城市路灯监控器系统的设计
重庆路灯监控中心综合管理系统的设计
１ 、操作系统
选择合 理 的操 作系统 需要慎 重考 虑多方面 的 因 素，经过对系统需求进行深入 分析，该系统选择微软
综合 以上考虑， 系统拟采用的计 算机硬件配置如
下：
ＣＰＵ： ｎ ｉ ｍ １ ９ ０ ｚ Ｐｅ ｔｕ １ ０Ｍ Ｉ
ＲＡ Ｍ ： ５ Ｍ Ｂ ２６
公司的 Ｗｉｄ ｗｓ ｎ ｏ 系列操作系统作为系统开发的 目标 平 台。这 是 因为 由于 现阶段 已都使用 ｗ Ｉ ＮＤＯＷ Ｓ
一
使用 了一些函数的调用来解决具体 问题， 当接受数据 的时候也考虑用户出错 的提示。
点 内容 。只有选择新增信息时，输入 界面会 自动出
现， 同时考虑在使用者输入时尽量减少输入 的字段劳 动和 出错 ，本界面上设计 了一 些可供选用 的选择 控
件 。比如 Ｃ ＭＢ Ｘ、Ｏ Ｔ Ｏ Ｏ Ｏ Ｐ Ｉ Ｎ等。在这个模块 中还
是接班人 、交班人 、清洁情况 、交接 内容的清 楚与否。规定时间参数等内容的输入 、显示查询界面
Ｃ Ｒ或 Ｃ － Ｄ－ Ｄ ＲＷ 、 磁带备份 机等都 是可供选择的备 份 载体 。
关键词
系统开发的阶段分析 为 了实 现重庆 市路灯 监控 中心管理 系统 总体 目 标，需要完成 的主要有需求分析 、 系统总体设计与详
一
细设计 、 系统开发等工作 。 按照软件工程设计对象 的 性质分成若干个不同的阶段 ， 分步实施， 合集成 ， 综 其 实施过程如下表所 示。
应用 中， 其基础仍是 关系数据库 。 系统采用 ＡＣ Ｅ Ｓ Ｃ Ｓ 产品作为管理 系统 的数据库， 它是一个 面向多种编程 语 言环境 的数据库 ，它改 变 了信息 管理和访 问的方 式。将新的特性 融入 到了系统 的中， 而成为一个开 从 放 的信息管理 的数据库 。 支持 日后的软件升级和模块 修 改，和不 断增 长的用户需求 。 本系统在 网络环境 以内部 １０ 以太网为主，可 ０Ｍ 以用联接 的方式来实现数据查询共享。 三 ，系统硬件需求分析 为了满足系统功能需求及所需操作系统和应用平 台正常运行，系统所需的硬件功能需求主要包括 ： 首先 ，需要一个能够平稳运行该系统 的桌面平 台。由于该系统具有较大的数据保存和查询要 求，因 此 ，对其运行 的计算机硬件环境具有 比较高的要求。 由于计算机的处理速度越来越快 ， 现有 的中高档主流 商用计算机均可以满 足运行本系统 的需要 。 结合本 系 统的实 际情况，将考虑利用质量较好 的显示适配器 ， 较大容 量的内存和硬盘 的存储设备 。 其次， 需要采用专 门的措施来保证系统数据库 的 安全性 和完整性 。这是一 个非常重要 的环节，在系统 的设计 和开 发过程 中必须给予充分 的重视 。 硬件配置 上， 需要选择必要 的备份设备 以满足数据备份操作 的 要求， 以便于在紧急场合使被破坏的数据得 到完全恢 复， 从而最大限度的降低 因各种意外原因产生 的数据 丢失。例如，基于 Ｎ Ｔ技术 的磁盘热镜像；可写入的
路灯监控中心设计
科 技论 坛 ｊ （ 尔滨 市路 灯 管理 处 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ １ ） ５０ ６
摘 要 ： 据 路 灯 控 制 系统 的 总体 方 案 要 求 ， 根 结合 监 控 中心 功 能及 特 点 设 计 。
