系统的主控电路如图2所示，由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。
2电路
本系统的电路基于主控电路的配置，包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ－2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带，只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示，温度传感器的测温范围为－55℃－125℃，当室内温度高于设置值30℃时，系统将报警，同时单片机通过达林顿管，启动风扇，进行换气，降低室内温度，直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时，系统将报警，同时单片机通过继电器，控制12V直流电源，启动加热器加热，直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示，湿度传感器的测量范围20－90%，当室内气体湿度高于设置值(60%)时，单片机控制风扇的开启，进行换气，降低湿度，直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示，当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时，系统将报警，同时，单片机将驱动风扇，进行换气，降低可燃性气体浓度。
3系统的实现
关键词：单片机；逆变电源；锁相；抗干扰
引言
本监控系统是为铁路用4kVA/25Hz主从热备份逆变电源系统设计的。
4kVA/25Hz主从逆变电源是电气化铁路区段信号系统的关键设备，有两相输出：110V/1.6kVA局部电压（A相）；220V/2.4kVA轨道电压（B相）；两相均为25Hz，且要求A相恒超前B相90°。由于逆变器是给重要负载供电，且负载不允许断电，故采用双机热备份系统，一旦主机发生故障，要求在规定时间内实现切换，因此，备份逆变器一直处于开机状态。由于逆变器经过了整流，逆变两级能量变换，功率较大，且指标要求较高，必须要采用先进的控制技术；同时为了安全实现主从切换，也必须要有完善的监控系统来实现锁相，保证整机的安全。
1监控系统总体设计要求
根据实际情况，本系统主要完成以下功能：
1）主从切换功能主从控制之间实现准确无误的切换，具有自动和手动两种功能，保证切换时电压同频率，同相位，同幅值；
2）锁相功能主从机组局部电压同频同相，同一机组内A相恒超前B相90°；
3）完善的保护功能具有软起动功能，以避免启动瞬间电压过冲对逆变器及负载的冲击，以及输出过压、过流保护，频率、相位超差保护，桥臂直通保护，过热保护等；
4）显示功能实时显示运行参数及工作状态并具有声光报警功能，以提示值班人员及时排除故障；
5）通信功能具有主从机组之间通信，与监控中心（上位机）通信等功能；
6）抗干扰功能系统具有良好的抗干扰能力。
2系统硬件电路设计
2.1DS80C320单片机简介
DS80C320是DALLAS公司的高速低功耗8位单片机。它与80C31/80C32兼容，使用标准8051指令集。与普通单片机相比有以下新特点：
1）为P1口定义了第二功能，从而共有13个中断源（其中外部中断6个），3个16位定时/计数器，两个全双工硬串行口；
2）高速性能，4个时钟周期/机器周期，最高振荡频率可达33MHz，双数据指针DPTR；
3）内置可编程看门狗定时器，掉电复位电路；
4）提供DIP，PLCC和TQFP三种封装。
2.2基于DS80C320的监控系统硬件电路设计
按照上述系统设计要求，设计了如图1所示的监控系统。监控系统采用模块化的设计思想，分为微处理器及外设模块，模拟量采集模块，开关量采集模块，频率及相差测量模块，控制量输出模块，人机接口模块，同步信号模块以及通信模块。
1）微处理器及外设模块微处理器采用DS80C320，非常适合于监控。本系统充分利用前面已提及的特点，简化了硬件设计与编程，从而提高了整个系统的可靠性。根据系统需要扩展了一片8255，一片E2PROM和一片8254。
2）模拟量采集模块根据采集精度要求以及被采集量变化缓慢的特点，采用AD公司的高速12位逐次逼近式模数转换器AD574A，其内部集成有转换时钟，参考电压源和三态输出锁存器，转换时间25μs，并通过ADG508A扩展模拟量输入通道。
3）开关量采集模块首先经光耦进行隔离后，再通过与门送入单片机的外部中断口，同时通过8255送入单片机，采取先中断后查询的方式。
4）频率及相差测量模块信号先经过具有迟滞特性的过零比较器转换为方波，然后通过双四选一开关4052送入单片机，通过定时器T0来计算频率和相差。
5）控制量输出模块通过光耦控制输出，实现可靠隔离。
6）人机接口模块包括按键和显示部分。通过简单的按键选择，实现电流、电压、频率及相差的显示。显示部分采用8279驱动8位七段LED显示，同时通过发光二极管和蜂鸣器提示运行状态。
7）同步信号模块本模块用来实现锁相。单片机控制8254产生局部同步脉冲和轨道同步脉冲，同步脉冲用来复位正弦基准。通过软件控制同步信号的频率，可实现主从锁相和局部及轨道的相位跟踪。具体实现过程将在下文详述。
8）通信模块采用了RS232和RS485两种通信方式。利用串口0采用RS232实现与另一机组监控单元的双机通信，获取对方机组状态信息；利用串口1采用RS485标准接口实现与上位机的通信，完成传输数据和远程报警等功能。
3系统软件设计
3.1系统软件流程
主程序流程图如图2所示。系统上电复位后，首先对单片机，芯片及控制状态进行初始化；然后读取AC/DC模块的工作状态，若正常则启动DC/AC模块，否则转故障处理；开启DC/AC后，读入其工作状态并判断输出电压是否满足要求，有故障转故障处理，正常则开启故障中断；接下来进行主从机组判断和相位跟踪，实现主从相位同步和局部及轨道电压的锁相；只有在实现锁相后，才采用查询方式处理键盘及测量显示。在软件编制中，键盘中断是关闭的。实验证明，对人机交互通道采用这种查询处理方法，完全可以满足系统的实时要求。开关量的输入采取先产生中断，后查询的方法，保证了响应的实时性和逆变系统的安全性。
