路灯节能控制系统多智能体技术的应用

路灯节能控制系统多智能体技术的应用

罗家党

佛冈县路灯管理所

摘要：伴随城市的现代化飞快发展以及大量涌现出来的新兴城镇，城市中路灯的照明建设以及改造已经变成关键的课题。现在，国内的大部分城市路灯把控是配电箱/变压器实施分散把控的，控制功能较为单一，且智能化的程度比较低；但是路灯的分布地区广泛，且人为或是自然损坏率比较高，对路灯维护以及管理方面产生非常大的困难。

关键词：路灯；节能控制系统；多智能体技术

1引言

现在中国城市中照明年用电量大致占据了全国的总发电量7%到8%左右，伴随相关规划与节能减排方面工作方案等多个国家政策发行，照明节电变成了除了动力节电以外另外关键的节电工程。现实中道路照明的水平通常是取决于外部原因，就像是道路交通的流量、天气情况以及围条件的亮度等方面。在不一样季节或是不一样夜晚里，这部分原因均可能产生非常大的变动，就像是在车辆与行人均较少后半夜时期，要是照明处于交通高峰的时候那样，会导致能源浪费问题发生。除此之外，因为道路的照明设计均会对维护系数方面作用进行考虑，所以新安装的路灯道路照度的水平会比现实需求高出20%左右，伴随照明体系光衰减会慢慢地与现实所需要照度想接近，这类过度的照明不但会导致能源的浪费问题，还会有光污染情况发生。所以，对于路灯的照明节能体系研究分析对于使得节能减排这个目标得到实现，以及推进都市现代化的建设有着极为关键的影响。围绕着上述的情况，在多智能体结构基础之上，该篇文章提出了一类新型分布式的智能路灯把控体系，把路灯节能以及监控给结合到一块，使得对于路灯遥信、遥测、遥视以及遥调的功能得到实现；经过多智能体之间协同通信工作，按照路灯的周边条件亮度统计信息对于路灯实施开/关灯的把控与照度的调整，进而来达至较好节能成效。

2总体的设计方案

智能体指的是可以思想的，且作用在环境和本身的抽象或是物理实体。多智能体MAS是由很多能够计算智能体构成松散多智能体群，而群内的成员活动为独立且自治的。该篇文章所提到路灯控制体系为建立于多智能体组织结构的基础之上。体系组织构造能够为全部自治平等式的构造，还能够为有着主从关系层次式的构造。不一样组织构造行为措施是不一样的，所对应体系性能是不一样的。层次式的构造当中，体系成员仅仅需要对下一级的成员数据进行保持，这与协调紧密工作措施是适应的，并且于这类构造下，能够使得智能体之间非必要的通信减少，进而使得体系复杂程度降低。按照道路照明需要的特征，这个体系是采取层次式的构造，是由城市路灯的监控体系、路灯节点的控制设备还有区域的控制终端这三层构造构成的。

以多智能体工艺为基础智能路灯的节能把控体系是以单路灯节点的控制设备当做基础，依照道路的分布特征来划分出不一样的控制区域，每一片区内设置区域路灯的控制终端。同一个区域之下，就是同一个地区路灯的控制终端之下，全部节点的控制设备均为平等的，各个路灯的节点控制设备活动均是独立自治的，对于路灯有着实时把控的功能，能够依照现场条件照度来有效灵活的进行单灯把控，确保每一盏灯的电压是稳定的，而且可以和同一片地区内路灯节点进行协作以及通信，把本身信息数据发送至地区控制终端内。区域路灯的控制终端是一个地区路灯管理以及控制单元，经过有线、无线或是电力线载波多类措施和区域内的每个节点控制设备进行通信，对于整片地区统筹把控负责，而且和其他地区路灯的控制终端经GPRS网络实现相互通信，对区域之间道路的照明进行协调。监控中心是全部路灯节能把控体系的管理以及控制中心，经过GPRS网络或是有线通信措施和各个地区区域路灯的把控终端通信，来管理与监督多智能体之间调度通讯，并将各个区域内路灯的运作问题实时反映出来，依照需要实施手动远程的把控，而且供给异常检测和自动报警多种能力。