关键词 ：Ｃ组成 ； ｓ 中心方案； 中心功 能
１ 立题 的 目的和 意义 的无线数据通讯网络 、 计算机信息管理及智能路灯 遥控 、 遥信系 近年来， 我国的路灯建设取得了 速的发展， 控制设备等组成的分布式无线遥测 、 遥 对改善投资环境， 促进经济快速发展 ， 方便群众牛 统 。 可以对 全市 范围 内的路灯进 行遥控 开关 灯 、 活 化城市起了很大作用。由于路灯线路分布面 讯设备状态、 遥测电流、 电 、 用电功率。根据对所 太广， 虽然路灯管理部门每天都要派车进行巡回检 测数据的分析来判断城市路灯运行有无故障及亮 定时存储和打印各有关数据。 查， 还是经常不能及时发现故障而出现白天亮灯及 灯率的估算和计算， ｘ 系统数据通讯超时 、 ｌ ｆ 状态出错、 灯具故障等进行 晚匕 灭灯等故障。 随着社会文明的不断发展，路灯照明作为休 报警 处理 。（ 见图 １ ） ４ 路灯 监控 中心方案 现城市面貌的功能 １显突出。一方面， ３ 社会对亮灯 根据 我 市路 灯 监控 系 统 总体 方 案 的要求 ， 设 率及维护及时性要求不断增强 ， 另一方面， 路灯控 Ｎ个 制范围 日益扩大， 管理难度越来越大 ， 成本越米越 个监 控中心 ， 分控 点 的情 况 ，该系统 监控 中 高， 所以有必要对老的路灯控制系统进行改造。目 心 没于市路灯 管理处 ， 通信力式 采用 Ｇ ＲＳ Ｐ 通信 方 Ｅ 前各城市管理部门所采用的控制方式已很难保证 式。通过通信嘲络与终端数据通信 ＭＯＤ Ｍ进行 城市照明系统的正常开关灯和运行 ， 特别是当照明 通信。 完成遥测 、 遥信和遥控。 发生报警时通过告警 就 有 能 造成大 面积 灭 声通知值班人员及时处理故障。而在各分控点， 可 每 灯， 产生较坏的影响。 同时由于缺少实时监测手段 个采集器的标准串口上都会配置无线数据通信 随着政府 和市 民 ＭＯ Ｍ， ＤＥ 崩于和中心进行数据交换。 对照明管理和维护要求越来越高， 照明管理部门的 在分控点 ｝ 安装的智能路灯监控器 根据预 ｆ 管辖范围也越来越大， 为了及时发现故障并立即进 先设定的告警 限判断分控点路灯设备是否发生故 行修复， 仍然采用检修车上街巡灯的方法越来越难 障 ， 当分控点路灯设备出现故障时， 可立 即向监控 以胜任。 但如何建立—个高效，可靠的路灯监控 中心上报故Ｉ 言 故障 卜 息， 报时问存 １ 秒以内。 ０ 同 系统 ， 时， 为了在无故障时监控中心维护人员也能够查看 ２系统设 计原则 分 挎 点信 息 ， 系统 也支 持巡检 ～ 作方式 ， 监控 巾 即 本着以可靠性、 实用性为前提， 兼顾先进陛的 心可定期查洵各个分控点运行信息。 监控中心可通 原则制订本系统设计方案。 过向分控点发送数据来设定智能路灯监控器的告 ２１ ．先进性：整个系统在五年内保持先进 ， 系 警 限 。 统所采用的没备与技术能适应以后发展。 ５ 能监控 终端 的采 集 智 ２ 可扩展性 ：能够适应不断增加的业务需 ｌ ２ ５ 遥信 ： ． １ 系统对路灯 、 景观站点的运行状态进 。 １秒 内 Ｒ Ｕ 可主动爿＿ 向主 Ｔ 僦 求， 当增设新的分控点时， 只需简单地增加少量部 行实 时检钡０在 ｎ 件。 站报 警 下列情 况 ： 欠 限 、 超 限 、 电压 电压 电流 欠 限 、 ２ ３开放性 ： 整个网络是一个开放系统， 能容 电 流超 限 、 断器 熔 断 、 触 器应 吸未 吸或 应分 未 熔 接 人不同厂商的产品， 而不是由个别供应商提供的系 分、 空开跳闸、 供电网络掉电。