談智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略

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摘要：近些年我國(guó)不斷加大力度建設(shè)智慧城市，在發(fā)展智慧照明的過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略。當(dāng)前路燈信息采集系統(tǒng)和照明控制系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)動(dòng)性，需要有效落實(shí)智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，充分發(fā)揮出照明集中控制器的作用，提高照明設(shè)備的管理效率，促進(jìn)智慧城市可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智慧城市；智慧照明；聯(lián)動(dòng)控制；控制策略

網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)積極建設(shè)智慧城市，在建設(shè)智慧城市的過(guò)程中，智慧照明系統(tǒng)是重要的一部分。普通路燈只能發(fā)揮出照明作用，而智慧照明可以采集環(huán)境信息，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)照明控制作用。在城市道路建設(shè)中，路燈是重要的設(shè)備，利用街道照明自主控制系統(tǒng)，每個(gè)路燈是燈節(jié)點(diǎn)，從而形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)路燈網(wǎng)絡(luò)通訊的高效性。本文分析了智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，建立智慧照明聯(lián)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，完善路燈控制網(wǎng)絡(luò)，使照明管理效率進(jìn)一步提高。

一、概述照明集中控制器

照明集中控制器可以采集路燈環(huán)境信息，同時(shí)可以檢測(cè)車輛信息，優(yōu)化路燈控制效果。照明集中控制器主要包括信息采集和照明控制兩部分內(nèi)容。信息采集部分主要包括環(huán)境傳感器和車輛傳感器。利用環(huán)境傳感器采集路燈周圍的環(huán)境指標(biāo)信息；利用車輛傳感器可以檢測(cè)車輛的車流量和車速等信息。

二、智慧照明的聯(lián)動(dòng)控制的特性

智慧照明控制系統(tǒng)整合科學(xué)技術(shù)和公共照明控制系統(tǒng)，可以全面監(jiān)管系統(tǒng)中各類供電設(shè)施，保障電路運(yùn)行水平和可控性，改善照明系統(tǒng)電路不平衡問(wèn)題，使照明控制系統(tǒng)的運(yùn)行功率不斷提高，同時(shí)可以降低照明設(shè)備和線路運(yùn)行溫度，優(yōu)化照明設(shè)備供電性能。智慧照明控制系統(tǒng)具有可控性特征，可以高效地調(diào)光和開(kāi)關(guān)，此外還具有顯著的場(chǎng)景控制能力，提前預(yù)設(shè)工作場(chǎng)景，同時(shí)可以靈活切換場(chǎng)景。智慧照明控制系統(tǒng)還具有自動(dòng)化控制能力，可以將不同類型的傳感器接入到系統(tǒng)內(nèi)部，利用傳感器自動(dòng)化控制燈光。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，根據(jù)預(yù)設(shè)場(chǎng)景，在特殊場(chǎng)合可以結(jié)合人流量和車流量等自動(dòng)調(diào)整亮度。智慧照明控制系統(tǒng)可以和城市系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)交流，利用先進(jìn)的控制技術(shù)，高效控制整體控制系統(tǒng)，優(yōu)化智慧照明控制效果，為居民夜晚出行提供更大的便利。

三、傳統(tǒng)城市照明控制系統(tǒng)管理問(wèn)題

（一）照明設(shè)施選擇不合理傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)中，沒(méi)有合理的選擇照明設(shè)備，主要是利用工業(yè)控制模塊，因此照明控制系統(tǒng)中存在很多問(wèn)題，影響到各種照明設(shè)備的穩(wěn)定性，不利于發(fā)揮出設(shè)備的功能，同時(shí)也增加了后期運(yùn)維工作的難度。因?yàn)檎彰髟O(shè)備選擇的不合理，導(dǎo)致電氣設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，同時(shí)也影響到相關(guān)控制回路的合理性，從而降低了回路控制效果。在實(shí)際工作中，一些工作人員的專業(yè)水平有待提高，沒(méi)有根據(jù)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案連接線路，影響到系統(tǒng)線路串聯(lián)和并聯(lián)的有序性，導(dǎo)致照明系統(tǒng)運(yùn)行工作受到影響。

（二）不符合城市發(fā)展需求城市傳統(tǒng)照明系統(tǒng)利用強(qiáng)電回路開(kāi)關(guān)控制各項(xiàng)工作命令，在控制工作中利用單個(gè)區(qū)域自動(dòng)化方式，因?yàn)槌鞘姓彰骺刂葡到y(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)一體化和智能化，繼續(xù)利用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)無(wú)法滿足城市發(fā)展需求，例如照明控制系統(tǒng)缺乏安全性，不利于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理目標(biāo)。因此需要落實(shí)智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，改善傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的不足之處，實(shí)現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

