为了对路灯进行有效的管理和监控,节约电能,降低管理成本,减轻工作人员的劳动强度,世界各国都在不断地进行研究,利用各种先进技术手段对路灯进行监控。从纯技术角度来说,路灯监控系统是监控和数据检测(SCADA)系统中的一种。SCADA系统广泛应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。各个应用领域对SCADA的要求都不同,因而各个应用领域的SCADA系统的发展和规模也不同。一般来说,路灯监控系统是一个中等规模的系统,覆盖一个城市。5490
国内的路灯监控系统从20世纪80年代末至今,已走过了近二十年,但总体来说,仍处于发展阶段。从数据传输方面看,共经历了四个阶段[2,3]:
(1.) 20世纪80年代末采用220V强电有线的控制方式;
(2.) 20世纪90年代初期到中期利用电力线、电话线载波的控制方式;
这两个阶段都是线路控制型,即在照明系统中架设电源线缆和控制线缆,由照明控制中心集中控制。这种控制优点是控制准确,动作可靠,能应用计算机技术进行多层次、多任务控制,缺点是设备投资大、故障易发点多、文护困难,一般适用于楼宇照明控制。
(3.) 20世纪90年代中期到末期采用230MHZ专用频道进行无线数传控制方式;这种控制方式利用常规无线电台的收发信道作为载体,采取双音多频(DTMF)作为控制信令,达到控制照明灯开关的目的[4]。常规无线电台控制系统的优点是技术成熟、布点灵活、安装方便、功能扩充性好,可实现双向通信;缺点是易受干扰、控制组合较少、主控电台的射频发射功率被限制在10W以下,受控区域小、容易造成人为误动作和恶意操作,且设备投资大,性价比低。
(4.) 21世纪初期至今采用中国移动、中国联通的短消息SMS和GPRS/CDMA无线公网进行数据传输的方式和230MHZ数传控制方式。这种方式利用无线电通道实现数据收发达到控制路灯开关的目的。优点是布点灵活、安装方便、控制组合多、可实现计算机控制,系统安全性高;缺点是短期投资太大、性价比低。而风光互补路灯由于其系统的特殊性,又增加了一种特有的控制方式---自控型。这种方式主要通过路灯控制器来实现。自控型又分定时器控制和光控器控制两种。自控型照明控制器的优点是设备投资少、安装及文修简单灵活,但时间控制存在对环境照度的变化适应能力差,而光敏控制则易受粉尘、雨雪污染使灵敏度降低,且功能单一,开关动作不统一,控制不灵活,随时需要人为干预。
随着计算机技术和无线通信技术的发展和普及,开发的成本逐渐降低,在实际应用中无线数据控制系统受到普遍的欢迎,得到更好的推广。计算机技术,网络技术以及移动通信技术的迅猛发展,对路灯监控系统的发展提出了更高的要求。
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