎn)路燈信息,，并且可以通過(guò)GPRS短消息將故障信息和(或)路燈檢修信息發(fā)送到相關(guān)指定的人員手機(jī)中，以及時(shí)掌握路段信息,。

2.2 LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

LED照明驅(qū)動(dòng)電路主要包括驅(qū)動(dòng)電路和過(guò)溫度保護(hù)電路兩部分,。在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)中主要用到的是MAX5033芯片，該芯片可以提供高達(dá)500mA的輸出電流,。MAX5033D提供1.25~13.2V的可調(diào)電壓,。

過(guò)溫度保護(hù)電路用到的芯片是MBI1801。該芯片內(nèi)部有溫度感應(yīng)器,，可感應(yīng)到芯片的溫度,。可通過(guò)R-EXT管腳自動(dòng)調(diào)整輸出電流,，這樣就可以改變LED上的電流,，從而可以降低LED的溫度，起到過(guò)溫度保護(hù)的作用,?；谝陨线@些優(yōu)點(diǎn)，因此選用了以MAX5033和MBI1801為主的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路,。

設(shè)計(jì)出的LED驅(qū)動(dòng)電路圖如圖2所示,，主要分為三大部分：電源電路,，驅(qū)動(dòng)電路和過(guò)溫度保護(hù)電路。在電源電路中主要由變壓器,，整流橋兩個(gè)模塊組成,；在驅(qū)動(dòng)電路中主要由MAX5033模塊和調(diào)壓模塊構(gòu)成；過(guò)溫度保護(hù)電路主要由MBI1801,，熱感應(yīng)模塊和LED三部分組成,。

圖2 LED驅(qū)動(dòng)電路圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

見(jiàn)圖3，7188XA模塊啟動(dòng)時(shí)有個(gè)和數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系的自動(dòng)運(yùn)行文件,，此文件在7188XA一上電就自動(dòng)運(yùn)行,。

圖3 軟件系統(tǒng)框圖

在本系統(tǒng)中采用了可視化開(kāi)發(fā)工具VisualBasic6.0來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。監(jiān)控中心主界面如圖4所示,。

圖4 LED節(jié)能控制中心軟件界面

針對(duì)路燈計(jì)算機(jī)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境,，該系統(tǒng)的主要功能為：

(1)遙控：各個(gè)節(jié)點(diǎn)和路段的工作參數(shù)，如開(kāi)/關(guān)燈,、照度等,；
     (2)遙測(cè)：手動(dòng)、自動(dòng)采集路燈系統(tǒng)的各監(jiān)控點(diǎn)參數(shù),；
     (3)監(jiān)控：對(duì)路段和路燈等及其周圍進(jìn)行監(jiān)控；
     (4)報(bào)警信息：可提供多種參數(shù)的自動(dòng)報(bào)警查詢：例如高報(bào),，低報(bào),。
     (5)數(shù)據(jù)查詢：可查詢某一節(jié)點(diǎn)和(或)路段任意某分/時(shí)/天/月/年的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)把GPRS,、大功率LED技術(shù)應(yīng)用了在路燈節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)中,，解決了目前中國(guó)路燈控制所不能解決的實(shí)際節(jié)能問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了“三遙”和數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,，實(shí)現(xiàn)了智能亮燈,，在監(jiān)控中心能及時(shí)獲得反饋信息，可以進(jìn)行故障反演,，降低運(yùn)行費(fèi)用,，減少人員開(kāi)支，達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的目的,。

本系統(tǒng)主要控制與節(jié)能技術(shù)不僅可應(yīng)用于路燈管理,，還可適應(yīng)于更多領(lǐng)域，如供熱工程,、軌道交通等等,。給他們提供有益的建議，提高工作效率,。