基于GPRS的智能路灯远程监控系统的研究_张伟

基于GPRS路灯远程控制系统的研究针对路灯远程控制的问题，设计了GPRS网络连接方式控制系统。

该系统充分利用GPRS无线网络的优势，快速建立区域网络环境。

通过数据服务中心软件设计，利用GPRS网络将路灯控制下位机中所采集到的数据信息传送到数据服务中心进行分析存储，并根据相应路灯信息，控制中心发送指令对路灯控制下位机进行开灯、关灯、巡检、报警等进行监控，高效地实现路灯的远程控制，大大提高管理效率。

标签：GPRS；路灯控制；网络；数据1 引言随着时代的发展，城市现代化建设步伐不断加快，对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。

现在再采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。

如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。

城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一，它所带来的经济和社会效益是十分显著的，它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。

路灯自动监控与管理系统能够灵活开/关灯，随时了解运行参数，及时发现故障，将传统的人工“巡灯”制度改为“值班”制度，极大地提高照明系统的管理效率。

系统能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和打印，极大地提高管理水平，同时还能通过全夜灯、半夜灯和智能调压等手段，降低能耗，提高设备使用寿命，获得良好的经济效益。

2 GPRS传输方案优点中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。

在移动通信公司的GPRS 业务平台上构建网络数据采集与传输系统，实现路灯的无线远程监测和控制具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。

经过比较分析，选择中国移动的GPRS系统作为环保信息采集传输系统的数据通信平台。

GPRS路灯监控系统具备如下特点：可靠性高；实时性强；监控范围广；系统建设成本低；系统运营成本低；可实现集中控制；系统的传输容量，扩容性能好。

基于GPRS技术的城市路灯远程控制系统•1概述随着近年来城市基础设施建设的飞速发展，城市的市容市貌得到了极大改观，城市灯光工程是现代化城市建设的重要标志，在城市建设与发展中具有举足轻重的地位。

同时随着灯光工程的重视程度提高， ...1概述随着近年来城市基础设施建设的飞速发展，城市的市容市貌得到了极大改观，城市灯光工程是现代化城市建设的重要标志，在城市建设与发展中具有举足轻重的地位。

同时随着灯光工程的重视程度提高，路灯照明的管理、监测控制和维护的工作量增大与有限的人力物力资源矛盾日益突出。

并且现实中通常设备陈旧、可靠性差、线路多故障多、管理维护不便；与此同在的电力网不稳定、配电房所处环境恶劣、平时缺少人员值守等问题，使得对路灯运行进行无线远程监控成为市政管理迫在眉睫的首要任务。

现在经过科研人员的努力已研制出基于GPRS技术的路灯远程监控系统。

该系统运用先进的通讯技术和计算机网络技术，借助现有的配电设备、控制设备、环境监测设备等，实现了路灯管理的实用性、可靠性、技术先进性、经济性。

2系统组成本系统主要有监控管理软件、远程测控终端、GPRS无线通信终端构成。

2.1远程测控终端采用负荷工业产品标准，能够满足照明监控需要、适用于户外环境或室内长期运行的控制终端，据有RS-232等标准通信接口，能与无线数据传输终端通信，主要完成数据的采集和处理、控制输出和进行数据通信、报警无线数据通信终端监控中心可采用互动短信、GSM、GPRS三种传输方式与无线监控中心及监控系统软件监控中心由监控主机、人机接口、相关外设及与无线数据通信网接口等部分组成。

对个远端监控点采用轮训或并行询问方式，完成进侧、控制、采集等多重任务。

监控系统软件是集路灯、景观灯、饰灯等的监控、数据采集、数据处理与一体，并通过群控或组控实现对不同灯型的监控终端进行控制的系统软件。

具有数据存储、数据采集、报警处理、报表打印、图形人机界面、系统安全性控制、自动巡测终端、自动开关灯、终端分组控制、GIS系统接入线路防盗报警及多种时间表等众多功能。