3.2系统采用的主要算法和技术
3.2.1交流采样算法
测量显示大信号的交流量时，通过互感器得到适合A/D转换的交流小信号，然后对小信号进行采样，最后对采样数据采用一定的算法，得到正确的显示值。均方根法是目前常用的算法，其基本思想是依据周期连续函数的有效值定义，将连续函数离散化，从而得出电压的表达式
式中：n为每个周期均匀采样的点数；
ui为第i点的电压采样值。
3.2.2数字滤波算法
A/D转换时，被采样的信号可能受到干扰，从采样数据列中提取逼近真值数据时采用的软件算法，称为数字滤波算法。目前常用的方法有程序判断滤波、中值滤波、算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波等。根据本系统对采集精度有较高要求以及被采集的模拟量变化缓慢的特点，采用程序判断滤波法和算术平均滤波法相结合的滤波方法，即进行多周期采样，取其算术平均值作为有效采样值。每次采样后和上次有效采样值比较，如果变化幅度不超过一定幅值，采样有效；否则视为无效放弃。
3.2.3单片机锁相技术
本监控系统一个很重要的功能是实现相位同步，即保证主从机组的相位同步和机组内局部电压相位恒超前轨道电压相位90°。本系统锁相的基本原理是，对于频率相同而相位不同步的两路信号，比如A路和B路，若A路为基准，B路超前（滞后）一定的相位，可以通过适当降低（增大）B路信号的频率来实现相位调整进而锁相，最后再把B路频率置为原频率值。
本系统中，单片机控制8254产生25Hz同步脉冲，同步脉冲用来复位正弦基准，使基准正弦波重新从零值开始。基准正弦波与三角波比较产生SPWM波，经逆变得到与基准正弦同频的交流输出，因此，通过调整同步脉冲的频率可改变正弦基准的频率，进而可改变被调整输出电压的相位。要实现系统的锁相要求，需要从机组局部电压跟踪主机组的局部电压，各机组轨道电压跟踪本机组的局部电压。因此，要有主从局部锁相和局部轨道相位跟踪两个子程序。
锁相的流程图如图3及图4所示。首先由多路开关选择要锁相的两路信号，由单片机测量相位差，并对所得相位差数据进行必要的运算和处理后，判断有无超差。倘若相位超差，则根据超差范围确定同步脉冲的频率值。如果是主从局部锁相，则应同时改变从机组局部和轨道的同步脉冲；否则，若为局部、轨道相位跟踪，则只改变本机组轨道的同步脉冲。通过调整同步脉冲，可实现相位调整。实现锁相后，同步脉冲的频率置为25Hz返回。
4抗干扰措施
由于该监控系统工作于强电环境，很容易受到各种干扰的影响。干扰一旦串入系统，轻则会引起误报，严重时就会导致整个系统瘫痪，甚至造成重大事故。本系统从硬件和软件两方面采取了抗干扰措施，保证了监控系统的可靠运行。
4.1硬件抗干扰措施
1）光电隔离在输入和输出通道上采用光耦合器件进行信息传输，在电气上将单片机与各种传感器、开关、执行机构隔离开来，可以较好地防止串模干扰。
2）加去耦电路在电源进线端加去耦电容，削弱各类高频干扰。
3）合理布置地线系统中的数字地与模拟地分开，最后在一点相连，避免了数字信号对模拟信号的干扰。
4）数字信号采用负逻辑传输骚扰源作用于高阻线路时易形成较大干扰，而在数字信号系统中，输出低电平时内阻要小些，因此，定义低电平为有效（使能）信号，高电平为无效信号，可减少干扰引起的误动作，提高控制信号的可靠性。
4.2软件抗干扰措施
1）利用可编程硬逻辑看门狗将单片机从死循环和跑飞状态中拉出，使单片机复位。而DS80C320提供了内部可编程硬逻辑看门狗，不须外加电路，就能够实现可靠的超时复位。同时，DS80C320还为一些重要的看门狗控制位提供了访问保护，防止单片机失控后对这些重要的控制位进行非法操作，进一步保证了程序的安全性。
2）对于数字信号采集，利用干扰信号多呈毛刺状且作用时间短这一特点，多次重复采集，直到连续两次或两次以上采集结果完全一致才认为有效。数字信号输出时，重复输出同一个数据，其重复周期尽可能短，使外部设备对干扰信号来不及作出有效反应。
3）对模拟量的采样和处理，采用数字滤波技术。
4）采用指令冗余和软件陷阱，防止程序跑飞。
系统由分布在育苗架中的多个传感器节点、数据采集单元、设备控制单元和存放在嵌入式ARM设备中的监控软件4部分组成，如图1所示。育苗架由钢制材料构成，共有4层。每一层上面都布有4个温度传感器和加热、加湿装置，苗架内布有1个湿度传感器。苗架工作时处于完全密封状态，苗体生长所需的温湿度环境均由外部智能控制。数据采集单元负责向传感器节点发送指令，进行温湿度数据采集，并通过处理、打包过程，将数据通过RS－485总线接口发送到嵌入式设备上的智能监控软件中，数据传输所使用的协议为Modbus［3］。智能监控软件收到采集单元发来的数据之后，进行解包、分析、处理等过程，然后显示到用户界面上，同时软件具有记录历史数据的功能。用户在监控软件上可以设定期望达到的温度、湿度值，软件会发送包含这些期望值的指令给数据采集单元。数据采集单元收到这些指令之后，会判断当前是否符合条件。当条件符合后，数据处理单元会自动调用设备控制单元对育苗架进行相应的加热、加湿操作［4］。
2系统硬件设计
2．1嵌入式平台
嵌入式平台CPU型号为博通公司的BCM2835，采用ARM11微架构，主频为700MHz，同时平台配有512MBDDRRAM和8GBNandFlash，提供高效、稳定的运行和存储环境。平台配有HDMI高清视频接口，用来外接显示器，可以直观地显示系统操作界面。配有RJ－45网络接口和多个USB接口，用来连接网络、键盘鼠标和USB转RS－285数据线。平台搭载开源的嵌入式Linux操作系统，该操作系统稳定性好并且具有丰富的扩展功能，适合作为嵌入式监控平台［5］。
2．2传感器节点和设备控制单元
