[实用新型]基于电力线载波的智能路灯控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力线路灯控制领域，更具体地，涉及具有路由发现和网络自组织功能的、基于电力线载波的智能路灯控制系统。

背景技术

在传统的基于电力线载波的路灯控制系统中，包括所有基于FSK（频移键控）调制技术和常规OFDM调制技术，被控节点（路灯）一般采用8位单片机实现协议的处理、以及PLC（电力线载波）通信的处理。例如，利用频移键控的方式将离散数字信号调制成频率变化的信号，并将此信号通过电力线传输。

在现有的用于路灯控制的电力线载波通信系统中，一般通过分立模拟电路搭建或者采用诸如MC3361这样的前端模拟芯片来实现PLC通信。由于所述模拟芯片的存储空间和处理能力的限制（通常，RAM<8KB，FlashROM<32KB，主频<16MHz），无法实现完整功能的路由算法和协议处理，只能实现固定的路由路径或者有限级数的中继。在日益复杂的网络拓扑的情况下，可靠和高效通信变得越来越困难。限于系统架构和技术原理，现有的用于路灯控制的电力线载波通信的技术和方案会因为电力线的线路状况、拓扑变化、供电模式等各种因素的变化而产生各种通信问题。例如，由于现有技术的路灯控制采用固定的路由路径或者有限级数的中继，这样，因为各种电磁干扰、线路老化、天气、气候等原因，当电力线通信环境变得不可靠、不稳定时，无法根据节点的状况而自动变更控制命令和数据收发策略，这时，容易造成路灯控制失效，甚至引起路灯和控制设备的故障。

另外，现有技术的路灯控制一般采用单集中器控制多个路灯的架构，单个集中器用来连接远程或本地控制后台（控制主机）。因此，当集中器出现故障时，会造成其连接的全部路灯的控制失效，引起巨大的不便、甚至产生严重的经济损失。

实用新型内容

本申请的实用新型人考虑到现有技术的上述情况而作出了本实用新型，本实用新型的主要目的在于，提供具有路由发现和网络自组织功能的基于电力线载波的智能路灯控制系统和方法，其能够动态地监测各个通信节点（路灯）的通信状况，并根据的电力线总线上的收发过程而自动更新命令和数据收发规则（路由表），并且，还能够通过向PLC通信模块添加附加的通信模块而实现多集中器运行。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于电力线载波的智能路灯控制系统，包括：路灯；与相应的路灯连接的路灯控制器；控制中心；集中器，其连接在电力线的供电线路上、并与相应的路灯控制器连接，用来将路灯控制命令和相关数据通过电力线载波发送到路灯控制器，同时，通过电力线载波从路灯控制器接收各种数据；数据中心，其与控制中心相连接，用来保存与路灯控制有关的各种数据，其中，所述集中器中的一个或多个还具有无线通信功能，用来通过无线通信与所述控制中心相连接。

根据本实用新型的实施例，控制中心用来将各种路灯控制命令发送到所述集中器，所述集中器根据所接收到的路灯控制命令，经由电力线载波将路灯控制指令信号发送到相应的路灯控制器，从而可以由路灯控制器对路灯进行控制，

根据本实用新型的实施例，所述智能路灯控制系统还包括：移动通信网络终端，其经由移动通信网络连接到控制中心，用来经由控制中心查看路灯及相应设备的各种状态信息、以及发出各种控制指令。

根据本实用新型的实施例，所述集中器包括实现电力线载波通信功能的电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块和所述无线通信模块通过串行接口或总线相连接，以进行内部的双向数据传递，

所述电力线载波通信模块包括电力线载波内核、220V/380V电源插座、RS232接口、扩展接口、DC/DC转换器、存储器，所述扩展接口和微控制器单元连接，以实现各种扩展功能，所述存储器为随机存取存储器，用来保存本地路由信息。

根据本实用新型的实施例，所述无线通信模块包括GPRS通信模块、3G移动通信模块、4G移动通信模块、WIFI通信模块中的一个或多个。

根据本实用新型的实施例，所述集中器包括多个集中器，当所述多个集中器中的第一集中器上电时，第一集中器在电力线上通过电力线载波发送广播消息，所述广播消息包括第一集中器的状态和配置信息，接收到所述广播消息的所述多个集中器中的第二集中器更新本地路由信息，其中记录第一集中器的在线状态，并且，第二集中器向第一集中器发送确认消息，第一集中器在接收到该确认消息之后更新本地路由信息，其中记录第二集中器的在线状态。