前言
國家確定了“十一五”時期單位國內生產總值能源消耗降低20%的目標，主要污染物排放總量減少10％，強調要落實節約資源和保護環境的要求，建設低投入、高產出、低能耗、少排放、能循環、可持續的國民經濟體系和資源節約型、環境友好型社會。城市公共照明用電在我國照明耗電中占30％的比例，占全國發電總量的10-12%。根據預計，全球大約有19%的電能是用于照明。這部分的電能消耗比例相當可觀。
一、城市路燈管理現狀
隨著城市建設迅速發展，道路照明品位的不斷提高，政府和人民對路燈亮燈率、城市形象的關注程度越來越高。城市城區道路照明建設得到了迅速發展，路燈數量日益增加，而管理部門還以原有人工操作、或定時控制來完成數倍于過去的工作任務，無法解決亮燈率與節約能源的固有矛盾。
傳統定時控制的弊端
n 不能實時控制：由于控制方式單一，無法實現對不同燈型、不同區域、不同時間段的照明設備進行分類控制，導致資源分配不合理，造成大量的電能浪費。
n 無法及時開關燈：現行控制方式在惡劣天氣時（如強陰天）不能自動開關燈。大型慶典和政治活動、領導及團體參觀時亦無法及時、靈活控制，影響城市照明形象。
n 信息不能反饋：城市道路照明各種信息無法反饋到管理部門。如路燈控制設備的電壓、電流、耗電量、道路的亮燈率、故障信息、控制方式等多種信息傳遞。造成管理部門不能及時掌握照明實況。
n 電量浪費嚴重：采用人力開關燈方式控制的道路照明設施，因每天需現場手工開關燈，導致亮燈時間周期長；而采用鐘控方式控制的道路照明設施，因隨季節不能自調，引起電量浪費嚴重。
n 發現故障不及時：當路燈發生故障時，信息無法及時傳遞管理部門，依靠維護人員每天定期巡檢，除需增加人力物力財力外，會因故障情況不明而延誤搶修時間，影響夜間照明，給行人、車輛造成很大不便。
n 開燈調整周期頻繁：因日出日落時間每天都在不停變化，工作人員需要經常對每個控制點調整開關燈時間。隨著城市逐步擴大，工作范圍也在不斷擴大。
二、建設目標
利用計算機監控技術，采用廈門四信先進的GPRS無線通信技術、節能控制技術，結合空間地理信息技術，建設城市照明智能監控系統，對快速發展的城市照明實現自動化監控和精細管理，進一步提高道路照明質量，從而提高服務質量；進一步提高維護、檢修效率，從而保證城市整體亮燈率和設備完好率；進一步降低能耗、減輕勞動強度，從而避免無謂的電能和人力物力的浪費，從根本上實現按需照明、高效節能和精細管理。
三、路燈實時監控與節能系統介紹
城市照明智能監控系統，采用物聯網技術、工業自動化控制技術以及廈門四信先進的無線傳輸手段，對城市路燈設施進行線控、點控、點測等多種科學有效的控制管理，實現“五遙”（遙測、遙控 、遙信、遙視、遙調）和單燈節能控制以節約電能和提高工作效率，提高城市照明設施現代管理水平和科學手段。
3.1.1路燈控制終端
路燈采集控制終端由一級終端路燈控制監控柜和二級終端組成，監控柜包括工控機、電能測量單片機、多路控制板、監控板；二級終端安裝在每盞燈里，包括電力載波模塊（EPCW）和輸入輸出接口板；路燈控制終端可實時監控每盞路燈的亮滅情況、電能負荷狀態、燈桿損壞報警，漏電報警等功能。
3.1.2無線傳輸設備
四信F2103采用工業DB9串口，通過232/485和路燈監控終端內的PLC相連，內插SIM數據卡通過GPRS網使得路燈監控終端和數據管理中心形成網絡通信，實現數據管理中心遠程監控路燈運行。F2103采用國際標準TCP/IP通信協議，且實現數據透傳功能，高規格的工業設計以及小巧的外形很好的融入了路燈監控一級終端內。
3.1.3數據管理中心
1） 遙控：主站計算機按設定好的經緯時間曲線自動控制全市路燈的開/關狀態，也可在主站手動控制任意的一級終端和二級終端的開/關狀態。
2） 遙測：自動巡測或隨機檢測各個終端亮燈率、電壓、電流、功率因數、有功和頻率等工作參數，在自動運行時只要終端有變化，它便立即將變化數據向主站傳輸，無須主站巡檢。
3） 遙信：對各個終端開/關狀態、故障和報警等信息的獲取，保證系統有效正常地運行。
3.2 系統總架構
F2103通過標準的232/485與路燈監控一級終端里的PLC連接通信，數據中心可采取ADSL、固定IP、專網APN接入網絡。
F2103首先進行GPRS撥號上網，然后自動向數據管理中心發起TCP連接，握手成功后開始數據透明傳輸。路燈監控終端把數據集中采集通過PLC把數據傳給F2103，F2103接到數據后即時的將數據通過GRPS網絡傳送到數據管理中心。數據管理中心將上傳的數據進行分析處理，得出直觀的結果和相應的指令通過GPRS網絡發送給F2103，F2103即時通過232/485傳送給PLC，PLC根據指令對路燈做出相應的控制處理，以此達到遠程控制路燈的效果。
四、系統效益
經濟效益
n 采用城市照明智能監控管理與單燈節能控制系統以后，全市范圍內的路燈全夜燈、半夜燈的開關均可實現按需照明和精確到每一盞燈精細化管理。由于減少了開燈時間，延長了光源電器壽命，降低管理運行成本，進一步提高了經濟效益。實現按需調控照明亮度，節約能源和管理運行費用。
社會效益
n 采用城市照明智能監控管理系統與單燈節能控制后，由系統對全市范圍內城市照明的每一盞路燈的開關操作實現自動控制。與此同時，由計算機對每一盞路燈的狀態進行高效快速巡測，調度人員可以在故障發生后及時了解故障的地點和狀態，為快速、及時修復提供了強有力的保障。路燈維護及時，可以極大地減少對照明管理部門的投訴、減少道路交通事故的發生，有利于城市的治安，產生極大的社會效益，從而進一步提高城市的形象。
管理效益
城市照明智能監控管理與單燈節能控制系統利用計算機及時、全面地發現每一盞路燈運行中出現的故障，實現真正意義上的“值班等待報警”，不僅大大減少了城市照明巡視人員和車輛損耗，降低了維修成本，而且在檢修車出發之前已經知道了故障的準確地點和基本狀態，無需靠人工查找檔案圖紙、單純的文字性數據庫信息及巡線查找，因而大幅縮短了維修響應時間、提高了檢修效率，保證路燈亮燈率，由此將產生極大的經濟效益和管理效益。
