摘要：大部分的路燈控制系統還是采用人工手動的方式，增加了管理和使用單位的經濟負擔。基于此，本文設計了一種基于電力載波通信的智能路燈監控系統，該系統實現了對路燈的遠程智能監控，具有成本低、節約能量、易于管理和維護等優勢。詳細介紹了智能路燈系統總體設計和單燈控制器的設計。
引言
隨著城市建設的快速發展，特別是道路照明及景觀照明等城市亮化工程的廣泛實施，城市照明系統規模越來越大，各類照明設施、設備數量也越來越多，提高路燈系統的統一化管理是迫切需要的。
本文詳細介紹了智能路燈系統總體設計，可以實現路燈的智能控制，從而更好地達到“網絡化、智能化、節能化”的目的，本設計以物聯網為中心，以低壓電力載波為主要信道，實現了單燈的控制監測與電纜被盜監測。
1電力載波通信技術
電力載波通信技術是通過電力線網絡進行信號傳輸的通信技術。電力線載波通信速率受到多種因素的影響，如具體設備和調制方法等。通過采用擴頻、選頻、自適應調制和中繼等技術，基本解決了電力載波在傳輸過程中的噪聲干擾和信號衰減嚴重等問題。
低壓電力載波通信技術與其他的通信方式相比有以下幾個優勢：1）價格上的優勢。電力線載波通信采用電力線作為載體，無需再鋪設額外的寬帶和光纜線路，成本低，建設周期短。2）使用上的優勢。當設備接通電源的時候，設備就接入到了電力載波通信網絡。3）電力網絡覆蓋度極高，可不受布線的困擾和無線環境的影響。此外，將電力線載波通信應用于路燈監控系統中，抗干擾能力和通信速率也能滿足路燈監控的需求。
2系統整體結構設計
系統主要由三個部分構成，即單燈控制器與電纜被盜監測終端、控制箱和上位機。單燈控制器通過微處理器控制各傳感器模塊，實時監測環境中的光照強度和聲音大小，然后將這些數據通過電力載波網絡發送給路燈集中控制器；電纜被盜報警監測終端可實現全天候電纜被盜報警，線路在工作狀態下或非工作狀態下均可進行24小時不間斷監測。控制箱包括集中控制器和電纜被盜監測主機，路燈集中控制器由載波通信模塊和以太網接口組成，一方面負責電力載波網絡的構建；另一方面負責數據的轉發；電纜被盜監測主機有電防盜、無電防盜、停電防盜三種防盜功能。遠程監控中心的上位機通過以太網接口將接收到的數據進行處理、存儲和分析等操作，并最終制定出合理的路燈調度方案。
上位機是指在計算機操作系統平臺下運行的路燈照明智能軟件，主要用于進行組件的配置和管理，配置主要表現為系統平臺及數據庫的初始化、設備列表的導入等；管理主要表現為用戶對路燈執行操作，查看路燈狀態及執行生成列表和報警等功能，在整個系統中屬于應用層面。為保證上位機軟件穩定可靠運行，在設計時對軟件進行自動測試，同時模擬十萬盞以上路燈運行環境，充分測試系統的負載能力，長期運行不會導致監控計算機效能降低或系統運行崩潰。可根據需要對設備進行分區管理，用戶界面上需要顯示相應的系統結構樹形圖；需要具有制定分區或全部分區進行分組或全局遙控功能；可對設備單個節點控制器的輸出電壓、輸出電流、開關工作狀態等數據或狀態進行檢測；具有系統檔案管理功能，既能進行終端設備的添加、刪除、編輯和參數設置等，同時也可以多用戶同時進行操作。
集中控制器是指路燈照明監控系統中電量信息采集和遠程控制數據傳輸的關鍵設備，安裝在路燈箱變中低壓配電變壓器的低壓側，屬于系統的網絡層面。集中控制器帶有獨立操作系統，可脫離監控中心獨立執行命令以及數據保存。在監控中心發生停電或者其他系統故障以及移動網絡臨時故障時，集中器可獨立執行預設各種定時任務，系統設備設計兼容TCP/IP、GPRS、EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1國際標準，并且提供與其它工控標準（如Modbus等）通信的接口，可為二次開發、產品升級開放接口；系統采用Lonworks總線式結構，網絡內任一節點發生故障不會影響系統運行；電力線通訊帶有自動路由以及載波監聽協議，有效的保障了系統的穩定性，降低了誤報率。
電纜被盜監測主機接收來自終端的載波信號，在規定的時間內沒有收到信號，主機判定為某路電纜斷線，并發出報警指示，也屬于系統的網絡層面。電纜被盜監測主機有電防盜、無電防盜、停電防盜三種防盜功能。有電防盜采用的是電力載波的通信方式，由于電波干擾大，有電防盜的距離也相對較短能達到300m-1000m；無電防盜采用的是無源技術，干擾相對較小，防盜距離能達到10km，準確率達100%；在停電狀態下進入停電防盜模式，如出現斷線或被盜割，由于中途電線已斷，電力線載波通信信道不通，收不到載波信號，從而發出報警信號。
新能源電力系統中需