3各级智能体模块的设计

路灯节点的控制设备为智能路灯的节能把控体系基本的单元。之前路灯的把控关键是依靠着经纬仪对于同个地区或是多地区内路灯开关的时间实施统一调节，这类功能单一且集中式的的把控并不可以使得不一样环境以及路况照度需要得到实现。运用着多智能体工艺路灯节点的控制设备具有智能性以及自主性，能够使得实时单灯的监控以及环境数据的采集得到实现。和传统的路灯控制设备比对，该篇文章所提到路灯节点的控制设备有着下述几个能力：

第一，对当前条件下亮度信息进行感应；

第二，和同级节点的控制设备以及上级区域的路灯把控终端间实施通信；

第三，与上级的指令以及节点的自身状态相结合对于路灯进行调整；

第四，自动调压、稳压，将线路压降所导致灯具供电的电压不均匀问题给予解决；

第五，单灯问题检查，坏灯会自动报警，能够主动对相邻的失效装置供给照度补偿。

依照上述的特征，对于路灯节点的控制设备模块构造进行设计。测量模块涵盖了环境亮度的检测以及电流电压测量这两个部分。其中环境亮度的检测关键是光感元件所组成的，对路灯周围条件亮度信息的感应负责，且是把控路灯照度中关键依照，而且对群体的决策供给了相关依照；电流电压测量是负责对于路灯的供电电源电压电流信息实时监测，对调压稳压供给依据。

区域路灯的控制终端于体系当中发挥着桥梁功能，为路灯的监控中心与各区域内路灯节电的控制设备相连接的关键装置。控制终端关键是由电量采集中控制模块、电源模块、通讯模块以及户外的安装机箱来构成的。通常是每一个路灯的变压装置段来配置上一个区域路灯的把控终端，并负责管理与监控所属地区路灯专用的变压设备和路灯节点的控制设备。经过区域的把控终端，能够了解管理地区里全部路灯的运作情况以及路灯节点的控制设备工作情况。相邻区域的路灯把控终端间还能够实施无线网络的通讯工作，来对于区域之间路灯的照明进行协调，来有效免于道路的照度不均问题发生。而且，区域路灯的把控终端能够实时把区域路灯的运作情况传送到路灯的监控中心，还能够和智能手机与手提电脑等多种移动终端经过无线方式联网，便于相关的工作者实施装置维修与维护工作。

4节能的工作原理

这个系统节能的工作原理关键为经过体系实时的通信网络，对各级智能体现实照度的管理进行协调，对流经路灯电流以及路灯两端电压进行把控，对灯泡输出功率进行调节，使得灯光照度按照需要的供给得到实现，来使得不必要电能的浪费问题得到避免。这个体系节能工艺关键涵盖了：统计式条件亮度控制工艺，经过路灯节点的控制设备条件亮度的检测数据，来对目前路面的现实照度进行统计，按照现实照明的需求对于路灯的照度进行调节，于交通的高峰期内，路灯维持着高照度；车流量比较小的时候使路灯的照度适当降低，来使电能的损耗降低。通常而言，路灯配电体系是属长线配电方式，电缆的末端会有电压偏低情况发生；但是深夜中，电网的电压一般会上升，电压通常能够达到245V至250V，这么高路灯电压会使得路灯的电能损耗上升。这个体系有着自动稳压的能力，经过区域路灯的把控终端以及单灯节电的控制设备对于单灯电压与区域内电压上升有效科学调整，单灯节点的控制设备能够对于近端还有远端路灯上升电压调整，预防线路末端的低压问题发生。

5结束语

该篇文章对于以多智能体工艺为基础智能路灯的节能把控体系进行相关介绍，引进人工智能工艺对于路灯实施有效科学分布式的单灯把控，使得能够依照周围现实条件亮度对照度进行自动调整，是道路中照度不均匀情况得到有效解决，阴雨环境等多种突发问题时也可以自动供给充足的照度，能够免于道路的过度照明状况，来达成良好节能成效。

参考文献

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