摘要：结合多年来监管供电故障及电缆失窃的经验，本文设计了一种确保路灯电力设备安全及用电安全的路灯智能控制系统，提出了箱变用电安全及电力电缆防盗割的解决方法，经过试验验证，方法可行，为确保道路照明系统的正常运行提供了重要参考。
关键词：路灯 供电安全 电缆安全 智能控制系统
1 引言
随着城市照明智能控制系统的不断发展，人们对路灯系统远程的监测、控制、管理的要求也越来越高。每盏路灯赋予的含义不在是仅提供功能性照明，对于人们生活、生产发展、交通安全，社会治安都起着非常重要的作用。目前的智能控制系统重点放在对灯光的控制上，对于灯具的供电安全均少有提及。本文中设计了一种基于供电安全的路灯智能化控制方案，通过实验验证确实可行。
2 系统设计
本系统在原有的路灯智能控制系统的基础上增加了电缆防盗割模块和箱式变电站（以下简称“箱变”）安全监察模块。系统由以下模块组成：电能计量模块、灯光控制及电缆防盗模块模块、箱变安全监察模块、通讯模块。其中，通讯模块采用GPRS+ZIGBEE的方式。集控单元通过GPRS负责收发控制中心下达的命令。系统拓扑结构如图1所示。
图1 系统拓扑图
2.1 箱变安全监察模块
在照明系统中，箱变的供电安全是一切控制之根本，因此，箱变的供电安全有着举足轻重的作用。系统中对箱变的电流、电压及其内部的工作温升予以全天候监测，当出现异常时，控制中心便会收到报警。当电流过大导致的异常发生时，系统还能自动的降低运行负荷的功率，在确保照明安全的情况下等待工作人员维修。箱变安全监察模块的系统流程如图2所示。
2.2 灯光控制及电缆安全监测模块
道路照明根据使用的区域不同可以分为两类，一类是白天夜间行人均比较少的道路；另一类是繁华的市区。在繁华的市区，白天发生箱变电缆盗割的情况是不可能的。所以，系统对于这种应用场合白天的电力设备安全不做处理。繁华市区发生电力设备被盗窃的时间均为晚上23点之后，这时行人车辆相对较少，为犯罪分子提供了可乘之机。曾经有人提出安装摄像机的方式来预防盗窃的发生。首先，安装摄像机确实可以在发生盗窃后提供证据，但由于摄像机的拍摄的距离有限，所拍摄的图片可能模糊不清，如果增加摄像机数量，其运行成本又难以接受。针对这种情况，系统制定了以下规则，在正常运行的照明系统中，每当同时发生两盏或多于两盏的灯具同时故障时，系统便认为可能发生电缆安全问题，系统会立即发出应急报警，控制中心会安排巡检人员马上到达现场，减少可能会发生的损失。闹市区的灯光控制及电缆安全监察模块系统流程如图3所示。
对于白天夜间行人均比较稀少的道路照明区域，发生偷盗事件的时间非常不确定，可能是一天中的任何时间，对于这种情况，系统制定规则如下：白天路灯关闭后仍然通过电力电缆为控制终端提供微小的电源。控制终端与集控单元保持周期联系。当失去联系后，集控单元会向控制中心发出警报，以便控制中心立即作出响应，如图4所示。
图4 行人稀少的道路电缆防盗割模块流程图
可以看出，对于白天也可能发生偷盗事件的区域，上述的规则虽然白天会浪费很小的电力，但是完全可以避免因电缆丢失而造成的更多损失。
3 系统调试
控制中心上位机软件采用C#编写，其图形界面如图5所示。
此次调试总共采用了72只终端，一个集控单元。调试过程中，人为的升高箱式变电站内部工作温度以及人为的增大某一相电流，系统均能准确的发出报警。人为断开电缆后，系统也能准确的发出报警。验证了方案的可行性。
4 结论
本文根据多年的市政工程经验，设计了一种确保箱变与电力电缆安全运行的路灯智能控制系统，通过GPRS+ZIGBEE的通讯方式予以验证，试验的结果取得了预期的效果。当然，系统的稳定性还需要更大规模的测试。目前更多的控制终端与集控单元参与的系统压力测试目前正在准备中。