温度传感器采用Pt100。Pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号(4～20mA)的仪表，其本质是铂热电阻，阻值会随着温度的变化而改变，主要用于温度参数的测量和控制，测量量程为－200℃～+200℃，精度为0．1℃。湿度传感器采用NWSF－1AT，它是一种集传感、变送为一体的湿度传感器，适于室内环境的湿度测量。其测量量程为0～100%RH，精度为±5%RH，响应时间小于15s，是一种两线制的标准化输出信号(4～20mA)传感器。设备控制单元采用继电器控制。加热装置分布在育苗架的每一层，且可以独立工作，加热装置的核心是碳纤维加热毯，它使用碳纤维作为加热介质。碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的导热性能好，热膨胀系数小且具有各向异性。因此，碳纤维加热毯的功耗低、加热速度快，适合在农业上使用。加湿装置分布在育苗架的每一层，核心是双向高压喷头，可以均匀覆盖待加湿区域。本单元既可以接收由数据采集单元发来的指令，打开或者关闭加热、加湿装置;也可以设定一个阈值，自动地打开或者关闭加热、加湿装置。
3系统软件设计
系统软件设计由通信协议和上位机程序两部分组成。其中，通信协议采用Modbus、上位机程序使用Qt开发。
3．1通信协议
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一种控制器请求访问其它设备的过程，制定了消息域格局和内容的公共格式。Modbus协议规定，在进行通信时，每个控制器需要设定唯一的设备地址，交换消息时根据设备地址进行响应，确保一条指令对应的设备是唯一的。Modbus协议查询指令数据示例如表1所示。其中，数据均为16进制，CRC错误校验位高位在前、低位在后。
3．2上位机程序
本系统上位机程序采用Qt开发，它是一款开源的界面设计库，使用C++类编写。其最大特点是跨平台，支持市面上所有主流平台，如Windows、桌面Linux、嵌入式Linux、MacOS、Android等。用户只需要编写一次代码，就可以在不同平台上进行编译、运行，可移植性较好。在正式编写Qt代码之前，需要在目标平台上搭建相应的开发环境，即本系统需要搭建适用于嵌入式Linux的Qt开发环境，Qt版本为4．8．5。首先将Qt源代码解压，在其根目录下执行．/configure命令，对源码进行配置;然后执行make和makeinstall命令编译源码，并安装编译好的库文件到lib文件夹下;最后将这些库文件拷贝到嵌入式平台根目录下的lib文件夹中，并为其增加export变量路径:exportQTDIR=/usr/local/Trolltech/Qt－4．8．2exportPATH=/usr/local/Trolltech/Qt－4．8．2/bin:$PATHexportMANPATH=$QTDIR/man:$MANPATHexportLD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH至此，Qt环境搭建完毕。嵌入式平台用户界面如图2所示。上位机程序由查询指令发送模块、查询指令接受模块、控制指令发送模块、历史记录生成模块和通信控制模块组成。对各模块进行独立开发，最后在主界面中采用多线程机制进行结合，将各模块分别放置在单独线程中执行，既确保了各模块的独立性，又提高了程序的安全性和总体的运行效率。系统总体的软件流程如图3所示。系统启动后，会首先初始化硬件(内部寄存器、串口等)和传感器节点［6］。采集单元通过RS－485串行通信口与嵌入式设备进行通信。本系统可以选择手动查询模式或自动查询模式。安装在ARM设备上的上位机程序能够给数据采集单元发送查询或控制指令。当发送查询指令之后，采集单元会根据指令中包含的设备地址信息，匹配相应的传感器节点，并采集数据;将采集到的数据进行压缩、打包，然后传回上位机程序;上位机程序接收到数据之后，进行分析、解包、处理，最终显示到用户界面上，同时自动存储历史数据。当上位机发送控制指令之后，采集单元会把待设定的参数传递给控制单元，使其可以根据需求对加热、加湿装置进行控制［7］。
4实验及结果
为了验证系统的性能，将育苗架放置在室内环境中，分多个时间点记录育苗架周边环境的温度、湿度数据。给育苗架分别设定一个温度目标值和湿度目标值，每10min记录一次育苗架内的温湿度情况。为保证精度，周边环境的温湿度数据由小型气象站采集。育苗架内部的传感器放置如下:每层分成4个区域，每个区域的中心放置1个温度传感器，传感器距离每层顶部距离为20cm，用来采集温度数据;在育苗架内同时放置1个湿度传感器，用来采集湿度数据。育苗架内部的加热、加湿装置放置如下:加热装置铺在每层底部，使该层各部分可以均匀受热，且加热装置下再铺一层隔热层，避免每层热量相互串扰;加湿装置安装在每层的顶部，距离顶部5cm，采用360°双向设计，保证可以对该层各部分进行加湿。数据采集单元放置在苗架的外面，并且对苗架内的连线进行密封处理［8］。
4．1温度控制实验
将苗架温度目标值设定为25℃，湿度不设定，连续采集6h并记录数据，作出变化曲线图。图4为育苗架内温度曲线图，图中虚线为苗架外环境温度变化曲线。
4．2湿度控制实验
将苗架湿度目标值设定为40%Rh，温度不设定，连续采集6h并记录数据，做出变化曲线图。图5为湿度曲线图，图中虚线为苗架外湿度变化曲线。由两次实验可知，在系统刚开始工作的时候，不论苗架内外的温度还是湿度情况基本一致，各点的温度情况处于混沌状态，苗架内的温度和湿度都不等于设定值。随着时间的推移，苗架内各点的温度均趋向于设定值(25℃)，湿度能维持在设定值(40%Rh)左右，且可以稳定保持。
5结论
1.基本概念
狭义的安防监控系统仅仅指视频监控系统，是指应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频等信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警。这是一种监控当中的最重要也是最有效的手段之一，但是不是安防监控的唯一，也有自己的一些缺点。广义的楼宇安防监控系统是指所以对小区安全进行监控报警的系统的全称，其中不仅包括视频监控，也包括对讲系统、红外线监控、报警系统等等，主要包括的要素有：摄像传输显示监控系统、自动报警系统、对讲系统等。笔者认为：当前楼宇智能化趋势要求各种控制系统高度集成，顺应时代的发展，科学意义上的安防监控系统应该是广义上的，而且是高度集成的安防系统，不仅有视频设备，还有有针对小区周边地区进行监控的红外线、自动报警系统、火灾报警系统等构成的集成系统，所以仅研究视频系统是片面的。
2.发展前景
