李亮 楊小高 鐘錦波 洪鵬 陳媛鈺

摘? 要：現如今，城市道路的傳統路燈大多功能單一、色溫恒定，能源應用不充分。為此，該文提出一種多桿合一的智能化路燈設計方案，并探索其應用前景。設計的路燈利用傳感技術智能化調節(jié)色溫，并基于物聯網無線通信技術實現區(qū)域內路燈的相互通信及與遠程監(jiān)控中心交互式通信，使城市路燈資源得到充分利用。智能化路燈的建設也為智慧城市的建設提供參考。

關鍵詞：照明路燈? ?多桿合一? ?傳感技術? ?物聯網通信

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）07（b）-0016-03

Intelligent Design and Application of Street Lamp

LI Liang? ?YANG Xiaogao? ?ZHONG Jinbo? ?HONG Peng? ?CHEN Yuanyu

（College of Mechanical Engineering， Hunan University of Arts and Science， Changde， Hunan Province， 415000? China）

Abstract： Nowadays， most of the traditional street lamps on urban roads have single function， constant color temperature and insufficient energy application. Therefore， this paper puts forward a multi pole intelligent street lamp design scheme， and explores its application prospect. The designed street lamp intelligently adjusts the color temperature by using the sensing technology， and realizes the mutual communication of street lamps in the area and the interactive communication with the remote monitoring center based on the wireless communication technology of the Internet of things， so as to make full use of the urban street lamp resources. The construction of intelligent street lamps also provides a reference for the construction of smart cities.

Key Words： Street lamp; Multi-pole integration; Sensing technology; Internet of things communication

智能化路燈是在傳統路燈桿件基礎上裝配各種環(huán)境監(jiān)測設備，根據實時反饋的環(huán)境狀況自動調節(jié)色溫，基于ZigBee、NB-IoT等網絡通信技術，運用統一的B/S或手機App的監(jiān)控軟件平臺，通過電腦或手機終端，就可以實時了解路燈的工作狀態(tài)、當地環(huán)境質量，實時對路燈遠程控制，從而實現路燈的節(jié)能與網絡化[1]。該文基于現有智能化路燈的技術現狀，展開了新型的智能化路燈設計的研究，可實現多桿合一的應用，為智慧化城市建設提供參考。

1? 智能化路燈通訊網絡的搭建

該產品采用基于單燈節(jié)點控制技術的遠程控制管理系統，其中單燈節(jié)點控制器具備互聯網通信的功能。當帶有這種控制器的路燈被自由分布到某一片區(qū)域，將自動組建成一種由一點發(fā)散、互相關聯局域網絡系統。配置其中任意一盞智能路燈充當協調控制器，負責智能無線網絡的日常功能建立、維持和管理[2]。其他路燈根據實際路況配置為終端連接設備，通過信道掃描方式加入由協調控制器建立的無線網絡。

路燈與遠程監(jiān)控中心之間通過GPRS網絡和互聯網通信。協調控制器接入GPRS1，充當遠程路燈監(jiān)控中心的PC機接入互聯網，通過串口接入GPRS2。這樣的配置方式具有移動性，當監(jiān)控中心由于特殊情況需要轉移時，其IP號通過GPRS2發(fā)送前文所述GPRS1告知協調控制器。初步建立連接關系時，由遠程監(jiān)控控制中心建立一個網絡Socket，并通過GPRS2將當前的IP號以SMS發(fā)送給GPRS1，協調控制器據此通過GPRS網絡和Internet連接到監(jiān)控控制中心主機[3]。之后由協調控制器與監(jiān)控中心管理軟件協調工作，對所有智能路燈進行監(jiān)控。

2? 智能化路燈系統設計

基于環(huán)境反饋的自動調節(jié)色溫智能化設計，有以下3個方面。

2.1 溫智能化調控單元設計

該產品通過環(huán)境數據采集單元采集的數據自動對路燈色溫進行調節(jié)，可實現LED色溫由2 800 K的暖黃色到5 500 K的冷白色轉換，并采用單燈管無極調光技術來實現該自動轉換，搭建的色溫調節(jié)電路采用PWM開關調光的方式，不同占空比的PWM信號對應不同色溫，故只要調節(jié)占空比就能實現不同色溫轉換。