1国内城市照明监控系统现状现阶段在城市照明监控系统中应用的控制方式以分散时控为基础。在照明设备的总系统配电箱中，利用定时器对设备开关时间进行控制，部分城市中景观灯需要借助人工方式进行控制。此控制方式下难以对照明设备的开启或是关闭时间等进行即时调节，难以精准反映当前城市照明设施的运行状态，故障率较高，在维修过程中需要投入大量成本。城市在不断发展，单一的控制办法难以保障形成完善的照明效果。2GPRS通信方式的控制优势基于功能性而言，处于移动通信网络状态下的GPRS具有覆盖面积广泛的优势。照明监控系统基于GPRS监控点的建立无须进行埋线、拉线等施工，安装便捷，能够实现远距离通信传输[1]。GPRS网络具有快速、稳定且可靠性较高的优势，具有无缝衔接数据网的特征，作为分组数据网中的一种，支持IP/TCP应用，在各网络状态下均能够实现短时间内数据网互通效果，具有良好的抗干扰性。3基于GPRS的城市照明监控系统设计原则基于GPRS对城市照明监控系统进行设计，需要充分遵循实用性、可靠性、先进性的设计原则，保持能够适应今后社会发展以及灯光照明设备更新换代等。突出组网设备的可靠性，以安全可靠组网方案进行设计，根据照明设备管理需求对路由进行备份。基于实用性设计原则，需要根据城市当中居 民使用照明设备的需求进行定义，从用户角度出发形成合理设计，充分体现智能化，降低设备成本，节约控制照明设备的人力成本支出。自动化控制系统，在检测到环境光线处于较暗状态时能够及时自动开启灯光，避免对城市中的居民出行等造成影响。经过光线监测就能够实现对照明设备控制，能够形成良好的节能环保效果，灵活组态管理照明设备，符合各项业务控制需求，便于照明配置。4基于GPRS的城市照明监控系统设计4.1监控信息系统设计监控管理信息系统如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.022.F001图1监控管理信息系统城市环境中，监控管理信息系统由照明监控器以及通信服务器等结构组成，依靠通信服务器，促使照明的各系统终端形成连接状态，便于集中查询对应区域的照明设备。通信服务器连接照明监控的通信方式主要应用ADSL以及GPRS，能够在通信服务器中控制整个城市中对应区域范围内任意照明设备，完成便捷查询和精准控制[2]。在城市照明监控系统中集成了关于无线数据通信系统、监控中心以及照明设备外部控制终端等相应模块。监控系统是集自动化控制技术、数据库以及无线通信技术为一体的智能综合远程监控系统。监控系统的主要目的在于借助系统对城市当中的照明设备等形成遥控、遥信以及遥测的技术表现，从而保障照明系统在运行过程中体现出良好可控性；降低维护照明设备中的人力成本支出，促使城市当中的景观灯设备等在半夜等环境中的开关控制更加灵活；提升城市整体照明水平，适应现代化节能环保需求，提升照明管理系统的社会属性，精准可控，有效降低不必要电力能源消耗。照明系统监控对象主要为控制箱的电流、电压、功率状态等，能够适应互感器对各项电压以及电流等进行采集，误差为±0.4%。监控继电器开关时的输出量，对照明设备控制过中的开关等进行控制，能够对城市当中的景观灯、广告灯、半夜灯以及路灯等设备进行控制。4.2监控器硬件设计在城市整体照明监控系统中的硬件结构设计中，按照功能分为时钟储存单元、电压电流采集单元、串口扩展、GPRS模块、控制执行单元以及其他结构设计。（1）时钟存储单元的设计。要求时钟芯片精度相对较高，在设计中选择SD2000BPI，时钟芯片包含I2C总线接口、内置晶振、定时输出，免调校且精度相对较高。时钟芯片配置EEPROM，能够对照明设备开关时间进行储存。由两个BCD码组成每一字节，从高到低按照时、分进行排序。警报时间建立在一般时间2倍基础之上，同样每一字节中存在着两个BCD码，按照年月日、时分秒的顺序进行排列，并以00H作为默认值。路灯监控器中包含了2个字节，从00到65 536数值均能表示。照明监控器运行过程状态分为门开、报警、手动、三遥、景观灯、全夜灯以及半夜灯状态。状态均应用对应字节表示，监控设备结构能够对同时工作的9路电流进行监测[3]。（2）电压电流的采集单元设计。应用EDA9016测量模块作为电压以及电流在采集单元中的主要模拟量模块，能够适应同步运行的12路电压信号输入采集工作。测量的实际信号范围在0~10 V之间，为0.2级测量精准状态，应用RS-485总线进行输出。向EDA9016的模拟量输出端输出包括欲监测电压、电流通过电压、电流互感器电压等处于0~10 V以内的电压。