主站收到报警后， 将 统。 自动弹出警示窗并有提示语膏告知值班员， 值班员 ２ ． ４灵活性： 系统组网方式灵活， 系统功能配 可根据故障报警的内容及时采取应急措施。 计算机 置灵活， 利用现有资源灵活， 将各类型资源的利用， 把以 Ｌ 报警信 息自动记录并存人数据库供 日 后查 都溶入组网方案之中。 能满足不同分控点的业务需 阅和打印。 要， 软件功能全面， 配置方便； ５ 遥测 ：系统对路灯景观箱变 Ｒ Ｕ以每小 ＿ ２ Ｔ ２ ． ５可靠性： 组网设备可靠 ， 组网方案可靠， 可 时 Ｎ次 ≤６ ） 间隔， 自动杏咖各站点运行数据 ， 并 将此数据存人数据库 ， 自动绘出该站点本年 、 本月 ２ 实用性： ６ 系统能使路灯控制箱少人值守或 亮灯牢曲线彩图、 相电 、 电流曲线彩阁。 值班员 无＾ 、 值守成为可能。充分利用现有资源， 尽量降低 还可 以 手动埘 全区或 某一站点 运行数 据即 时查询 ． ． 选购设备成本， 使系统具有较高的 能价格比。 ５ 遥 控 ： 根据 Ｇ ＳＪ 接 收系统 元 接 ． ３ 系统 Ｐ 猩 ２ 实 时性 ． ７ 收到的奉城市所在地球经纬度 ， 自动将 一 年内 日出 ３ 控 中心 Ｓ 成 盆 Ｃ组 日落的晨光昏影的格林威ｌ时间， 冶 自动牛成每 日开 监控中心 Ｓ ｃ是整个路灯监控系统的操作、 维 关灯的北京时问序列表。 然后将该时问序列表由主 护、 处理、 统计、 分析和监管的中心 ， 肩负着 与 其它 站下发到锌分站，分站准确按照该时间表冉运 ． ． 管理网络互联任务。 全网络化的设计使得任何 一 台 系统还可 以根据火 情况或 突发事 什 （ 如出 大风 联网的电脑都可以实现浏览（ 当然 ， 必须具有监控 雷雨天气 、 交通事故 、 现场检修 、 防空警报等情况 ） 中心赋予的操作权限 ） ，并且可以方便地实现远程 的 需要 ， — ｒ动或 切换 到光 控开关 灯 方式 ， 一个 Ⅸ 对 联网。中心监控主机功能分为六大部分， 分别是监 域或伞 区进行 即时开 关灯控 制。 测 、 制 、 警 、 、 表和管理 功能 。 主机 是 控 告 网管 报 ｊ ６设 要牦 电 监控中心的监控平台， 负责收集、 分析和查询各监 ６ｌ 网络版软件没汁，可以方便地在任何联网 控单元 匕 报的各种实时数据及告警信息尉 告警信 的一台电脑上进行操作 ， 非常易于实现远程联网。 息发出相应声光告警信号 ； 路灯监控系统 ， 南先进 ６ ２多级 操作 口令和 自动动态 密码保 护 ，保 证
路灯监控系统标准
路灯监控系统标准一、系统架构路灯监控系统采用分布式架构，由监控中心、监控设备和路灯控制单元组成。
监控中心负责整个系统的监控和管理，监控设备负责对路灯控制单元进行数据采集和远程控制，路灯控制单元则负责路灯的开关控制和状态监测。
二、设备要求1.路灯控制单元应采用先进的智能控制技术，具备开关控制、亮度调节、故障监测等功能，并能根据环境亮度自动调节路灯亮度。
2.监控设备应具备数据采集、远程控制、故障报警等功能，并可实时监控路灯控制单元的状态。
3.监控中心应配备高性能服务器和网络设备，具备数据存储、分析、展示等功能，并能对整个系统进行监控和管理。
三、数据传输1.路灯控制单元和监控设备之间应采用无线通信方式进行数据传输，通信协议应符合相关标准。