2012年第7期 Computer CD Software and Applications 软件开发设计— 200 —基于GPRS 和Zigbee 的无线智能路灯控制系统设计张俊华（杭州亿利通信器材有限公司，杭州 310012）摘要：本文针对当前节能减排需要和城市路灯控制智能化的需求，提出了一种基于GPRS 网络技术和Zigbee 无线通信技术的智能路灯控制系统的设计，并且详细论述了怎样保证照明系统的安全性和可靠性，该无线智能路灯控制系统和传统路灯系统及采用电力载波通信的路灯控制系统相比具有明显的优势。

关键词：路灯；智能；控制系统；Zigbee；GPRS中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 07-0200-02随着中国城市和经济的迅速发展，对城市照明交通安全提出了更高的要求，同时为了符合节能减排的要求，对城市路灯智能化控制提出了更高的要求。

传统路灯的照明和管理存在浪费大，路灯使用寿命短，无法远程操控、不能自动远程识别故障路灯，人工作业量大的缺点。

而智能化路灯控制系统能够远程控制任何一盏路灯，并且可以远程识别故障路灯能极大提高故障路灯维修反应时间，能测控照明系统的各种电参数和运行情况，能更根据不同的照明需求提供灵活多样的控制方案，使得照明系统更加安全可靠，更加节能环保。

一、基于GPRS 和Zigbee 的智能路灯控制系统设计 路灯智能控制系统主要由控制中心、分控站、灯控终端和通信系统组成。

从系统设计结构图中可以看出智能化路灯控制系统和传统的路灯控制系统的最大区别是在智能化路灯控制系统中在每个灯终端和控制中心之间有一条双向的通信通路，这样就能保证控制中心能控制到任何一个灯终端，同时任何一个灯终端的状态也能通过通信通路反馈到控制中心。

二、控制中心和分控站之间采用基于GPRS 的数据通信设计智能控制型路灯的远程通讯方法很多，GPRS 是在GSM 系统的基础上利用分组交换技术建立的，它在兼容GSM 的同时能在网络上传输高速数据，利用GPRS 的资源利用率高、传输速度快、接入时间短、随时在线访问查询、支持TCP／IP 协议等优点，故GPRS 网络特别适合于频发小数据量的实时传输，这正好符合智能控制路灯的遥控设计思路，在控制中心和分控站之间可以采用GPRS 网络进行通信。

基于GPRS的路灯远程监控系统研究的开题报告一、选题背景和意义：随着社会的不断发展和城市化进程的加快，城市道路的建设越来越重要，路灯作为道路建设的重要组成部分，日益受到人们的关注。

传统的路灯管理方式主要靠人工巡查，存在巡查不到位、故障难以及时处理等问题，且存在较大的安全风险。

基于此，通过建立基于GPRS的路灯远程监控系统，实现对路灯状态的实时监控、故障提醒和定位等功能，具有重要的现实意义，在提高城市道路的安全性、舒适性、耐久性方面具有重要的意义。