从市场需求来看，随着社会服务的发展，小区业主对安全的考虑越来越重视，而传统的巡查制度管理困难，成本高昂，所以安全防控系统对于小区管理极其重要，是为了各大型建筑、居民建筑以及别墅式建筑的发展趋势。其次，现代通讯技术、计算机网络信息技术以及自动控制技术的发展，智能化建筑技术的提升与普及，楼房的安防监控系统发展也非常迅速。未来的发展市场前景广阔，将成为建筑必备设施，而且技术手段更加先进，与数字技术的联系更加紧密。从国家政策层面来讲，政府构建和谐社区的目标将推动安防监控系统的发展与普及。，例如：北京市2010年社区主要道路视频监控设施覆盖面达到80%以上；社区平房、未封闭楼房安装使用门磁报警器、楼宇对讲器系统等设施达到80%以上。
二．国内楼宇安防监控发展现状与趋势
中国安防监控技术大致起源于上世纪60年代初故宫博物院的安防报警系统。之后的若干年，中国安防监控一直是以防盗报警系统为主。目前从市场来讲，楼宇安防监控系统已经成为城市建筑的必选项目，也是小区建设的重点项目，这几年技术发展也非常迅速，智能化建筑的发展推动了此项目的发展。但是，目前国内的安防监控体系制造商竞争激烈，一些规模较大的通信、IT、家电企业纷纷推出视频监控产品，传统视频监控市场竞争格局逐渐发生变化。更多领域的厂商进入视频监控领域，说明视频监控市场本身蕴藏着巨大的机会。但相对于网络市场的高度竞争，视频监控市场的竞争还处在相对较低的层面，参与竞争的厂商实力，包括企业规模、研发能力、营销能力等普遍不强，主要依靠价格竞争。随着数字视频压缩编码技术的不断成熟，从上世纪90年代中后期开始，基于数字视频压缩编码技术的硬盘录像机开始出现在安防视频监控领域，基于多媒体计算机的多媒体监控系统以及基于网络传输的网络视频监控系统亦成为现代电视监控系统的主流。如今，国内很多从事电视监控设备生产或系统集成的厂家已经在上述综合型电视监控系统的研发上投入了很大的精力，并已取得初步成果。未来，数字化、IP化、智能化是视频监控发展的趋势，视频监控的IT化趋势也将更加明显。
三．楼宇监控安防系统的设计
1.系统设计思想
智能化安防监控系统的设计，必须充分应用现代电子信息技术、计算机技术与高科技通信技术，使得监控的效果更佳。
（1）模块化
必须坚持完整地一次性完成总方案设计。整个系统的综合布线和诸多自动化通信网络工程系统线缆布局，应同步地与土建工程同步进行实施预埋。防止边施工边修改，施工后在修改的情况出现。对于智能化大楼的建设，楼宇监控系统的设计还需要与其他的设备如通信、办公、自动控制等多方面地有机自动结合，实现智能化集成管理，这是安防系统发展的趋势。
（2）超前化
如果条件不成熟，也应该预留管道与接口，为未来施工留下余地。尤其要注意系统和自控设备的功能超前、创新实用、高效优化的组合。在建立完善网络结构化全面综合布线的前提下，整个智能化管理系统的主设备、关键部件及终端控制设施，可根据住户的实际经济能力，按分期分批逐步实施原则进入安装、调试运行。
（3）实用性
所开发的实用功能应能为用户实实在在地感受和使用，以人为本，充分体现幽雅舒适便利快捷的工作环境，并因此而提高工作效率，同时应与国情相符，与城市的基础设施和周边环境适应。在保证整个系统先进性、可靠性的前提下，力争做到性能价格比的最优化。
2.整个系统设计的要素
楼宇监控安防系统主要有几个方面的设备单元通过电路整合而成，主要包括：楼宇视频监控系统、楼宇对讲系统、楼宇报警系统等，以及各个部分均有相关的部件和设备组成。
（1）楼宇视频监控系统
摄像机设备是楼宇安防监控体系的主要设备，也是数量最多的设备，它就如整个楼宇监控的眼睛，24小时紧盯着楼宇的关键区域的动静。同时，它把视频信号转变成为数字信号，传输给显示器，显示器设备中的软件系统对信息进行处理，形成同步的集成视频。这样，只需要一两个监控人员就可以环视整个楼宇关键区域发生的异常情况。视频监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。
（2）楼宇门户对讲系统
对讲系统是一种成本低廉的安防系统。是在各单元口安装防盗门，小区总控中心的管理员总机、楼宇出入口的对讲主机、电控锁、闭门器及用户家中的可视对讲分机通过专用网络组成，以实现访客与住户对讲。住户可遥控开启防盗门，各单元梯口访客再通过对讲主机呼叫住户，对方同意后方可进入楼内，从而限制了非法人员进入。同时，若住户在家发生抢劫或突发疾病，可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。
（3）周围红外线探测系统
一些建筑周边地区难以用视频设备实现完全监控，所以对于建筑或者小区周边安装红外探测器，利用主动红外移动探测器对越界行为进行监控，并连接到监控中心的报警中心，当有人非法进入时，探头即自动感应，触发报警，主机显示报警部位，同时联动相应的探照灯和摄像机，并在主机上自动切换成报警摄像画面，报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录。
（4）信号传输系统
传输部分是安防监控系统图像、声音、红外线等多种信号的传输路径。主要由同轴电缆、互联网线路等组成。视频传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图像在录像控制中心能够清晰还原显示。传输线路的设计应避开恶劣或磁场强的环境或易使管线损伤的地段，与其他管线不要交叉。在线路敷设方式上，对于扩建、改建工程可采用明敷设，可采用钢管或PVC管或线槽保护电缆。
（5）安防监控中心
控制部分就是安防监控系统的指挥中心，就是系统的大脑。它将视频摄像机获得的信号通过网络统一集成到这个指挥中心，负责视频信号的处理、记录、遥控等。同时，中心负责门户对讲系统的集中管理，负责集成报警系统的监控以及供电系统的维护等。指挥中心对内与业主联网，对外还可与公安"110"处警中心实现联网。当视频监控、对讲系统、红外探测等系统提出报警信息的时候，监控中心将立即自动进行报警，包括进行语音警告、警报器蜂鸣，同时在监控中心现实发生警报的位置，视频自动录像，链接110指挥中心等。
（6）辅助供电系统