四、智慧照明的聯(lián)動(dòng)控制策略

（一）設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)智慧照明聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)程中，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)加強(qiáng)管理智慧照明。智慧照明控制系統(tǒng)中包括傳感器和中央控制器以及通信模塊等，設(shè)計(jì)人員需要完善大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，劃分為感知層和傳輸層以及應(yīng)用層。感知層中具有較多的傳感器，負(fù)責(zé)收集照明線路的信息數(shù)據(jù)，最終在智能感知層集成所有的信息，利用數(shù)據(jù)處理中心定位分析，確定科學(xué)的照明方案，優(yōu)化智慧照明聯(lián)動(dòng)控制效果，為城市居民提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

（二）實(shí)施策略每個(gè)集中控制器可以獲取獨(dú)立的環(huán)境信息，但是無(wú)法保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，因此在照明控制過(guò)程中，單燈控制模式具有較大的局限性，需要利用聯(lián)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用不同的集中控制器，使照明控制的準(zhǔn)確率提高，根據(jù)區(qū)域劃分聯(lián)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，劃分整個(gè)路燈網(wǎng)絡(luò)為不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中具有不同的照明集中控制器，集中控制器包括集中控制器頭和控制器成員，在各區(qū)域通信過(guò)程中，主要是在控制器頭之間完成通信。集中控制器成員向控制器頭中轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境信息和車輛信息，控制器頭可以計(jì)算所有信息的平均值，因此確定環(huán)境參數(shù)值，避免環(huán)境指標(biāo)參數(shù)發(fā)生錯(cuò)誤，使環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確性因此提高，落實(shí)聯(lián)動(dòng)控制策略，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域之間的聯(lián)動(dòng)性。在整個(gè)聯(lián)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)行車方向確定區(qū)域聯(lián)動(dòng)控制方向，可以行車方向，劃分車輛首先經(jīng)過(guò)的區(qū)域?yàn)閰^(qū)域1，車輛其次經(jīng)過(guò)的區(qū)域?yàn)閰^(qū)域2。車輛經(jīng)過(guò)區(qū)域1，該區(qū)域的控制器可以識(shí)別車流量和車速，此外該區(qū)域控制器頭獲取相關(guān)信息之后，可以準(zhǔn)確計(jì)算車流量和車速信息的平均值，同時(shí)向區(qū)域2的控制器頭發(fā)送計(jì)算出來(lái)的平均值。區(qū)域2控制器頭接收到區(qū)域1傳遞的信息，因?yàn)椴煌瑓^(qū)域的道路距離是固定的，利用該區(qū)域控制器頭結(jié)合道路固定距離和平均車速信息，因此準(zhǔn)確推算出車輛達(dá)到區(qū)域2的具體時(shí)間。車輛到達(dá)時(shí)間實(shí)現(xiàn)90%的時(shí)候，區(qū)域2控制器頭向控制器成員發(fā)出工作指令，路燈控制亮度作為控制指令。根據(jù)區(qū)域1識(shí)別的車流量信息控制路燈控制亮度，如果具有較多的車流量，將會(huì)提高路燈亮度，如果車流量比較低，將會(huì)降低路燈亮度，因此區(qū)域2控制器成員收到控制指令之后，可以立即控制路燈亮度。

五、仿真分析

在仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，在仿真模型中輸入24小時(shí)測(cè)繪流量和照度信息的仿真數(shù)據(jù)，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，有效測(cè)試路燈照度和測(cè)繪流量的關(guān)系，合理調(diào)節(jié)路燈照明亮度，時(shí)間間隔時(shí)間為一小時(shí)，合理選擇車流量和照度測(cè)試點(diǎn)。因?yàn)榘滋煺斩缺容^高，雖然存在車流量高峰，但是照明亮度等級(jí)較低，通常是為0,。夜晚照度較低，22~24時(shí)是車流量集中區(qū)域，這一階段亮度調(diào)節(jié)等級(jí)最高。凌晨到早晨6時(shí)，雖然整體亮度比較低，但是這一階段車流量比較低，因此可以調(diào)節(jié)路燈亮度為較低的等級(jí)。通過(guò)這一仿真實(shí)驗(yàn)，可以將車流量照度和路燈光照明調(diào)節(jié)的關(guān)系反映出來(lái)，同時(shí)可以保障智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略的效果。通過(guò)仿真分析，確定利用智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，使照明管理效率進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)照明能耗節(jié)約的目的。

六、結(jié)束語(yǔ)

本文主要分析了智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，分析智慧照明控制的不足，明確智慧照明控制和環(huán)境信息缺乏聯(lián)動(dòng)性的原因，提出智慧照明聯(lián)動(dòng)控制策略，構(gòu)建聯(lián)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備之間的通信和聯(lián)動(dòng)，提高照明設(shè)備的聯(lián)動(dòng)性。根據(jù)聯(lián)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)流量變化集中調(diào)控路燈照明亮度，結(jié)合聯(lián)動(dòng)控制策略和車流量，高效管控照明設(shè)備，降低設(shè)備被動(dòng)照明能耗，避免浪費(fèi)社會(huì)資源，同時(shí)可以減少人工維護(hù)工作的成本。

作者：侯永剛 單位：敦化市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站