2.监控中心和监控设备之间应采用稳定、高速的网络进行数据传输，以保证数据的实时性和准确性。
四、通信协议1.路灯控制单元和监控设备之间的通信协议应包括数据传输格式、数据编码方式、数据校验方式等。
2.监控中心和监控设备之间的通信协议应包括数据传输协议、数据格式、数据校验方式等。
五、监控软件1.监控软件应具备路灯控制单元和监控设备的远程监控和管理功能，并能实时监控路灯的状态和运行数据。
2.监控软件应具备数据存储和分析功能，并能生成各类报表和统计图。
3.监控软件应具备用户管理功能，能对不同用户赋予不同的权限。
六、电源及防雷1.路灯控制单元和监控设备应采用稳定的电源供电，并配备防雷设施。
2.监控中心应配备高性能服务器和网络设备，并配备相应的防雷设施。
七、安全性1.路灯监控系统应符合国家相关安全标准，保障系统数据的安全性。
2.监控设备和路灯控制单元应具备防雷、防火、防水等功能，以保障设备的安全性。
3.监控软件应采用先进的加密技术，保障数据传输的安全性。
4.用户管理功能应采用多级权限管理，以保障系统的安全性。
5.所有设备应满足电磁兼容性要求，以避免对周围环境产生干扰。
6.八、维护管理7.路灯监控系统应定期进行维护保养，以确保系统的稳定性和可靠性。
城市路灯监控器系统的设计
图 ２ 直流稳压 电源 电路
２ ． ３ 键 盘 与 显 示 界 面
根据系统 的要求 ， 本电路设计了 ４ ＊ ２ 键 盘电路 。 分别有时钟键 、 增 键、 减键 、 季节键 、 测量键 、 亮灯率键、 亮度键、 人工键 这 ８ 个按键 。 时钟 键用于显示时 间 ， 可显示至分钟 ； 增、 减键可进行 范围的调整 ； 季节键 可依据 当前季节 ． 调整路灯的开关 时段 ． 配合增 减键也可调整 系统默 认时段 ； 测量键用 于显示 当前路灯 的工作 电流和工作电流 ： 亮 灯率键 用于统计路灯从上电到当前 时刻的亮 灯时间比例 ： 亮度 键可对打开路 灯 的亮度进行调 节 ：人工键则可 实现人工控制 与 自动控制之 间的切 换。 此外． 由于本 电路显示 的数据较少 ． 且未涉及到符号数 的显示 。 因 图 １ 系统实现框 图 此采用 数码管显 示 ， 其 显示亮度 高 ， 成本 较低廉 ． 驱动部 分的软件 简 单， 显示效果直观 、 明亮 。设计 时可采用 １ 个４ 位数码管显示 时钟 、 路 具体设计方案 如下 ： 灯开关 时段 ， 再用 １ 个３ 位数码显示电压 、 亮灯率及亮度。 根据不同季 ２ ． １ 主控 电路设计 节， 不 同区域 ， 不 同昼夜 ， 不 同天气 ． 来合理的安排路灯 的亮灭 ， 达到节 在本系统 中 ． 主控电路 主要 完成路灯 的亮 暗开关控制 ： 交通情况 能 目的和最优 目 标。 根据不 同季节 。 通过数码管来显示开灯的时间 ， 为 的监测及亮灯状态控制 ； 路灯开启时间计算及控制 ； 路灯故障 自检 、 定 了节能 ， 还 可以通过时钟键 、 增／ 减键来合 理的调节 路灯 的亮 灭时 间 ． 位和报警等功能 。从控制 的程度分析 ， 许多监测电路可 以采用集成度 还 可以通过亮度键来调节路灯 的亮度来达到最优。 较高 的数字芯片直接给出数字信号 ．可以降低硬件 电路的复杂度 ． 但 ２ ． ４ 传感器 电路设计 会增加软件设计 的难度 。 因此在主控器件选择上可 以考虑采用成本较