电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用，一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分，用户可以根据实际的需要进行选择。
3.系统关键部分设计要求
（1）视频监控系统设计
摄像机的布控是设计关键。布控设计的时候主要考虑这样几个因素：监控范围的关键性与完整性、设备安装的美观性、设备安装的隐蔽性。关键性只要是指设备要安装在楼宇的关键区域，这个区域要能够对人员必经的出入之处以及容易发生安全问题的死角进行监控；完整性是指摄像机的分布要形成互相衔接，较少监控的盲区与死角；美观性是指摄像机的位置、形状、角度要得体、大方美观、与环境协调，一些内部元器件要安装在防护罩内；隐蔽性是指摄像机的安装尽力放在不易关注的地方，要照顾一般人员的感受，不要咄咄逼人地随时注视着业主，同时对于一些不法分子进行隐蔽的监视，可以让其防不胜防地暴露在显示器上。例如：摄像机的布防设计类型主要有：
a.大厅布控。
在大厅中央安装吸顶式集成式摄像机，将摄像机、云台、解码器等部件均安装在半球型防护罩内，能作水平360º、垂直90º运行旋转。如果使用可变焦的摄像机镜头，基本上能够对大厅的情况一目了然。
b.电梯布控。
电梯是容易激发违法分子犯法动机的易发点。处于美观与隐蔽的考虑，电梯内可以安装针孔型摄像机，它能与楼层显示器实施方便的连接，可正确清楚地观察与记录在电梯运行时进出人员的实际情况。
c.走廊布控。
走廊也适合安装集成摄像机，安装在走廊的顶端或者一段的角落。走廊不一定需要很大的旋转视角，但是需要变焦镜头（具体看走廊通道的长度），因为走廊的亮度相对较差，所以需要安装亮度较高的摄像机，以便在比较暗的灯光情况下也能看清楼内通道内人员的面容和相关活动情况，由于它具备隐蔽的特点，不影响大楼美观大方得体的布局。
d.楼宇周边地区布控。
楼宇的周边地区比较复杂，需要根据具体地形进行布控，做好防风防雨防晒措施，可以在楼宇的墙面，周围的路灯上，绿化地带内等地段进行安装，特别是要关注停车场这样的地段，进出大楼的相关人员都可观察与记录下来。
（2）门户对讲系统设计
视频监控属于小区集中监控系统，而楼宇对讲系统属于业主主动防御系统，具有积极的意义。通过楼寓对讲系统，实现控制开门，来访者在单元的可视门口机上选通住户，由住户确任后，按开门键开启单元门。选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择，有些适宜于非封闭式管理的住宅，能够实现呼叫、对讲和开锁功能，并具有夜光指示的功能。封闭式管理的小区则可选用带有安全报警功能的室内机，用户可根据各自需要安装门磁、红外探头、烟雾报警、煤气泄漏报警装置等。一般在户数容较小的的多层房中采用直按式多线式产品，则既可达到对讲的基本功能，也可以合理配置节约系统投资成本。未来如要扩展为联网系统，只需在每个单元楼里，配置1台通讯转换器，即可将室内机传出的求助信号转换成数字信号，并发送到小区管理中心，在系统主机上显示和存储房号。为方便工程布线，根据不同的小区分布，大系统总线可采用星型布线和环型布线。为解决大系统信号衰减，在同一根电缆上视频双相传输双项放大可采用智能化信号增强器。封闭式的小区还可设置管理中心。管理中心机可储存报警记录，可随时查阅报警类型、时间和报警住户的楼栋号和房号，中心机可监控和呼叫整个小区与楼栋门口。
（3）红外线探头
小区园区及周界不可能都安装摄像机监控设备，所以摄像监控区总会有盲区。所以，选择防止越界的地点安装红外线探头，采用远距离主动红外对射探头，利用接口与总线相连，实现小区的周边防范。一旦小区周边有非法侵入，报警主机发出报警，指出报警的区域、时间、探头编号等。该系统主要由红外对射探头、系统主机及警号等组成。当周界有报警时，保安中心的报警控制主机，发出报警声并显示报警区域编号。系统采用总线结构，便于以后的扩展。系统具有防剪线功能，一旦出现剪线或损坏，能及时向管理中心报警。系统由红外、微波双探测器及闪光报警器构成，信号送至防控中心，并与电视系统合用矩阵控制系统/画面分割器、电视墙等控制设备。
（4）自动报警系统设计
自动报警系统是建立在视频监控、对讲系统、红外线探头监控系统的基础上，建立的信号警告系统。自动报警系统与电视监控系统相连接，将从用户对讲系统、户外红外线探头系统、消防火灾监控系统方面接受到的报警信号通过系统将信号送至电视监控系统，当有报警发生时，电视监控系统会自动将报警现场的图像切换到主监视器上。同时报警系统可按分区单独撤防布防。通过在大楼出入口、各层楼梯间出入口、走道、房门口等部位设置探头、摄影机，在室内安装火灾探头，通过这些设备完成报警监测。当报警发生时驱动声光报警装置，同时配语言报警单元，实现模拟人工报警，将警报通知公安部门。
4.互联网技术在安防监控中的运用
从楼宇安防设计的发展趋势来看，互联网技术的嵌入是未来发展的主要趋势。目前，大楼内安装的监控系统根据用户监控要求的不同大致可分为两种网络环境：主要提供大楼内部的安全保卫和物业管理需要，可利用大楼内的局域网络；对于个人用户，还比较关注的是可在办公室等异地，通过互联网络的支持随时可以监控到家里的安全和小孩生活的情况。利用楼宇内部现有的局域网资源，可将前端的摄像机和报警设备(如烟感、红外、门磁等)接入视频服务器，通过视频服务器的数字压缩处理，可将视频信号直接连入局域网内。在监控中心，安装网络视频监控系统，该系统在后台运行视频监控服务器程序，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。保安和物业管理人员可利用自己的办公微机，在网络中随时监控现场的环境。通过网络视频监控系统，可以将一些公共区域的情况开放给业主，业主经过系统授权，可观看到指定的监控画面。
四．设计案例——***花园小区网络视频监控系统设计
作为广州十大明星楼盘之一的***花园小区，其开发商从系统应用的实际需求出发，在综合比较分析国内监控市场上各种监控模式及解决方案的基础上，在小区楼盘中采用基于网络视频服务器的第三代全数字网络视频监控管理系统。按照实际需求规划配置108台摄像机，分别对小区内部楼道、楼内大堂与电梯口、地下室停车场、小区周边出入口等重要地点进行视频图像监控。系统共配备27台网络视频服务器，分别安放在各楼栋的弱电房内。楼栋内以及附近地下车库的监控摄像机每4台摄像机就近接入弱电房内的网络视频服务器。网络视频服务器连入小区内部局域网将数字图像信号发送到监控中心。