二、国内外研究现状：国内外已有很多关于基于GPRS的路灯远程监控系统的研究。

在国内，有学者通过建立云平台，实现对路灯状态、能耗等数据的监控和分析。

同时也有学者通过搭建基于LORA无线传感器网络，实现对路灯状态的实时采集和监控。

在国外，有学者通过搭建基于Zigbee无线传感器网络，实现对路灯状态、亮度等数据的实时采集和监控。

同时也有学者通过建立基于NB-IoT的路灯远程监控系统，实现对路灯状态、亮度等信息的实时监测。

三、研究内容和方向：本文主要通过研究基于GPRS的路灯远程监控系统，实现对路灯状态、能耗等信息的实时采集和监控。

具体研究内容包括：路灯监测装置的设计，GPRS通讯协议的研究和实现，数据传输和存储等方面的研究和实现。

同时在路灯监测装置的设计方面，考虑到路灯工作的特殊性质，需考虑装置的安全性和耐用性。

并且针对网络传输安全问题，在通讯数据传输时增加加密算法的安全机制，保证数据的安全传输。

四、研究方法：本文采用实验室实验和现场测试相结合的方法。

在实验室进行模块开发和测试，包括路灯监测装置、GPRS通讯协议和加密算法的开发和测试等。

之后在实际工程中进行测试，包括网络的部署和数据传输的测试等。

五、研究预期结果：通过本文的研究和实验，预期实现基于GPRS的路灯远程监控系统的设计和实现，并能够达到实时监控、故障提醒和定位等功能，提高城市道路的安全性、舒适性、耐久性，具有重要的现实意义。

智能路灯监控系统的研究与设计摘要：现代城市对路灯智能化要求越来越高，本文提出了一种基于gprs无线通信和电力线载波通信（plcc）相结合的城市路灯远程监控系统。

该系统利用这两种通信方式的特点，设计了一种性价比高的路灯控制系统。

关键词：路灯管理；智能化；监控一、引言公共路灯照明系统是城市建设的重要组成部分，保证城市路灯处于良好状态，不仅关系着人民生活、生产发展、交通安全和社会治安，而且对提供良好的投资环境，吸引外商投资，促进经济发展，起着非常重要的作用。

传统的路灯控制常采用定时器或光控器，让路灯在规定的时间内亮灭，无法做到与路灯管理室的通信，不便于远程监控和管理。

路灯巡检常采用“晚上巡灯，白天巡线”这种人工方法巡视来获得设备的运行状况，不仅耗费大量的人力和物力，而且实时性很差，处理故障的效率也很低，很难满足现代高亮灯率的要求。

近年来，计算机技术迅速发展，应用计算机技术推动各项事业发展，取得了显著成效。

通过改变现行落后的照明控制方式来节约能源是建立节约型社会的重要组成部分。

【1】二、项目技术方案项目总体思路及实施方案总体思路：结合嵌入式技术和智能控制技术利用其通讯接口．建立分布式监控系统，实现对所有灯具的数字化集中管理和监控。

【2】1、整个系统为3层：（1）现场监控终端：采用的嵌入式技术，再配之主流的通讯协议，实现现场监控终端与路灯智能电源模块间的通讯。

各智能电源模块与监控终端连接，负责采集路灯各种信号。

现场监控终端既可与远程控制中心脱机，独立设定参数(开、关灯时间及各时段亮度设定)控制路灯，又可与远程控制中心联机，双向通讯，由控制中心设定或修改现场控制器的参数设定，同时现场监控终端把采集到的路灯信息上传到控制中心。

（2）监控中心：现场监控终端与路灯管理所监控端之间通讯方式采用gps通讯。

监控各条线路的路灯故障报警、起停、功率状态，并可根据需要调整路灯的工作状态。

（3）远程监控管理：路灯管理所与远程监控中心采用以太网技术进行通讯，管理级可以充分利用企业广域网络进行海量的数据传输，完美实现远程监控与管理。

路灯景观灯GPRS无线远程监控系统技术方案一、项目概述本项目是一个路灯景观灯GPRS无线远程监控系统，旨在通过一套智能化的监控系统，实现路灯景观灯的远程监控、控制和管理。

系统集成了多个功能，能够实时监测路灯景观灯的电量、运行状态、故障信息等，同时可通过远程操作实现开关灯、调节亮度、更换参数等，从而实现对路灯景观灯的全面管控，提高路灯景观灯的运行效率和维护管理水平。