智慧路灯监控系统简介设计方案
智慧路灯监控系统简介设计方案智慧路灯监控系统设计方案一、引言随着城市化进程的加快，城市道路的建设也变得越来越密集。
而路灯作为城市夜间照明的重要部分，其数量也在不断增加。
然而，传统的路灯仅具备照明功能，无法进行实时监控和管理。
为了提高城市管理的效率和便利性，智慧路灯监控系统应运而生。
本文将对智慧路灯监控系统进行简介，包括系统的基本原理、核心技术和设计方案。
二、系统原理智慧路灯监控系统主要由路灯节点、通信模块、云平台和管理终端组成。
路灯节点负责实时监控路灯状态和采集环境数据，并通过通信模块将数据传输到云平台。
云平台对数据进行存储、处理和分析，提供路灯运行状态的监控和管理功能。
管理终端通过云平台可以对路灯进行远程控制和管理。
三、核心技术1. 物联网技术：智慧路灯监控系统通过物联网技术实现了各个节点的互联互通，实现数据的实时传输和共享。
2. 传感器技术：系统中的路灯节点配备了温湿度传感器、烟雾传感器和噪音传感器等，可以感知环境变化并进行数据采集。
3. 通信技术：系统采用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙和NB-IoT等，实现节点与云平台之间的数据传输。
4. 大数据技术：云平台采用大数据技术对采集到的数据进行存储、处理和分析，为城市管理者提供决策支持。
四、设计方案1. 路灯节点设计路灯节点由智能控制主板、传感器、摄像头和通信模块等组成。
智能控制主板负责控制路灯的开关、亮度调节和定时开关等功能。
传感器可以实时感知环境的温度、湿度和噪音等参数。
摄像头可以进行实时视频监控，并进行图像识别和分析。
通信模块负责与云平台进行数据通信。
2. 云平台设计云平台由服务器集群、数据库和数据分析模块组成。
服务器集群负责数据的存储和计算，数据库用于存储各个路灯节点采集到的数据，数据分析模块负责对数据进行处理和分析，生成报表和统计信息。
3. 管理终端设计管理终端可以通过云平台对路灯进行实时控制和监控。
管理终端可以通过登录云平台查看各个路灯的实时状态、调整亮度和定时开关等功能。
重庆市路灯监控中心综合管理系统的设计(二)
输 出：故障处理 的时间 、地点 、故 障类型 、修理
经过等 。
● 人事基本情况管理模块 输入 ：职工信息 。 输出 ：“ 人员履历表” 职工花名册 ” 、“ 。 功能 ：对 员工基本信息的查询 、统计和打 印。 ● 来 电记录 管理模 块 输入 ：来 电的各 项基本情况 。 输 出：来 电记录表的统计 ， 按月 、 年的查询结果 。 功能 ：完成对来 电记录的查询 、补充 、修改 。 ● 员工考勤管理模块 输入 ：员工每 日考 勤情 况 ，交接班情 况 、室 内清 洁 的保持情况 。 输 出：“ 月考勤记录表 ” 。 功能：完成对 员工考 勤情况的查询 、 根据 日考 勤 标 志进行分类统计及表 的打 印。
作 出如 下 的 分 析 。
● 当监控系统（ ：这 个指的是我们单位 的路灯监 注 控系统 ，下同 ）出现故障时 ，能 自动判断所需要 的材 料清单 ，并且与库存告警功能相结合 。 ● 当监控系统 出现故障时 ， 自动判断并打 印出维修
的步骤流程 图 。 ● 自动统计故障 出现的概率分布 ， 并用 图表 显示 。 ● 根据各报表内容 ， 定期 自动考核员工的工作绩效 。