根据上述开发商要求，系统设计单位和设备厂家协商做出以下解决方式：
1、由于网络视频服务器后台的"网络视频集中监控系统"管理软件具备最多16画面分割显示功能，而本系统总共有108路视频图像，全部要求实时录像和显示，因此，监控中心配置8台电脑并安装配套的"网络视频集中监控系统"管理软件，其中1台作为监控主机，执行系统管理以及对前端网络视频服务器设置的功能，实时调用显示任意一路视频图像或回放任意一路的历史录像资料，执行对任意监控点摄像机云台镜头的控制，但不执行录像功能；另外7台电脑作为监控副机（其中6台每台负责系统内指定的16路视频图像的显示、录像功能，另外1台负责系统内余下的12路视频图像的显示、录像功能。）执行指定视频图像的显示、录像功能。
2、监控副机均配备17英寸显示器，显示器固定安放在电视墙柜里，全屏显示直接组合成监视墙（即电视墙）；监控主机的显示器直接摆放在操作台上以便于日常操作管理；监控电脑机箱全部放置在机柜里。
3、考虑到操作台空间的有限性，再加上日常控制操作以监控主机为主，因此所有电脑通过切换器共用一套鼠标键盘实现控制管理操作。
4、监控电脑配置为：CPUP42.4G，内存512MDDR，显卡GFORCE4128M，工控主板及机箱电源，每台电脑内置3个120G硬盘，用于存储录像资料（要求保存所有视频录像资料1周每天24小时，之后录像资料自动覆盖更新。通过以上的监控中心电脑管理解决方式，不仅完全实现了系统的功能要求，在图像显示效果上更胜于传统方式，而且监控中心无须配备复杂、昂贵的大路数矩阵切换系统、画面分割器等就可以实现画面分割、切换、调用放大等功能。
(1)信息采集:通过视频监控、交通数据信息采集系统，为交通管理人员提供各路段区域的交通路段状况。
(2)数据处理:系统通过对信息采集系统采集信息进行交通状况监测的模型算法，能够检测拥挤与确认拥挤类型，提高系统的自动化程度。
(3)信息:通过可变信息标志等外场信息设备及网络等多种方式交通信息，将实时交通信息传递给车辆，以便驾驶员安全、及时地适应交通变化，有利于交通流在时空上得以合理分布，充分发挥道路运行能力和交通服务水平。
(4)信息共享:形成以路段监控分中心为道路交通信息源头，以存储与共享平台为枢纽的信息共享与交换体系。
2监控系统需发挥的作用
(1)重点做好立交区、长下坡、易多雾积雪结冰路段、隧道及沿线设施的交通运行状况的监测，并注意长下坡路段降雨、横风的情况，做好该气象条件下的交通流疏导提示。
(2)能够实现在大监控业务量中，快速、准确的提取出交通隐患和交通事故信息，并在第一时间发出警报，使交通管控人员能够快速做出相应，并通过联网监控，迅速通知监控中心，开展联动救援，在最短时间内采取有效措施，控制住事态的范围和规模，保证整个高速公路运营的安全有序。
(3)如果路段所在区内存在冻雨、大雾、冰凌等季节性气象灾害，运营管理宜作两个工况考虑:①晴好天气等条件下的正常交通;②冻雨、大雾、雪、结冰等条件下的非正常交通。
3监控外场设备布设方案
(1)摄像机
路段监控采用视频全程监控的模式，在重点区域(连续长下坡、服务区、特大桥、小半径路段、自救助匝道、季节性多雾及结冰路段)设置摄像机，实现无盲区覆盖。其余一般路段每间隔2km设置1套摄像机，均采用激光夜视高清摄像机，隧道作为重点监控区域已由隧道机电专业设置了摄像机。
(2)气象检测系统
云南境内的重要路段，某些高速公路路线途径的地区群山连绵，山地、沟谷、丘陵、河谷平原和山间盆地相互交错，桥隧比极高，冬季易出现雨、雾、雪、冰等情况，再加上连续长下坡等因素，会对道路行车安全产生不利影响。按照交通运输部及中国气象局《公路交通气象观测站网建设暂行技术要求》的相关规定，结合地域气候特点，干线公路需要设置两种类型的气象观测站:局地站和普通站。局地站代表的是较短路段、特殊地形地物处或桥梁结构物的特定交通天气状况，如低能见度大雾频发路段、易结冰桥梁、易发生水淹水毁路段等，主要针对局地恶劣天气频发且严重影响交通的气象条件。普通站代表的是较大范围或较长路段的一般天气状况，主要是为满足路线、路网层次的气象信息需求，起到加密和补充气象观测网的作用，支持公路及其沿线天气状况的监测与预报，有利于提高天气预报的准确性和精细程度。普通站尽可能选取在相对开阔无遮挡的地方。局地站:在同样低温的情况下，隧道洞口路面及特大桥桥面相对路基段更易结冰。桥隧比超高，路基段少，桥隧相连的情况十分普遍，特别是海拔2000m以上的地区冬季气温较低，易出现大雾，上述问题将更加突出。针对上述情况，结合特大桥、隧道的分布情况，需在桥隧相连的特大桥、超过500米的单独特大桥附近均设置了遥感式路面状态及能见度检测器作为局地站，使运管部门及时掌握路面状态(干燥、湿滑、水冰雪等覆盖物)、能见度(雨、雾、霾、沙尘等造成能见度降低的原因)，对外提供实时准确地公众服务信息，对内及时有效地调用相应的人力物力资源，采取路面处理等措施消除危险隐患。普通站:气候具有垂直分带明显、水平变化不大的特点，按照布设间距，根据海拔分布，在具有典型区域气候特点地区均设置全要素气象检测器作为普通站，与路段或桥梁摄像机合并设置，配合摄像机的视频检测功能，及时掌握区域气象条件，采取有效的交通控制措施，实现异常气候条件的安全管理。
(3)信息标志
某些路段桥隧相连的情况普遍，路基段较少，上述区域发生异常事件时，车辆无法掉头或掉头困难，这就更加增大了紧急情况下交通组织和事故救援的难度，只有互通立交是高速公路向区域路网进行交通疏散的唯一手段，因此根据构造物的分布特点，需要砸在交通管控的重要位置设置情报板用以路况信息，引导车辆行驶，辅助完成交通组织。结合立交分布特点，立交附近设置F型情报板，在交通量较大的立交设置门架式可变情报板。服务区两侧均设置服务区信息标志，用以向驾乘人员提供路况消息，隧道洞口作为交通组织的重点区域已由隧道机电专业设置情报板。
(4)车辆检测器
根据规范，在各立交、主线站附近均设置车辆检测器用以反映路段内交通流分布情况，采用在云南省已广泛使用并且效果较好的双波长微波车检器。
(5)交通量调查站