EDA9016根据总线设备需求连接监控器的单片机，照明监控器根据EDA9016中相关通信协议，对电压、电流等进行采集后，在通信服务器的指令下向客户端软件进行发送。自动监测照明设备的运行参数，及时警报电压过压、欠压、电流过流或是欠流等现象。（3）硬件系统结构中的串口扩展设计。基于CPU应用状态下的需求，应用到PHILIPSP89C51RD芯片，单一的串口状态，在设计中与GPRS模块之间形成相互通信的功能。而EDA9033与多功能表则应用到RS-485总线接口，因此，则需要基于CPU状态下的IO口模拟连接通信接口MAX3100，在SPI模拟的状态下促使MAX3100能够连接MAX485，促使形成EDA9033与多功能电表所适用的RS-485接口。（4）GPRS模块的重点设计。GPRS模块的主要功能表现则为实现外界通信以及RS-232的接口，以透明传输模式，形成简便应用效果。在本设计中，GPRS模块应用到MAX232的一片式芯片结构，从而能够促使GPRS模块借助于CPU进行传输通信。（5）关于控制执行单元的设计。应用到三极管驱动继电器设备，由继电器对交流接触器进行控制，实现基于CPU以及安激光的光耦隔离，避免整体监控系统受到继电器的影响[4]。（6）其他结构设计。照明监控器应用在无人值守环境中，形成安全防护效果，需要在照明监控系统的外部结构上安装磁控感应开关，断开状态时，由照明监控器对开关状态进行监控。开启状态时，照明监控器中的警报系统能够及时发出警报，并将警报时间、类型等众多数据在储存器内部进行储存。在GPRS的无线通信作用下向通信服务器发送门开关状态信息。随后向客户端进行转发，通知检修人员对门开状态进行及时处理。4.3监控器软件设计开发城市照明监控系统软件结构，应用keil C作开发工具，除了基础的CPU结构之外，需要设置时钟芯片程序，便于实现批量生产。照明监控系统工作程序：上电后，经过初始化运作，更改照明监控系统的程序，包括警报、全夜灯、半夜灯以及三遥状态等，实现初始化状态效果；对MAX 3100芯片以及时钟状态芯片进行初始化，获取设备编号，执行串口初始化，采集照明设备运行状态下的电压以及电流等，进入主循环模式，在完成数据接收后，标记中断串口位置；在主程序中对中断标记进行判断，若当前的标志处于被位置，则对控制位实施判断，进入到相应的子程序中。对开关时间进行设置，校验运行参数，查询运行状态，开灯以及关灯均需要在子程序相应任务执行完毕之后恢复中断。为了能够实现更加良好的控制效果，便于执行自动化开关以及警报处理判断等，在主循环中实现同步实施条件，结合当前照明监控器以及通信服务器通信可靠度等，制定通信协议具有重要意义。制定通信协议过程中，需要合理设置通信协议格式，保证协议属于规范化状态，形成良好的拓展效果。在协议中需要对起始标志、设备编号、类型、控制码、控制类型、数据长度以及结束标志等级做好校验准备。符合预期功能性设计时，需要达到更精简的设计效果。如内容设计中，开灯帧为C=01H，能够及时接收通信服务器请求，开启照明系统设备。开灯帧的格式为回应默认值、01H控制码、01H全夜灯控制类型、02H半夜灯控制类型、03H景观灯控制类型等。在城市照明监控系统设计中，借助互联网结构形成的控制中心软件，能够适应远程访问模式。构建照明系统的控制数据库，对照明设备阶段的开启以及关闭状态等进行自动记录，将设备的电压、电流、功率以及总计电量等完整记录，便于查询。4.4监控系统功能照明设备的监控系统功能设计中包括全范围监控的照明系统运行状态监测、运行参数统计等，根据监控系统的各功能表现、精准的统计设备信息、各行对应设备状态下的统计资料、维修工单以及图表数据等内容。主要体现为语音查询、远程语音告警、短消息告警等功能。告警功能主要将城市照明设备运行中的异常信息以及严重危害设备运行安全的异常问题等内容进行告警。根据现场管理员的设置，形成自动化的监测告警，分为三等级的灯光颜色以及声响语音等告警。发生告警后，只有相关操作人员按下确认键才能够停止警报。但灯光仍处于闪烁状态，只有彻底消除故障之后，恢复原有状态。在紧急告警状态下，将会由电话网自动进行拨号处理，向相关人员传递告警信息，结合语音电话或短消息等方式及时告警所在点位以及故障时间、级别等，在排出故障问题后，向相关人员及时传递告警解除消息。5结语城市照明设施作为城市基础设施中的重要组成部分，在电力能源日益紧缺，电力成本逐渐提升的背景下，需要寻求更加有效的节能高效控制措施，保障照明功能良好的基础上，形成环保便捷管理效果。结合GPRS的城市照明监控系统设计能够满足城市环境中的照明设备控制需要，能够有效形成更加良好的城市照明效果。