● 提供 一些 自动填 充的 内容和容错 的防范 。 监控中心蕾理系统的分析和设计 监 控中心 管理系统的分析和概要设计
一
．
根据 实际情 况 ，我们使用 原型法（ ｐｄ Ｐ ｏｏ— Ｒａ ｉ ｒｔｔ ｙ ｉｇ ｇ 以少量代价快速地构造一个 可执行 的软件系 ｐｎ ）Ｐ 统模 型 ， 使用户和开发人员可 以较快地确 定需 求 ， 然 后 采用循环进化 的开发方式 ， 系统模型作连续的精 对 化， 将系统需具备的性质逐渐增加上去 ， 直到所有 的 性质 全部满 足。此 时模块也发展 成为最终产品 了。 通过对用户需 求的分析 ， 我们可 以分析 出该监控
路灯远程载波监控系统的与设计
路灯远程载波监控系统的分析与设计陈焕东（辽宁省高速公路管理局朝阳管理处监控分中心，朝阳122000）摘要：阐述了景观灯、路灯监控升级改造的必要性及远程载波监控系统的优点，介绍了路灯远程载波监控系统的总体框架结构及功能。
关键词：路灯监控管理;远程载波监控系统;升级改造中图分类号：U491文献标识码：B文章编号：1673－6052（2012）12－0128－02这几年，城市中的景观灯、路灯数量巨增，但控制方式还停留在比较原始的手动控制方式或者简单的光控、时钟控制方式，不仅操作起来费时费力，维护起来也很困难，故障不能及时发现，当然也不能得到及时解决。
现在，计算机以及网络技术迅猛发展，我们有理由要求通过网络来监控和管理这些照明、景观灯具。
另外，对于城市照明工作的监管单位，减少人力物力消耗，降低电力消耗都是急待解决的问题。
普通的控制和管理方式已经不能满足现代化城市对照明亮化设施管理的需求。
正因为如此，一种新型的大面积的照明、景观灯监控系统应运而生，希望本系统能够为您带来便利，使您的管理工作更加便捷和得心应手。
1景观灯、路灯监控升级改造的必要性分析1．1目前国内景观灯、路灯常用的控制方式目前国内城市路灯开关控制方式主要采用手动、时钟控制和光控制三种主要方式（1）手动控制方式：是最原始的基本控制方式，通过人工开关灯具。
适用于企业单位等小规模区域的灯具控制，如果灯具数量巨大，安装地点分散，控制者负担重，操作起来很困难。
（2）时钟控制方式：可以通过预先设定好的时间表来控制灯具开关，可按照预定时间段设定开关时间。
但是如果要修改开关时间，需要将所有定时控制器全部修改设置，不灵活，设置参数费时费力。
不能应急突发事件。
受操作者个人因素影响严重。
（3）光控开关灯方式：通过光电传感器来采集光照强度信号，当环境照度高时关闭电源开关，环境照度低时启动电源开关。
相比手动控制而言，可以减轻一定的操作者劳动量。
缺点是启动停止控制只能依赖于光照，控制方式单一，不能应急突发事件，不能控制半夜灯，过分依赖于光照。
智慧城市下的智能路灯管理系统设计
智慧城市下的智能路灯管理系统设计随着城市的不断发展和变化，人们对城市的要求也越来越高。
城市的高效、便捷、绿色和人性化成为了城市建设和管理的重要目标。
智慧城市的概念由此应运而生，它通过信息技术的应用和城市系统的智能化改造，实现城市的智能化、绿色化和便捷化。
而智能路灯管理系统作为智慧城市建设中的重要组成部分，具有非常重要的地位和作用。
一、智能路灯管理系统的意义传统的路灯只能完成照明的功能，无法对城市的环境、交通、治安等问题进行有效的管理和监控。
而智能路灯管理系统则完全不同，它能够对路灯的能耗、亮度、照明范围等进行精准管理和控制。