按照《国家高速公路网交通量调查观测点布局规划》的要求，属国高网项目路段需要设置一类调查站和二类调查站。一类调查站的调查数据以反映路网宏观交通量特征为主，主要为宏观决策提供支撑，在功能上兼容二类调查站;二类调查站的调查数据以反映道路运行状态和运行质量为主，主要为路网监控、应急处置、公众出行信息服务提供信息支撑。具体设置方案如下:一类调查站:根据里程长度，设置于交通量平稳路段，与全程监控摄像机合并设置。
4传输模式
(1)外场设备
监控数据与视频图像均采用全数字的传输方式，所有外场监控设备通过工业以太网交换机接入收费站内的视频传输交换机，再由通信系统提供的以太网电路上传至监控分中心。各交换机之间利用主干光缆组成千兆光纤自愈环网，保证数据、图像传输的稳定可靠性。
(2)隧道监控设施
各隧道视频图像、控制信号先传输至隧道管理所视频传输交换机，再由隧管所上传至站内通信点，最后经通信系统汇总至监控分中心。
(3)网络性能要求
路段分中心内部网络及外场设备至路段分中心互联的IP网络性能指标满足《IP网络技术要求－网络性能参数与指标》(YD/T1171－2001)所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(QoS)等级要求。具体指标如下:网络时延上限值为400ms;时延抖动上限值为50ms;丢包率上限值为1×10－3。
5高清摄像机的应用
采用结构化设计方法实现漳州市重大危险源信息管理系统的开发。这种设计方法是把系统作为一系列数据流的转换，输入数据被转换为期望的输出值，通过模块化来完成系统的构建，每个模块执行一个功能。自顶向下逐层分解系统工作过程，在分解的同时结合相关的数据流和数据字典等内容确定系统功能。总体技术路线如下：1）根据漳州市安监局对重大危险源企业监管的需要，确定系统的建设目标，从而获得系统总体设计的构想。2）根据系统总体设计的构想，推导出当前系统相应的业务逻辑，并生成数据字典和基元描述。3）对逻辑模型进行系统功能模块化，并对模块结构进行优化，得到更为合理的软件结构。4）为目标系统的功能模型作补充，如人机界面的要求等，从而完成系统的构建。在已有的成熟技术基础上，引入GIS的设计思想，深入挖掘系统的业务需求，建立数据的采集及更新机制，从而确定系统的数据库建设方案并建立重大危险源数据库。危险源专题数据的管理采用基于元数据的数据管理方式。
2系统结构设计
基于GIS的重大危险源监控系统包括数据层、系统层和用户层。其中，数据层是整个系统运行应用的数据基础，统一存储管理系统所有信息；系统层包括后台管理子系统和浏览查询子系统，实现重大危险源专题数据的采集、建库、更新，并利用各种形式输出信息；用户层为使用系统的用户根据不同权限进行相应的操作，管理员可操作业务数据，也可以进行系统的管理，授权用户可以管理相应的数据，普通用户只能进行数据的查询浏览等操作。其总体架构如图1所示。系统层为总体架构的核心部分，在各子系统开发过程中充分考虑到后期的扩充和升级，将各功能细化为若干个模块，各模块的设计和开发按照层次结构组织单独进行，互不影响。模块的设计采用自上而下的方法，根据用户提供的需求，确定需求包含的信息并确定其实体属性，再综合具体的业务需求，针对模块分别设计信息查询统计、图文互动方式。
3数据库建设
系统所涉及到的空间数据主要包含基础地理数据和重大危险源专题数据,其中基础地理数据主要由数字漳州提供。作为数字城市的漳州市节点，数字漳州为漳州市各专题应用提供了权威的基础地理数据，实现了全市专题应用的“一张图”。漳州市重大危险源监控系统依托数字漳州提供的OGCWMTS矢量和影像地图服务，这些基础地图数据能够满足对重大危险源监控管理的需要。系统的数据库设计应充分考虑业务数据的存储管理和危险源专题空间数据和属性数据一体化管理的要求。系统采用SQLServer2012数据库，危险源空间数据的存储通过geometry字段类型存储，属性数据则通过常规的字段类型存储。从SQLServer2008开始空间数据类型作为CLR系统类型来执行。它增加了数据库中的CLR类型的最大规模，提高了字段的限制，可以存储非常复杂的空间数据。通过在关系表中存储空间数据，能做高性能查询，而不需要结合从多个外部获得的数据，也在一定程度上能更直观方便地管理系统的专题数据。
4系统实现
系统的GIS地图浏览及专题数据的查询展示采用数字漳州地理空间框架提供的二次开发接口开发实现。系统包括后台管理子系统和前台监控管理子系统，前者主要用于重大危险源专题数据的管理、应急资源管理和应急预案的。后者主要实现危险源企业的监控管理及应急指挥。系统运行界面如图2、图3所示。
5结语
关键词：GPRS照明，实时监控
一、概述
在城市现代化建设过程当中，因能源供需的矛盾越来越突出，节电节能、绿色照明是迫切亟待解决的问题之一；现在若还是采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法，已远远不能满足要求。那么如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的课题；经比较分析，最终选择GPRS系统作为信息采集、传输系统的数据通信平台。
二、基于GPRS照明监控系统的特点
结合我国的实际国情和通过对国内外照明监控系统特点的分析，采用基于GPRS网络来监控照明系统，其具备如下诸多优点：
1.可靠性高：GPRS DTU采用面向连接的TCP/IP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。
2.实时性强：GPRS具有实时在线的特性，数据传输延时小，并支持多点同时传输，因此监控中心可以在多个监控点之间快速、实时地进行双向通信。
3.监控范围广：GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足城市路灯的监控需求。。
另外还有系统建设成本低、运营成本低、可实现集中控制、传输容量和扩容性能好、按流量计费等优点。
三、照明监控系统的总体方案设计
基于GPRS的照明监控系统主要由监控点即路灯、远程监控终端（这两部分统称为现场采集）、GPRS网络、监控中心等组成；系统的方框图如下：
图1 照明监控系统的方框图
其中，远程监控终端硬件部分主要由三相交流电进线空气开关，交流接触器，GPRS远程控制器，继电器，12V开关电源，4回路空气开关等组成，如下图：