二、系统组成1.硬件系统硬件系统包括路灯景观灯主控制器、单片机芯片、GPRS无线模块、电源开关控制器、电源管理芯片和传感器等。

其中，景观灯主控制器建立了与单片机芯片的通信，实现数据的采集和控制信号的反馈；GPRS无线模块负责与远程操作端口通信，将路灯景观灯信息上传至云端；电源开关控制器与电源管理芯片负责实现对路灯景观灯电源的精细控制和管理；传感器则是系统中的重要部分，监测路灯景观灯的环境温度、湿度、照度、电量等关键指标，为系统提供准确的数据支撑。

2.软件系统软件系统主要包括路灯景观灯GPRS远程监控主控制器、监测数据处理模块、远程操作界面、报警提示模块等部分。

其中，路灯景观灯GPRS远程监控主控制器是整个软件系统的核心，通过解析GPRS通信的数据包，在客户端和云端之间建立稳定的通信连接；监测数据处理模块实现对路灯景观灯数据的分析和统计，从而实现对路灯景观灯运行情况的监测和调控；远程操作界面是用户与系统交互的主要接口，实现对路灯景观灯的远程控制和参数设置；报警提示模块负责实时监测路灯景观灯的状态，一旦发现异常即可进行及时提示和预警。

三、系统功能1.远程监测功能通过GPRS远程监控主控制器，实现对路灯景观灯电量、温度、湿度、亮度、故障等多项指标的实时监测，保证路灯景观灯安全、稳定、合理的运行，同时为路灯景观灯维护、管理、优化提供理论依据。

2.远程控制功能通过远程操作界面，实现对路灯景观灯灯光控制、亮度调节、参数设置、设备诊断等多项操作，远程控制方便、快速、准确，能够实现对路灯景观灯全面的管控。

基于PLC的GPRS路灯远程监控系统设计作者：谭伟超来源：《电子技术与软件工程》2016年第06期摘要本文介绍了基于PLC的GPRS路灯远程监控系统设计研究设计方案，方案包括远程监控系统总体框架介绍以及系统具体设计和实现两个问题。

路灯控制系统已经越来越与人们的生活息息相关，本文结合现代检测与控制技术，设计了基于PLC的GPRS路灯远程监控系统。

实践证明，该系统实用方便、覆盖面广、运行监测和节电率测量，具有极大的实用性和推广性。

【关键词】路灯节能远程监控 PLC GPRS1 远程监控系统设计原则远程监控系统设计主要考虑以下四个原则：（1）在了解监控和对象的基础上，明确任务和目的，分解目标，提升可靠性，选择可靠产品，硬件配置需合理。

（2）为方便实现不同地点实时监控，系统构成最好选择网络化结构体系。

（3）选择信号检测方法需依据具体情况选择。

考虑到软件性能问题，要求所得到的数据总量满足需求，但不可过大。

（4）对于故障检测和信号处理方法，需要在保障诊断准确的前提下尽可能减少计算量。

2 GPRS路灯远程监控系统总体框架（如图1）系统的GPRS模块选用的是西门子公司的无线数据传输模块MC35i。

可以看出该系统结构具有以下特点：（1）通过网络技术，对路灯实行全程监视以及诊断，实现集中管理和优化控制。

（2）通过网络连接模块，实现分布监测，统一管理，监控同诊断网络相连，便于保障生产企业CIMS的构成。

（3）系统拥有较强的自身诊断、维护以及恢复能力，并且由于使用了层次化结构形式，因此不会出现单个模块失效而影响到整个模块的状况。

3 基于PLC的远程监控系统设计3.1 监控中心上位机软件设计监控中心上位机软件设计采用亚控公司的组态王工控软件，上位机界面包括有主画面、实时曲线、报警记录、历史曲线、权限管理五个画面。

为完成监控系统要求，上位机的主要任务是实时监测以及发现故障迅速启动报警功能等。

通信终端软件包括数据采集和发送、参数设置等，以界面的形式进行操作。

基于GPRS和PLC的远程路灯监控系统设计1GPRS技术简介GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线业务)是一种基于第二代移动通信系统GSM的无线分组交换技术，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。

