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”的的目的。

1.系統(tǒng)工作原理及硬件設(shè)計(jì)

1.1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。

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RS-232與移動(dòng)GPRS無線終端相連，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過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。

圖1 總體結(jié)構(gòu)圖

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?，同時(shí)還要給出相應(yīng)的報(bào)警（語音、聲光）以及要求定位的節(jié)點(diǎn)路燈信息，并且可以通過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。

1.2 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

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

見圖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。

在本系統(tǒng)中采用了可視化開發(fā)工具Visual Basic6.0來進(jìn)行開發(fā)。監(jiān)控中心主界面如圖4所示。

針對(duì)路燈計(jì)算機(jī)無線監(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/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)；

圖3 軟件系統(tǒng)框圖

3.結(jié)束語

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。

圖4 LED節(jié)能控制中心軟件界面

（編自《電氣技術(shù)》，作者為蘇建龍、張曉雷等。）