同时，智能路灯管理系统还能够实现路灯的监控和报警，监测城市环境的各项指标，同时对交通和治安进行智能化管控。
因此，智能路灯管理系统的意义在于：1. 提高城市能源利用效率：智能路灯管理系统可以通过光控、温控、时间控等方式，实现路灯的自动控制和调节，从而降低城市能源的消耗，提高城市能源利用效率。
2. 提高城市环境质量：智能路灯管理系统可以监测城市环境指标，如空气质量、声音等级、温度湿度等，实时获取城市的环境状态，并根据实际情况自动调节路灯亮度和照明范围，从而提高城市的环境质量。
3. 提高城市交通安全性：智能路灯管理系统可以通过交通控制，对城市的路况和车辆进行监控和管理，从而提高城市的交通安全性。
4. 提高城市治安防范能力：智能路灯管理系统可以通过视频监控和报警功能，实现对城市的治安情况进行实时监测和预警，从而提高城市的治安防范能力。
二、智能路灯管理系统的设计要素智能路灯管理系统的设计需要考虑多方面的因素，如硬件设备、软件系统、数据传输、数据存储等。
以下是智能路灯管理系统的设计要素：1. 硬件设备：智能路灯管理系统需要配备多款硬件设备，如路灯控制器、环境监测器、摄像头等，以实现对路灯、环境、交通、治安等方面的全面管理和监控。
2. 软件系统：智能路灯管理系统需要配备完备的软件系统，包括路灯控制软件、环境监测软件、交通管制软件、报警软件等，以实现对路灯的远程控制、监测、报警等动作。
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城市路灯监控器系统的设计
【摘要】本文以单片机s3f9454作为系统的核心控制元件，从电源电路、光敏传感器电路、主控制电路、路灯电路、按键和显示接口部分等五方面对该系统的设计作详细介绍。
【关键词】单片机；监控；设计；光敏传感器
1 城市路灯监控器系统的实施意义
城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分，在城市的交通安全、社会治安、人民生活和展示市容风貌中居于举足轻重的地位。
城市照明正朝着现代化、科学化、节能化方向高速发展。
目前，中国城市照明控制领域主要运用的通过gprs控制回路层面，只能获得一条回路的电流等参数，无法满足现今应用需求。
此外随着社会发展的进步，城市路灯已从城市主干道延伸至社区和背街小巷。
照明环境的明显改善，使得居民出行更加便捷安全，社会治安也得到明显好转。
但是由此也给路灯管理工作带来了不少难度。
本系统采用先进的数字信号处理技术、电源管理技术、无线通信技术、数据库管理技术等，实现了城市路灯照明系统的遥测遥控和路灯节能功能，在通信和软件处理方式上，系统通过gprs无线通讯技术完成数据采集、传输、处理等功能。
通过对道路照明设备的分布式控制和数字化管理，实现对路灯照明设备的实时在线控制，降低管理成本，做到无人值守。
2 系统设计方案阐述
2.1 主控电路设计
在本系统中，主控电路主要完成路灯的亮暗开关控制；交通情况的监测及亮灯状态控制；路灯开启时间计算及控制；路灯故障自检、定位和报警等功能。
从控制的程度分析，许多监测电路可以采用集成度较高的数字芯片直接给出数字信号，可以降低硬件电路的复杂度，但会增加软件设计的难度。
因此在主控器件选择上可以考虑采用成本较低的单片。
本系统经过综合考虑选用了s3f9454单片机作为主控器件。
s3f9454是一款8位多功能通用型微控制器，适用于a/d转换，sio等应用领域。