GPRS的传输速率最高可达171．2kbps，实际应用中的平均速率也高达53．6kbps。

GPRS为移动用户和数据网络之间提供连接，为移动用户提供高速无线接口和X．25服务。

GPRS采用数据分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以有多个用户共享，因而资源被有效利用。

用户永远在线，按流量计费，降低了服务成本。

利用GPRS进行数据传输具有如下的优点：①接入范围广。

GPRS是在现有的GSM网上升级，可充分利用全国范围的电信网络，可以方便、快速、低成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署。

②传输速率高。

理论值最高可达171．2kbps，是当前GSM网络中电路数据交换业务速度的十几倍。

下一代GPRS业务的速度甚至可以达到384kbps，完全可以满足用户应用需求。

③登陆快捷。

GPRS接入等待时间短，可快速建立连接，平均耗时为2s。

④永远在线，提供实时在线功能。

“实时在线”或“永远在线”即用户随时与网络保持联系。

即使没有数据传送，终端也一直与网络保持联系，这将使访问服务变得非常简单、快速。

⑤按流量计费。

用户只有在发送或接收数据期间才占用无线资源，按照用户接收和发送数据包的数量计费。

没有数据流量时，用户即使挂在网上也不收费。

⑥切换自如。

用户在进行数据传送时，不影响语音信号接收。

数据业务和语音业务的切换有自动和手动2种方式，具体形式依据不同终端而定。

2系统总体结构按照路灯远程测控系统的设计要求和要实现的功能，将系统大体分为中央控制室、集中控制器和路灯控制器3层网络结构。

系统的总体结构如图1所示。

第1层中央控制室是l台PC服务器，负责整个城市路灯的监控；第2层集中控制器负责一条街上全部路灯的控制；第3层路灯控制器负责同一灯杆上的所有灯具。

GPRS在路灯监控系统中的应用的开题报告一、选题背景随着城市化进程的加快，城市路灯数量不断增加，为了提高城市路灯的管理效率，需要采用一种智能化的监控系统。

目前，智能路灯监控系统已经成为了城市路灯管理的重要手段之一。

这种系统可以通过Internet of Things（物联网）技术和GPRS数据通信技术实现对路灯的开启、关闭、亮度调整等功能的监控和远程控制。

因此，GPRS在路灯监控系统中的应用显得尤为关键，并受到越来越多的关注。

二、研究目的本次研究旨在探讨GPRS在路灯监控系统中的应用，从而提高城市路灯管理的智能化水平。

具体研究内容包括：1. 调研具有代表性的智能路灯监控系统的结构和实现方式，总结其中采用GPRS通信的技术方案。

2. 分析GPRS技术在路灯监控系统中的优势和局限性，考察采用GPRS通信的智能路灯监控系统的性能与可靠性。

3. 以某一智能路灯监控系统为例，设计并实现基于GPRS通信的智能路灯控制系统，并评估系统的性能。

三、研究方法本次研究采用的方法主要包括文献调研、设计方案、系统实现和实验评估等。

具体细节如下：1. 文献调研：对现有的智能路灯监控系统进行调查和总结，分析采用GPRS通信的路灯监控系统的特点和优势。

2. 设计方案：在对现有的智能路灯监控系统进行调查和研究的基础上，选取一种具有代表性的系统作为研究对象，提出基于GPRS的路灯监控系统设计方案。

3. 系统实现：根据设计方案，搭建基于GPRS的智能路灯控制系统，并进行相关功能的实现。

4. 实验评估：在实验室环境下进行系统的性能评估，包括通信速率、稳定性、控制精度等指标的测试。

四、研究意义本次研究对于推动城市路灯管理的智能化水平,提高路灯监控系统的性能和可靠性，应用GPRS技术在物联网领域的关键应用领域的研究成果等方面具有积极意义。

另外，本次研究采用的设计方案和实现方法，也可供其他相关领域的研究者和开发人员进行参考和借鉴。