图2 现场控制器接线图
1---三相交流电进线空气开关；2---交流接触器；3---GPRS远程控制器；4---继电器；
5---12V开关电源；6---4回路空气开关；
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个数据采集点采用GPRS远程控制器将采集到的实时数据通过IP地址或域名来传送给监控中心，从而实现数据的通信。监控中心若要向某个测控终端提出数据请求时，它会根据IP地址来找到对应的终端，将命令发送到该终端，终端响应后，会通过GPRS远程控制器把数据发送到Internet网络端口，通过端口转发到监控中心，即完成了一个信息传递过程。
四、监控中心的设计
监控中心是整个照明监控系统的核心部分，它包括系统的操作、维护、信息的分析、处理、响应等；监控中心的设计包括两部分；一部分是硬件部分的设计；这部分包括数据库服务器、工作站及相关的设备；监控中心还安装了大屏显示，在大屏上可以实时地、动态地监控各分控点的情况，使得自动监控非常的灵活、高效；另一部分是软件部分的设计；它主要将系统设计成图形对话框的形式，界面及操作方式采用Windows风格，以实现整个系统中信息的上传下达和人机互动；本系统使用Delphi为开发工具。。。
五、结束语
实现城市照明系统的自动监控和管理，从很大程度上缓解了能源供需的矛盾和改善了传统的“人工巡视”，时效性差，处理故障慢，效率低等问题，实现了实时、快速、稳定、高效的监控和管理； GPRS技术非常适合地域分布广，采集点较多且同时又要求实时性较强的场合。
参考文献：
【1】李继豪，赵瑞峰，李爱莉，基于GSM/GPRS网络的路灯监控系统【J】,计算机工程与设计，2005.7:1889-1890.
【2】江晖，基于GPRS的路灯监控系统的设计，大众科技，2009年第11期：20-21.
【3】陆凌云，基于Ad Hoc的分布式路灯监控系统的设计与实现，智能建筑与城市信息，2009年第7期，95-97.
【4】周封，王晨光，基于GPRS/GSM的路灯监控系统研究，工业仪表与自动化装置，2008年第1期，18-21.
关键词：GPRS照明，实时监控
一、概述
在城市现代化建设过程当中，因能源供需的矛盾越来越突出，节电节能、绿色照明是迫切亟待解决的问题之一；现在若还是采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法，已远远不能满足要求。那么如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的课题；经比较分析，最终选择GPRS系统作为信息采集、传输系统的数据通信平台。
二、基于GPRS照明监控系统的特点
结合我国的实际国情和通过对国内外照明监控系统特点的分析，采用基于GPRS网络来监控照明系统，其具备如下诸多优点：
1.可靠性高：GPRS DTU采用面向连接的TCP/IP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。
2.实时性强：GPRS具有实时在线的特性，数据传输延时小，并支持多点同时传输，因此监控中心可以在多个监控点之间快速、实时地进行双向通信。
3.监控范围广：GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足城市路灯的监控需求。。
另外还有系统建设成本低、运营成本低、可实现集中控制、传输容量和扩容性能好、按流量计费等优点。
三、照明监控系统的总体方案设计
基于GPRS的照明监控系统主要由监控点即路灯、远程监控终端（这两部分统称为现场采集）、GPRS网络、监控中心等组成；系统的方框图如下：
图1 照明监控系统的方框图
其中，远程监控终端硬件部分主要由三相交流电进线空气开关，交流接触器，GPRS远程控制器，继电器，12V开关电源，4回路空气开关等组成，如下图：
图2 现场控制器接线图
1---三相交流电进线空气开关；2---交流接触器；3---GPRS远程控制器；4---继电器；
5---12V开关电源；6---4回路空气开关；
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个数据采集点采用GPRS远程控制器将采集到的实时数据通过IP地址或域名来传送给监控中心，从而实现数据的通信。监控中心若要向某个测控终端提出数据请求时，它会根据IP地址来找到对应的终端，将命令发送到该终端，终端响应后，会通过GPRS远程控制器把数据发送到Internet网络端口，通过端口转发到监控中心，即完成了一个信息传递过程。
四、监控中心的设计
监控中心是整个照明监控系统的核心部分，它包括系统的操作、维护、信息的分析、处理、响应等；监控中心的设计包括两部分；一部分是硬件部分的设计；这部分包括数据库服务器、工作站及相关的设备；监控中心还安装了大屏显示，在大屏上可以实时地、动态地监控各分控点的情况，使得自动监控非常的灵活、高效；另一部分是软件部分的设计；它主要将系统设计成图形对话框的形式，界面及操作方式采用Windows风格，以实现整个系统中信息的上传下达和人机互动；本系统使用Delphi为开发工具。。。
五、结束语
实现城市照明系统的自动监控和管理，从很大程度上缓解了能源供需的矛盾和改善了传统的“人工巡视”，时效性差，处理故障慢，效率低等问题，实现了实时、快速、稳定、高效的监控和管理； GPRS技术非常适合地域分布广，采集点较多且同时又要求实时性较强的场合。
参考文献：
【1】李继豪，赵瑞峰，李爱莉，基于GSM/GPRS网络的路灯监控系统【J】,计算机工程与设计，2005.7:1889-1890.
【2】江晖，基于GPRS的路灯监控系统的设计，大众科技，2009年第11期：20-21.
【3】陆凌云，基于Ad Hoc的分布式路灯监控系统的设计与实现，智能建筑与城市信息，2009年第7期，95-97.
【4】周封，王晨光，基于GPRS/GSM的路灯监控系统研究，工业仪表与自动化装置，2008年第1期，18-21.
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