s3f9454有2k字节的片内rom和208字节的ram，采了sam88rcri内核和自己独有的内部结构，扩展了片内寄存器卷，增加了内部数据寄存器空间。
另外，s3f9454内部特有的cmos技术使芯片呈现出低功率消耗和宽电压工作范围的特性。
此款控制器在本系统的使用可以使系统在满足各项功能的基础
上实现高稳定性、低成本、低功耗等，与本系统的工作环境和工作特性符合度较高。
2.2 稳压电源电路
稳压电源电路采用开关电源，它可靠性高，纹波低，交流输入电压为ac220v，对电路的短路、过载、过压或过温都具有保护作用，此外还具有可并联功能，方便快捷。
设计电路如图所示，220v的市电经过变压器，以及桥式整流和滤波，通过7812转化成+12v的电压，然后用7805转换成+5v的直流电压。
本电路中用到的是+5v的直流电压，能够供电给单片机系统
和各单元电路。
2.3 键盘与显示界面
根据系统的要求，本电路设计了4*2键盘电路，分别有时钟键、增键、减键、季节键、测量键、亮灯率键、亮度键、人工键这8个按键。
时钟键用于显示时间，可显示至分钟；增、减键可进行范围的调整；季节键可依据当前季节，调整路灯的开关时段，配合增减键也可调整系统默认时段；测量键用于显示当前路灯的工作电流和工作电流；亮灯率键用于统计路灯从上电到当前时刻的亮灯时间比例；亮度键可对打开路灯的亮度进行调节；人工键则可实现人工控制与自动控制之间的切换。
此外，由于本电路显示的数据较少，且未涉及到符号数的显示，因此采用数码管显示，其显示亮度高，成本较低廉，驱动部分的软件简单，显示效果直观、明亮。
设计时可采用1个4位数码管显示时钟、路灯开关时段，再用1个3位数码显示电压、亮灯率及亮度。
根据不同季节，不同区域，不同昼夜，不同天气，来合理的安排路灯的亮灭，达到节能目的和最优目标。
根据不同季节，通过数码管来显示开灯的时间，为了节能，还可以通过时钟键、增/减键来合理的调节路灯的亮灭时间，还可以通过亮度键来调节路灯的亮度来达到最优。
2.4 传感器电路设计
路灯在工作状态时，当光敏传感器感应到强光时，立即自动关闭路灯；当强光消失后，路灯又会自动的打开。
光敏电阻能根据日落
和日出来控制路灯的开、关灯。
光敏电阻阻值随光照强度变化，光线越强，阻值越小，电压减小，输出低电平，路灯自动关闭。
光敏电阻是可调的，因为本电路采用ad材料。
光敏电阻的作用是通过电阻的变化，起到一个光控的作用。
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性。
2.5 路灯电路的设计
系统设计要求晚上12点后，每只路灯亮度减半，由此达到节能目的。
该功能由pwm调压控制。
时间控制子程序控制。
能显示路灯亮灯率，可显示各路灯的状态，并通过lcd显示。
此电路是通过占空比实现灯的亮、灭，信号从pwm端输入。
当信号为低电平时，三极管q1为截止状态，导致三极管q2导通。
mos 管q3、q4、q5导通，路灯亮。
当pwm输入高电平时，三极管q1为导通，导致三极管q2截止。
mos管q3、q4、q5截止，路灯灭。
另外，此电路还具有电压、电流检测功能，可以将电压的模拟信号传入单片机中。
r5、r4提供电压、电流测量的信号，c3、e2为了使电压、电流更加光滑。
【参考文献】
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[责任编辑：丁艳]。