基于GPRS的智能路灯Web监控系统的设计与实现作者：闫超倪建成来源：《软件导刊》2012年第04期摘要：路灯是城市基础设施的重要组成部分。

智能路灯的出现极大地减轻了照明系统的管理和维护负担，并从一定程度上减少了能源损耗。

作为智能路灯的重要组成部分，智能路灯监控软件的设计直接关系到智能路灯系统的运行效果。

基于GPRS技术，采用Java EE轻量级框架S2SH，提出了一种基于B/S结构、可跨区域集中管理的智能路灯监控系统设计方案。

该方案真正实现了随时随地对路灯状态的监控，极大地提高了设备维护的效率。

1 GPRS技术特点GPRS是通用分组无线服务（General Packet Radio Service）技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

与以往连续在频道传输的方式不同，GPRS以封包（Packet）式进行传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算的，并非使用其整个频道，理论上成本较低。

由于GPRS是基于IP的，因此在传统的远程监控应用上，不仅可以提供GSM可以提供的数据拨号/SMS通讯方式，而且可以让用户开发基于Internet的应用系统，从而彻底克服了数据拨号价格高、SMS延时长的缺点。

用户开发的系统整体性能和可靠性得到了很大的提高，系统运行成本也大幅下降。

GPRS的特点包括：①永远在线。

只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，类似于一种无线专线网络；②按流量计费。

只有产生通信流量时才计费，是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理；③快速登录。

全新的分组服务，无需长时间的拨号建立连接过程；④利用公网通信质量好，技术成熟、稳定，组网灵活，移植性强；⑤不易被雷击，建设周期短。

由于是永远在线，对遥测站的供电要求较高；另一方面网络是否组网由站点信号强度决定。

考虑到GPRS的上述特点，在远程监控系统的实现中，可以充分利用GPRS/GSM移动通信网络的数据传输特性，采用GPRS数据传输为主、GSM短消息为辅的通信方式。

基于GPRS的路灯节能控制系统的开题报告1.研究背景近年来，随着城市化进程的加速，路灯作为保证城市夜间照明及交通安全的必要设施，数量也随之增长。

但是，传统路灯工作时间长、功耗大，对国家的能源资源消耗也很大。

因此，采用智能化控制技术优化路灯的能耗，降低能源消耗，推进绿色低碳的城市建设，在现阶段无疑成为重要的课题。

2.研究意义针对上述问题，本文提出基于GPRS的路灯节能控制系统，该系统可以通过无线通信技术，使监控端能随时随地了解到灯杆实时运行状态，从而实现在不同时间段控制灯光开关及亮度，降低路灯的能源消耗，同时也可以保证城市的夜间照明及交通安全。

本系统还具有灵活性强、应用范围广等优点，具有一定的应用前景和社会价值。

3.研究内容(1)系统结构设计：包括路灯节点、控制中心以及数据通信网络的构建和设计。

(2)硬件设计：路灯节能控制系统硬件设计，包括硬件选型、电路设计、电路调试和电路优化等方面。

(3)软件设计：路灯节能控制系统软件设计，包括软件需求分析、系统架构设计、程序编写和测试等方面。

(4)系统测试：通过实验验证设计方案的可靠性、实用性和有效性。

4.研究方法采用文献研究、调研分析、系统分析和实验验证等研究方法，分别对系统的构建、硬件设计、软件设计和系统测试等方面进行探究。

5.预期目标(1)提出基于GPRS的路灯节能控制系统的设计方案。

(2)实现节能控制系统的硬件设计和软件设计。

(3)进行实验验证和测试，验证方案的可靠性、实用性和有效性。

(4)对系统进行优化完善，扩大应用范围。

6.可能存在的问题(1)无线通信稳定性问题。

(2)硬件的设计和实现难度较大。

(3)实验验证的精度和可靠性问题。