智慧路灯系统中无线技术和电力线载波技术的比较

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1、智慧路灯系统中无线技术和电力线载波技术的比较核心提示：在智能路灯解决方案中，有两种都不需要专门的通信线，相比其它需要专门通信线方案比较有技术优势的方案即电力线载波方案和无线方案，文章从两种方案实施的成本、技术特点、稳定性、抗干扰能力等方面，进行简单比较，分析了两种解决方案的优、缺点，并给出相应的参考意见。关键词智能单灯控制路灯系统电力线载波技术路灯区域控制器GB/Z　20177协议无线路灯系统1前言智能路灯中的单个路灯控制功能的解决方案，是目前路灯应用系统中最佳解决方案。只有进行单个路灯的控制，才能实现整个路灯系统的最佳节能和最低维

2、护成本的目标。单个路灯控制解决方案有很多种实现方法，根据是否需要额外的通信布线，可以划分为需要布线和不需要布线两种，其中不需要专门通信布线的方案比需要专门通信布线的方案在系统设计、实施、安装、维护等方面有较大优势，因此在此不对需要通信布线的方案进行讨论。本文重点探讨不需要专门的通信线的两种解决方案：基于电力载波的方案和基于无线通信的方案。2两种方案的简单介绍（1）基于电力线载波技术的智能单灯路灯解决方案电力线载波技术利用现有的路灯中的传输电力的线路作为通信介质来传输数字信号，即路灯之间仅仅使用现有的电力线基础架构，就可以实现数据通信

3、，不需要任何的重新布线和修改，对输电线没有任何特殊的要求。（2）基于无线技术的智能单灯路灯解决方案单个路灯之间利用电磁波信号进行数字信号通信，每一个路灯杆需要安装一个专用无线通信天线，电磁波信号可以在自由空间中传播，不需要物理连接线。根据上述描述，两种方案的基本传输性能的比较如表1.3两种实施方案的详细分析两种解决方案如图1所示，都可以按照三级结构来划分：（1）在灯具镇流器中嵌入通信控制模块，使得灯具镇流器成为智能的、有数字通信能力的镇流器，（2）在一个路灯控制箱控制的范围内，使用前面选定的通信模式进行通信，路灯控制箱中安装一个相应

4、通信模式—ＧＰＲＳ的网关，或者采用标准的、专门为路灯应用研制的区域控制器，连接到各种形式的广域网。（3）在路灯控制中心，通过ＧＰＲＳ网络连接到每一个ＧＰＲＳ网关或者使用多种广域网连接方式与每一个路灯区域控制器通信，中心控制服务器运行客户开发的应用软件，或运行第三方公司专门的路灯控制软件。目前，上海顺舟电子科技有限公司是可以提供基于zigbee无线单灯控制系统，提供包括：单灯控制器、集中管理器、软件系统的一揽子方案。无线的解决方案，有基于国际标准的ＺｉｇＢｅｅ方案，也有使用单个公司、厂商定义的无线通信系统的方式，其中单厂商系统使用的无

5、线规范没有形成标准，仅在特定的厂商产品中才出现。对于电力线载波技术来说，国内和国外有很多家的公司，提供电力载波的芯片，本文作为样例分析的是一套路灯完整解决方案：使用美国埃施朗公司电力载波技术、法国ＳＬＶ公司路灯系统管理软件和国内厂商生产的基于电力载波技术的智能镇流器而组成。1）无线路灯解决方案①智能镇流器首先看一下无线ＺｉｇＢｅｅ方案。一个基于ＺｉｇＢｅｅ的智能路灯系统中的智能镇流器构成如下：在一个路灯段内每一个路灯杆上的路灯镇流器中都内置一个ＺｉｇＢｅｅ的无线通信模块，路灯之间通过ＺｉｇＢｅｅ实现无线通信，构成一个无线通信子网。将

6、ＺｉｇＢｅｅ通信功能加入到路灯镇流器中，有两种方法：一是使用ＺｉｇＢｅｅ芯片完全自主设计，另外一种是使用第三方公司提供的ＺｉｇＢｅｅ通信模块，两种方法的区别在于，客户开发的成本投入和产品的成本不同，客户自主研发的ＺｉｇＢｅｅ镇流器相比使用现成ＺｉｇＢｅｅ模块的镇流器具有成本低的优点，但是客户开发的投入成本较高。支持ＺｉｇＢｅｅ通信功能的路灯镇流器如图2所示。无线路灯方案中另一种是采用某个厂商特定的无线通信技术，这种方案的特点是使用公共的无线通信频率，由厂商自己定义无线通信规范，厂商提供无线通信模块给镇流器厂商，镇流器厂商将无线通信模

7、块嵌入到镇流器中，路灯之间使用该无线技术交换数据。图3为一个厂商提供的一种无线通信模块。可以：内置的应用程序，包括时序调度、报警处理、数据记录、脉冲表计数和网络集成，它们可以有效简化控制系统的集成。例如数据记录功能能够收集路灯、电表或者传感器（光照、雨量、天气、交通流量、雾等）的数据来优化路灯的运营时间。即使区域控制器与管理中心的网络连接断开，这些内置的功能模块，仍然能够对所管理的路灯实施有效的调度控制，所有路灯的运行数据也可以被采集并存储在区域控制器的Ｆｌａｓｈ存储器中，一旦网络连接恢复，记录的所有数据均可以发送到路灯控制中心。区

8、域控制器管理路灯的另一个重要的功能是根据设置的经纬度的信息以及内部的实时时钟，自动计算当天的日出、日落的时间，这样可以依据这两个时间来控制路灯的打开和关闭的时间。区域控制器上的硬件Ｉ/Ｏ，可以很容易的将传统的、非智能的装置转变成智能的