1 引言
城市特別是中小城市目前路燈照明存在的主要問題是總體規(guī)劃滯后，燈光控制方法和管理手段落后，所用電器、燈具科技含量低。本文以高亮度LED 為路燈核心器件，設計路燈監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場由從單片機采集路燈電流電壓后經(jīng)過主機與上位機進行GPRS 數(shù)據(jù)傳輸，從而達到“遙控、遙測、遙訊”的目的。
2 系統(tǒng)工作原理及硬件設計
2.1 系統(tǒng)總體結構設計
總體結構如圖1 所示，該系統(tǒng)主要由LED節(jié)能控制中心、中國移動GPRS 網(wǎng)絡及路燈RTU 三大部分組成。
圖1 總體結構圖
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)測終端控制箱、GPRS 型模塊、單燈檢測控制器等。
在本監(jiān)控系統(tǒng)中，控制器單元通過RS-232 與移動GPRS 無線終端相連，監(jiān)控中心計算機通過特種路由器接入移動GPRS，路燈RTU 進行功率信號采集，最終由移動GPRS 網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心連接UPS 電源，采用UPS 供電設計，使監(jiān)控中心能夠斷電繼續(xù)工作，保證系統(tǒng)可靠運行。
監(jiān)控中心作為整個系統(tǒng)的主要核心部分，不僅要與上位RTU 進行密切的通信，還要對采集到的數(shù)據(jù)進行分類、存儲、加工、傳輸?shù)忍幚恚瑫r還要給出相應的報警（語音、聲光）以及要求定位的節(jié)點路燈信息，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)送到相關指定的人員手機中，以及時掌握路段信息。
2.2 LED 驅動電路設計
LED 照明驅動電路主要包括驅動電路和過溫度保護電路兩部分。在驅動電路的設計中主要用到的是MAX5033 芯片，該芯片可以提供高達500mA 的輸出電流。MAX5033D 提供1.25~13.2V 的可調電壓。
過溫度保護電路用到的芯片是MBI1801。該芯片內部有溫度感應器，可感應到芯片的溫度?？赏ㄟ^R-EXT管腳自動調整輸出電流，這樣就可以改變LED 上的電流，從而可以降低LED 的溫度，起到過溫度保護的作用?；谝陨线@些優(yōu)點，因此選用了以MAX5033 和MBI1801 為主的芯片來實現(xiàn)該驅動電路。
設計出的LED 驅動電路圖如圖2 所示，主要分為三大部分：電源電路，驅動電路和過溫度保護電路。在電源電路中主要由變壓器，整流橋兩個模塊組成；在驅動電路中主要由MAX5033 模塊和調壓模塊構成；過溫度保護電路主要由MBI1801，熱感應模塊和LED 三部分組成。
圖2 LED 驅動電路圖
3 系統(tǒng)軟件設計
見圖3，7188XA 模塊啟動時有個和數(shù)據(jù)庫聯(lián)系的自動運行文件，此文件在7188XA 一上電就自動運行。
在本系統(tǒng)中采用了可視化開發(fā)工具VisualBasic6.0 來進行開發(fā)。監(jiān)控中心主界面如圖4 所示。
圖3 軟件系統(tǒng)框圖
圖4 LED 節(jié)能控制中心軟件界面
針對路燈計算機無線監(jiān)控系統(tǒng)應用環(huán)境，該系統(tǒng)的主要功能為：
?。?）遙控：各個節(jié)點和路段的工作參數(shù)，如開/關燈、照度等；
?。?）遙測：手動、自動采集路燈系統(tǒng)的各監(jiān)控點參數(shù)；
?。?）監(jiān)控：對路段和路燈等及其周圍進行監(jiān)控；
?。?）報警信息：可提供多種參數(shù)的自動報警查詢：例如高報，低報。
?。?）數(shù)據(jù)查詢：可查詢某一節(jié)點和（或）路段任意某分/時/天/月/年的相關歷史數(shù)據(jù)；4 結論。
本系統(tǒng)把GPRS、大功率LED 技術應用了在路燈節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)中，解決了目前中國路燈控制所不能解決的實際節(jié)能問題，實現(xiàn)了“三遙”和數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實現(xiàn)了智能亮燈，在監(jiān)控中心能及時獲得反饋信息，可以進行故障反演，降低運行費用，減少人員開支，達到經(jīng)濟節(jié)能的目的。
本系統(tǒng)主要控制與節(jié)能技術不僅可應用于路燈管理，還可適應于更多領域，如供熱工程、軌道交通等等。給他們提供有益的建議，提高工作效率。